EP3559414A1

EP3559414A1 - Scrollkompressor

Info

Publication number: EP3559414A1
Application number: EP17825234.2A
Authority: EP
Inventors: Frank Obrist; Christian SCHMÄLZLE; Christian Busch
Original assignee: OET GmbH
Current assignee: OET GmbH
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-10-30
Also published as: WO2018115426A1; DE102016125392A1

Abstract

Scrollkompressor mit einem Gehäuse (10), in dem eine bewegliche Verdrängerspirale (13), die mit einem Exzenterlager (16) drehbar verbunden ist, und eine ortsfeste Gegenspirale (14) angeordnet sind, wobei die Verdrängerspirale (13) in die Gegenspirale (14) derart eingreift, dass zwischen den Windungen der Verdrängerspirale (13) und der Gegenspirale (14) radial nach innen wandernde Kammern gebildet sind, und wobei das Exzenterlager (16) mit einer Welle (15) verbunden ist, die sich durch einen Stator (18a) eines Elektromotors erstreckt, der innerhalb eines Ansaugraums (30a) des Gehäuses (10) angeordnet ist. Das Gehäuse (10) weist einen Boden (12) auf, in dem ein Fluideinlass (21) stirnseitig ausgebildet ist.

Description

Scrollkompressor

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Scrollkompressor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Abgasreinigungssystem und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Scrollkompressor. Ein Scrollkompressor der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus JP 2006/144635 A bekannt.

Der bekannte Scrollkompressor dient zur Verdichtung von Kohlenstoffdioxid in einem C02-Klimaanlagenkreislauf. Der Scrollkompressor weist eine bewegliche Verdrängerspirale und eine ortsfeste Gegenspirale auf, wobei die

Verdrängerspirale in die Gegenspirale eingreift, so dass zwischen den

Spiralwindungen radial nach innen wandernde Kammern gebildet sind . Die Kammern ermöglichen die Verdichtung des in den Scrollkompressor

einströmenden Kohlenstoffdioxids und tragen das verdichtete Kohlenstoffdioxid über einen Hochdruckbereich aus dem Scrollkompressor hinaus. Die Verdrängerspirale orbitiert innerhalb der Gegenspirale. Dazu ist die

Verdrängerspirale mit einem Exzenterlager drehbar verbunden, das mit einer Welle gekoppelt ist. Die Welle erstreckt sich durch den Stator eines

Elektromotors, der innerhalb eines Ansaugraums des Gehäuses angeordnet ist. Mit anderen Worten weist der vorbekannte Scrollkompressor einen integrierten Antrieb in Form eines Elektromotors auf. In den Ansaugraum mündet seitlich ein Fluideinlass.

Der bekannte Scrollkompressor muss relativ hohen Drücken standhalten. Drücke von mehr als 100 bar auf der Hochdruckseite sind üblich. Entsprechend weist der bekannte Scrollkompressor eine robuste und damit schwere Bauweise auf.

Zusätzlich sind Ölabscheidebereiche und Windkesselbereiche vorgesehen, um einen gleichmäßigen Betrieb des Scrollkompressors sicherzustellen. Diese zusätzlichen Bereiche und der seitliche Fluideinlass erfordern zusätzlichen Bauraum, so dass eine platzsparende Anordnung des Scrollkompressors in einem Fahrzeug erschwert ist. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

Sich stetig verschärfende gesetzliche Vorgaben hinsichtlich von

Schadstoffemissionsgrenzwerten stellen die Automobilindustrie vor neue

Herausforderungen. Insbesondere ist absehbar, dass selbst Ottomotoren

zukünftig mit einem Rußpartikelfilter ausgerüstet werden müssen, um die

gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte hinsichtlich des Schadstoffausstoßes

einzuhalten. Derartige Rußpartikelfilter im Abgasstrom müssen in regelmäßigen Intervallen gereinigt bzw. regeneriert werden. Dazu werden die Rußpartikelfilter üblicherweise mit hohen Temperaturen freigebrannt. Um diese hohen

Temperaturen zu erreichen, ist es jedoch bei Abgasen von Ottomotoren

erforderlich, zusätzlich Sauerstoff beizufügen, um die Verbrennungstemperatur zu erhöhen. Dies kann beispielsweise durch Einblasen von Luft in den Abgasstrom erfolgen, wobei hierzu entsprechenden Verdichteraggregate notwendig sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Scrollkompressor der eingangs genannten Art derart anzupassen, dass der Scrollkompressor einfach baulich in ein Abgasreinigungssystem integrierbar ist, insbesondere um Luft in einen

Abgasstrom einblasen zu können. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein

Abgasreinigungssystem mit einem solchen Scrollkompressor sowie ein

Kraftfahrzeug mit einem solchen Abgasreinigungssystem anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Scrollkompressor durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf das

Abgasreinigungssystem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 12 und im Hinblick auf das Kraftfahrzeug durch den Gegenstand des Patentanspruchs 15 gelöst.

Die Erfindung schlägt konkret einen Scrollkompressor mit einem Gehäuse vor, in dem eine bewegliche Verdrängerspirale angeordnet ist. Die Verdrängerspirale ist mit einem Exzenterlager drehbar verbunden. Ferner ist im Gehäuse eine ortsfeste Gegenspirale angeordnet. Die Verdrängerspirale greift in die Gegenspirale derart ein, dass zwischen den Windungen der Verdrängerspirale und der Gegenspirale radial nach innen wandernde Kammern gebildet sind . Das Exzenterlager ist außerdem mit einer Welle verbunden, die sich durch einen Stator eines

Elektromotors erstreckt, wobei der Elektromotor innerhalb eines Ansaugraums des Gehäuses angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Boden aufweist, in dem ein Fluideinlass stirnseitig ausgebildet ist. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

Der erfindungsgemäße Scrollkompressor wird vorzugsweise als

Verdichtungsaggregat für die Einblasung von Luft in einen Abgasstrom eines

Ottomotors eingesetzt. Die hier auftretenden Drücke sind deutlich niedriger als die Drücke, die in einer C0₂-Klimaanlage vorherrschen. Insofern ist für die

Effizienz des Scrollkompressors eine möglichst lineare Fluidführung zweckmäßig. Die bei der Erfindung vorgesehene stirnseitige Ausbildung eines Fluideinlasses am Boden des Gehäuses erhöht insofern die Effizienz des Scrollkompressors.

Insbesondere lässt sich der Scrollkompressor gut als Verdichtungsaggregat für Luft zum Einblasen in einen Abgasstrom eines Ottomotors einsetzen. Indem der Fluideinlass am Boden stirnseitig ausgebildet ist, wird der in den Ansaugraum eintretende Fluidstrom kaum umgelenkt. Der Energieaufwand zum Ansaugen von Luft ist daher im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten

Scrollkompressor reduziert.

Der stirnseitig im Boden ausgebildete Fluideinlass ermöglicht es außerdem, den Scrollkompressor raumsparend in ein Abgasreinigungssystem zu integrieren. Eine aufwändige Umkonstruktion von sonstigen Fahrzeugteilen wird damit vermieden. Insgesamt bewirkt die vorgesehene Gestaltung des Scrollkompressors auch eine kompakte Bauweise, die zur Integration in bestehende Abgasreinigungsanlagen bzw. an bestehenden Kraftfahrzeugen besonders vorteilhaft ist.

Vorzugsweise weist das Gehäuse außerdem einen Gehäusedeckel mit einem

Fluidauslass auf, welcher dem Fluideinlass längsaxial gegenüberliegend

angeordnet ist. Der Fluideinlass und der Fluidauslass können koaxial zur Welle und/oder zum Stator des Elektromotors ausgerichtet sein. Insbesondere können der Fluideinlass und der Fluidauslass zueinander koaxial ausgerichtet sein. Die längsaxial gegenüberliegende, insbesondere koaxiale, Anordnung des

Fluideinlasses und des Fluidauslasses ermöglichen es, dass in den

Scrollkompressor eingesaugte Luft im Wesentlichen ohne zusätzliche Umlenkung zur Verdichterbaugruppe, die durch die Verdichterspirale und die Gegenspirale gebildet ist, hin und von der Verdichterbaugruppe weg strömen kann. Ferner kann der Scrollkompressor durch die jeweils stirnseitige Anordnung von

Fluideinlass und Fluidauslass einfach in ein Schlauchsystem bzw. Rohrsystem integriert werden. Dies ist insbesondere äußerst platzsparend möglich. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Scrollkompressors ist vorgesehen, dass der Boden einstückig mit einer im

Wesentlichen zylinderförmigen Umfangswandung des Gehäuses ausgebildet ist. Dies reduziert die Bauteile des Scrollkompressors und somit den

Montageaufwand . Gleichzeitig lässt sich der Boden mit der Umfangswandung des Gehäuses auf diese Weise einfach herstellen, beispielsweise durch ein

Tiefziehverfahren. Es ist alternativ auch möglich, dass der Boden und die

Umfangswandung des Gehäuses getrennte Bauteile bilden. Insbesondere kann das Gehäuse eine im Wesentlichen zylinderförmige Umfangswandung aufweisen bzw. daraus gebildet sein. Der Boden kann als separates Bauteil fest mit der Umfangswandung verbunden sein, beispielsweise durch Kleben, Schweißen oder Schrauben.

Um eine koaxiale Anordnung der Welle gegenüber dem Fluideinlass zu erreichen ist bevorzugt vorgesehen, dass die Welle in einem einlassseitigen Wellenlager gelagert ist, das in einem Träger angeordnet ist, der sich über den Fluideinlass erstreckt. Das einlassseitige Wellenlager ist vorzugsweise koaxial zum Fluideinlass ausgerichtet und nimmt die Welle auf. Der Träger überspannt den Fluideinlass und sorgt so dafür, dass die Welle gegenüber dem Fluideinlass koaxial

ausgerichtet ist.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Träger zwischen dem einlassseitigen

Wellenlager und dem Boden des Gehäuses wenigstens eine Durchlassöffnung ausbildet. Die Durchlassöffnung kann den Fluideinlass mit dem Ansaugraum fluidverbinden. Damit ist sichergestellt, dass über den Fluideinlass einströmende Luft in den Ansaugraum gelangen kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen

Scrollkompressors ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Motorabschnitt und einen Verdichterabschnitt aufweist. Die Umfangswandung weist im Motorabschnitt vorzugsweise einen kleineren Querschnittsdurchmesser als im Verdichterabschnitt auf. Das Gehäuse bzw. die Umfangswandung folgt damit den Außendimensionen der Gegenspirale und des Elektromotors, so dass eine möglichst kompakte

Bauweise erreicht wird . Insbesondere werden innerhalb des Gehäuses ungenutzte Räume auf ein Minimum reduziert. Insgesamt ergibt sich so eine besonders kompakte Bauweise des Scrollkompressors. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

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Am Motorabschnitt kann außerdem ein Elektronikraum angeordnet sein, dessen Außendurchmesser höchstens dem Außendurchmesser der Umfangswandung im Verdichterabschnitt entspricht. Insbesondere kann der Elektronikraum eine Länge aufweisen, die höchstens der Länge des Motorabschnitts entspricht. Auf diese Weise wird der im Motorabschnitt verbleibende Raum bis zum Außendurchmesser des Verdichterabschnitts besonders effizient genutzt, so dass insgesamt die kompakte Bauweise des Scrollkompressors beibehalten wird . Um eine kompakte Bauweise des Scrollkompressors auch bei unterschiedlichen Skalierungsfaktoren erzielen zu können, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass ein Außendurchmesser der Umfangswandung höchstens um 10 %, insbesondere höchstens um 8 %, insbesondere höchstens um 6 %, größer als ein

Außendurchmesser der Gegenspirale ist. Das vorgeschlagene Größenverhältnis zwischen dem Außendurchmesser der Umfangswandung und dem

Außendurchmesser der Gegenspirale bietet einen guten Kompromiss zwischen der Stabilität des Scrollkompressors und der Baugröße. Dies gilt insbesondere für unterschiedlich dimensionierte Scrollkompressoren. So kann der Scrollkompressor in unterschiedlichen Leistungsstufen angeboten werden, wobei bei Beibehaltung des vorgenannten Durchmesserverhältnisses sichergestellt ist, dass der

Scrollkompressor einerseits den für unterschiedliche Leistungsstufen

vorgesehenen Drücken standhält und gleichzeitig eine kompakte Bauweise beibehält. Zur Abdichtung des Gehäuses und zur Erhöhung der Stabilität des Gehäuses ist bevorzugt vorgesehen, dass der Gehäusedeckel mit der Umfangswandung fest verbunden, insbesondere verschweißt ist.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird außerdem ein

Abgasreinigungssystem eines Ottomotors mit einem zuvor beschriebenen

Scrollkompressor offenbart und beansprucht. Der Scrollkompressor ist besonders platzsparend in das Abgasreinigungssystem integrierbar und ermöglicht außerdem einen energieeffizienten Betrieb des Abgasreinigungssystems. Der

Scrollkompressor kann im Allgemeinen trockenlaufend ausgebildet sein, so dass sowohl Kompressor an sich als auch das gesamte Abgasreinigungssystem

wartungsarm betrieben werden kann. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystem vorgesehen, dass der Scrollkompressor vor einem Rußpartikelfilter und/oder vor einem

Katalysator so angeordnet ist, dass mittels des Scrollkompressors ein

Sekundärluftstrom in einen Abgasstrom vor dem Rußpartikelfilter und/oder vor dem Katalysator einleitbar ist. Auf diese Weise kann der Scrollkompressor

effizient dazu benutzt werden, Luft, insbesondere Sauerstoff, in den Abgasstrom einzuführen, so dass der Rußpartikelfilter und/oder der Katalysator effizient gereinigt werden können.

Der Scrollkompressor kann außerdem in eine Schlauchleitung integriert sein, wobei jeweils ein Schlauchanschluss mit dem Fluideinlass und ein weiterer

Schlauchanschluss mit dem Fluidauslass verbunden sind. Durch die stirnseitige Anordnung des Fluideinlasses und ggf. des Fluidauslasses lässt sich der

Scrollkompressor besonders platzsparend in die Schlauchleitung integrieren.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Ottomotor und einem zuvor beschriebenen Abgasreinigungssystem. Das Abgasreinigungssystem kann insbesondere den hier näher erläuterten

Scrollkompressor umfassen. Die im Zusammenhang mit dem

Abgasreinigungssystem und dem Scrollkompressor genannten Vorteile und bevorzugten Weiterbildungen gelten analog für das hier beanspruchte

Kraftfahrzeug. Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter

Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Darin zeigen

Fig . 1 eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen

Scrollkompressor nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig . 2 eine Querschnittsansicht durch die Verdichterbaugruppe umfassend die Verdrängerspirale und die Gegenspirale des Scrollkompressors gemäß Fig . 1; und MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

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Fig . 3 bis 6 jeweils eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen

Scrollkompressor nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Phasen eines bevorzugten Herstellungsverfahrens. In Fig . 1 ist ein Scrollkompressor in einer Längsschnittansicht gezeigt. Der

Scrollkompressor umfasst eine bewegliche Verdrängerspirale 13, die in eine

Gegenspirale 14 eingreift. Die Verdrängerspirale 13 und die Gegenspirale 14 bilden gemeinsam eine Verdichterbaugruppe 32. Die Verdrängerspirale 13 ist mit einem Exzenterlager 16 drehbar verbunden. Das Exzenterlager 16 ist mittels eines Lagerbolzens 16a exzentrisch mit einer Welle 15 verbunden. Die insgesamt exzentrische Verbindung zwischen der Verdrängerspirale 13 und der Welle 15 sorgt dafür, dass die Verdrängerspirale 13 innerhalb des Gehäuses 10 in der ortsfesten Gegenspirale 14 orbitiert. Die Welle 15 ist in einem einlassseitigen Wellenlager 17 und einem

auslassseitigen Wellenlager 25 gelagert. Das auslassseitige Wellenlager 25 ist in einer Mittelplatte 24 angeordnet, die die Verdichterbaugruppe 32 von einer

Antriebsbaugruppe 31 trennt. Die Antriebsbaugruppe 31 umfasst einen

Elektromotor 18, der einen ortsfesten Stator 18a aufweist. Innerhalb des

ortsfesten Stators 18a rotiert ein Rotor 18b, der vorteilhafterweise an der Welle 15 angeordnet bzw. als Teil der Welle 15 ausgebildet ist. Konkret kann die Welle 15 einen Rotor 18b des Elektromotors 18 bilden. Dazu weist die Welle 15 im

Bereich des Stators 18a auf dem Umfang verteilte Permanentmagnete auf. Der Elektromotor 18 ist insoweit vorzugsweise als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet.

Die Welle 15 weist an einem einlassseitigen Ende einen Lagerzapfen 16b auf, der sich in das einlassseitige Wellenlager 17 erstreckt. Der Lagerzapfen 16b ist einstückig mit der Welle 15 ausgebildet. Das einlassseitige Wellenlager ist in einem Träger 26 gehalten. Der Träger 26 spannt sich über einen Fluideinlass 21 eines Gehäuses 10 des Scrollkompressors.

Der Scrollkompressor weist konkret ein Gehäuse 10 auf, das insbesondere

topfförmig ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 10 umfasst eine zumindest abschnittsweise zylinderförmige Umfangswandung 11 und einen Boden 12. Der Boden 12 ist vorzugsweise einstückig mit der Umfangswandung 11 ausgebildet. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

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Es ist allerdings auch möglich, dass er Boden 12 und die Umfangswandung 11 getrennte Bauteile bilden, die zur Bildung des Gehäuses 10 miteinander fest verbunden sind . Innerhalb des Gehäuses 10, insbesondere in einem Gehäuseinnenraum 30, sind die Antriebsbaugruppe 31, die Verdichterbaugruppe 32 und die Mittelplatte 24 angeordnet. Insbesondere der Elektromotor 18 ist innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Das Gehäuse 10 weist im Bereich des Bodens 12 einen Fluideinlass 21 auf. Der Fluideinlass 21 ist vorzugsweise koaxial zur Umfangswandung 11 angeordnet und vorzugsweise als Anschlussstück ausgebildet. Koaxial zum Fluideinlass 21 ist außerdem die Welle 15 ausgerichtet. Der Fluideinlass 21 ermöglicht die Zufuhr eines Fluids, insbesondere von Luft, in den Gehäuseinnenraum 30. Der

Fluideinlass 21 ist dabei im Boden 12 des Gehäuses 10 ausgebildet. Im Bereich des Bodens 12 ist im Gehäuseinnenraum 30 der Träger 26 angeordnet. Der

Träger 26 weist wenigstens eine Durchlassöffnung 26a auf, so dass über den Fluideinlass 21 einströmendes Fluid in den Gehäuseinnenraum 30, insbesondere in einen Ansaugraum 30a, einströmen kann. Der Ansaugraum 30a erstreckt sich vom Boden 12 bis zur Mittelplatte 24 und nimmt hauptsächlich den Elektromotor 18 auf.

Das Gehäuse 10 weist insgesamt einen Motorabschnitt 10a und einen

Verdichterabschnitt 10b auf. Der Motorabschnitt 10a erstreckt sich im

Wesentlichen vom Boden 12 bis zur Mittelplatte 24. Der Motorabschnitt 10a umfasst insofern den Ansaugraum 30a des Gehäuses 10. Der Motorabschnitt 10a geht einstückig in den Verdichterabschnitt 10b über, in welchem die Mittelplatte 24 und die Verdichterbaugruppe 32 angeordnet ist. Der Verdichterabschnitt 10b weist einen Außendurchmesser auf, der größer als der Au ßendurchmesser des Motorabschnitts 10a ist. Mit anderen Worten folgt das Gehäuse 10 den

Außenkonturen der Verdichterbaugruppe 32 bzw. der Antriebsbaugruppe 31, um möglichst kompakte Außenmaße zu gewährleisten.

Die Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 ist zumindest abschnittsweise

zylinderförmig ausgebildet. Insbesondere ist die Umfangswandung 11 im

Verdichterabschnitt 10b zylinderförmig ausgebildet. Im Verdichterabschnitt 10b MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

9 weist die Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 einen Außendurchmesser auf, der um höchstens 10 % größer als der Außendurchmesser der Gegenspirale ist. Wie in Fig . 1 gut erkennbar ist, ist die Wandstärke der Umfangswandung 10 vergleichsweise gering, wodurch der Scrollkompressor insgesamt eine kompakte Bauweise erhält.

Das Gehäuse 10 ist stirnseitig mit einem Gehäusedeckel 20 verschlossen, wobei der Gehäusedeckel 20 einen Fluidauslass 22 aufweist. Der Fluidauslass 22 ist koaxial zur Umfangswandung 11, insbesondere koaxial zum Fluideinlass 21, ausgerichtet. Der Fluidauslass 22 ist durch ein Anschlussstück gebildet, das einstückig mit dem Gehäusedeckel 20 geformt ist. Der Gehäusedeckel 20

erstreckt sich vorzugsweise durch den Gehäuseinnenraum 30 und liegt an einer Innenumfangsfläche der Umfangswandung 11 an. Der Gehäusedeckel 20 kann insbesondere mit der Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 verschweißt sein.

In Fig . 1 ist auch gut erkennbar, dass im Bereich des Motorabschnitts 10a des Gehäuses 10 außen am Gehäuse 10 weitere Bauelemente angeordnet sind.

Insbesondere ist ein Elektronikraum 19 vorgesehen, der die elektronische

Steuerung des Scrollkompressors aufnimmt. Auf einer dem Elektronikraum 19 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 10 sind im Bereich des Motorabschnitts 10a des Gehäuses 10 Kühlrippen 23 vorgesehen. Der Elektronikraum 19 und die Kühlrippen 23 erstrecken sich jeweils radial so weit, dass deren

Außenumfangsflächen mit der Außenumfangsfläche der Umfangswandung 11 im Verdichterabschnitt 10b fluchtet. Insgesamt erhält der Scrollkompressor somit einen einheitlichen Außendurchmesser.

In Fig . 1 ist gut erkennbar, dass das Gehäuse 10 mit dem Verdichterabschnitt 10b und dem Motorabschnitt 10a sowie dem Boden 12 insgesamt topfförmig

ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 kann insofern einfach als Tiefziehteil ausgebildet sein. Der Fluideinlass 21 ist vorzugsweise einstückig mit dem Boden 12

ausgeformt. Ebenso kann der Boden 12 zur Aufnahme des Trägers 26 eine

Vertiefung 27 aufweisen. Die Vertiefung 27 geht vorzugsweise unmittelbar in den Fluideinlass 21 über. In Fig . 2 ist eine Querschnittsansicht durch die Verdichterbaugruppe 32,

insbesondere die Verdrängerspirale 13 und die Gegenspirale 14 gezeigt. Die MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

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Darstellung gemäß Fig . 2 zeigt eine Ansicht von oben auf einen Dom 28 der

Verdrängerspirale 13, der sich über das Exzenterlager 26 erstreckt.

Wie in Fig . 2 gut erkennbar ist, weisen die Verdrängerspirale 13 und die

Gegenspirale 14 jeweils zwei Spiralwindungen auf. Die Spiralwindungen der

Verdrängerspirale 13 und der Gegenspirale 14 greifen ineinander, so dass bei Bewegung der Verdrängerspirale 13 wandernde Kammern gebildet sind. Die wandernden Kammern fördern in dem Scrollkompressor eintretendes Fluid vom Fluideinlass 21 zum Fluidauslass 22. Insgesamt sind so in der

Verdichterbaugruppe 32 vier wandernde Kammern ausgebildet. Der

Scrollkompressor weist daher eine zweiflutige Bauweise auf.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung bzw. zur Montage des Scrollkompressors mit Bezugnahme auf die Fig . 3 bis 6 näher erläutert:

Zur Herstellung des Scrollkompressors wird zunächst das Gehäuse 10

bereitgestellt, wobei das Gehäuse 10 vorzugsweise topfförmig ausgebildet ist. Die Herstellung des Gehäuses 10 kann beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren erfolgen. Dabei werden vorzugsweise der Boden 12 und der Fluideinlass 21 unmittelbar mit der Herstellung des Gehäuses 10 ausgebildet. Ferner kann im Tiefziehverfahren im Gehäuse 10 eine Vertiefung 27 ausgebildet werden, die sich ringförmig um den Fluideinlass 21 erstreckt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Boden 12 als separates Bauteil bereitgestellt und mit der

Umfangswandung 11 fest verbunden wird . Die Vertiefung 27 ist vorzugsweise im Boden integral ausgebildet.

In das Gehäuse 10 wird das einlassseitige Wellenlager 17 mit dem Träger 26 eingelegt. Dabei wird der Träger 26 in der Vertiefung 27 positioniert. Ferner wird der Stator 18a des Elektromotors 18 in den Motorabschnitt 10a des Gehäuses 10 eingelegt bzw. eingeschoben. Wie in Fig. 3 gut erkennbar ist, wird außerdem eine weitere Baugruppe umfassend die Welle 15 und den Rotor 18b koaxial über eine Deckelöffnung 33 des Gehäuses 10 in den Gehäuseinnenraum 30 geführt. Dabei wird der Lagerzapfen 16b in das einlassseitige Wellenlager 17 eingeführt, wie dies beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner wird die Mittelplatte 24 koaxial über die Deckelöffnung 33 in das Gehäuse 10 eingelegt. MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Mittelplatte 24 mit der Welle 15 und dem

Rotor 18b eine kompakte, vormontierte Einheit bildet, die einheitlich in das

Gehäuse 10 eingesetzt wird . Das erleichtert die Montage des Scrollkompressors, da auf diese Weise eine Ausrichtung der Welle 15 zum auslassseitigen

Wellenlager 25 nicht innerhalb des Gehäuses 10 erfolgen muss.

In einem nächsten Schritt wird die Verdichterspirale 13 über die Deckelöffnung 33 in den Gehäuseinnenraum 30 eingesetzt. Dabei wird der Dom 28 mit dem

Exzenterlager 16 auf den Lagerbolzen 16a der Welle 15 aufgesetzt (Fig. 4).

Anschließend wird die Gegenspirale 14 über die Deckelöffnung 33 in den

Gehäuseinnenraum 30 koaxial eingeführt. Dabei werden die Verdichterspirale 13 und die Gegenspirale 14 so ausgerichtet, dass deren Spiralwindungen

ineinandergreifen. Auf diese Weise wird die Verdichterbaugruppe 32 innerhalb des Gehäuses 10, insbesondere im Verdichterabschnitt 10b, zusammengesetzt.

Die Gegenspirale 14 wird vorzugsweise gleichzeitig mit dem Einführen in das

Gehäuse 10 mit der Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 pressverbunden.

Konkret wird die Verdrängerspirale 14 in den Verdichterabschnitt 10b des

Gehäuses 10 eingepresst.

Nach vollständiger Montage der inneren Bauteile des Scrollkompressors innerhalb des Gehäuseinnenraums 30 wird der Gehäusedeckel in die Deckelöffnung 33 eingesetzt. Der Gehäusedeckel 20 kann in der Deckelöffnung 33 mit dem Gehäuse 10, insbesondere der Umfangswandung 11, verpresst werden (Fig . 5). In einem letzten Schritt erfolgt, insbesondere zur Abdichtung und Stabilisierung der

Verbindung zwischen Gehäusedeckel 20 und dem Gehäuse 10, ein

Schweißprozess, bei welchem der Gehäusedeckel 20 mit dem Gehäuse 10

schweißverbunden wird . Ein Schweißvorgang ist in Fig . 6 durch einen Blitz dargestellt.

Bezugszeichenliste

10 Gehäuse

10a Motorabschnitt

10b Verdichterabschnitt MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

11 Umfangswandung

12 Boden

13 Verdrängerspirale

14 Gegenspirale

15 Welle

16 Exzenterlager

16a Lagerbolzen

16b Lagerzapfen

17 Einlassseitiges Wellenlager

18 Elektromotor

18a Stator

18b Rotor

19 Elektronikraum

20 Gehäusedeckel

21 Fluideinlass

22 Fluidauslass

23 Kühlrippen

24 Mittelplatte

25 Auslassseitiges Wellenlager

26 Träger

26a Durchlassöffnung

27 Vertiefung

28 Dom

30 Gehäuseinnenraum

30a Ansaugraum

31 Antriebsbaugruppe

32 Verdichterbaugruppe

33 Deckelöffnung

Claims

MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC 13 Ansprüche

1. Scrollkompressor mit einem Gehäuse (10), in dem eine bewegliche

Verdrängerspirale (13), die mit einem Exzenterlager (16) drehbar verbunden ist, und eine ortsfeste Gegenspirale (14) angeordnet sind, wobei die

Verdrängerspirale (13) in die Gegenspirale (14) derart eingreift, dass zwischen den Windungen der Verdrängerspirale (13) und der Gegenspirale (14) radial nach innen wandernde Kammern gebildet sind, und wobei das Exzenterlager (16) mit einer Welle (15) verbunden ist, die sich durch einen Stator (18a) eines Elektromotors erstreckt, der innerhalb eines Ansaugraums (30a) des Gehäuses (10) angeordnet ist,

dad u rch geken nzeich net, dass

das Gehäuse (10) einen Boden (12) aufweist, in dem ein Fluideinlass (21) stirnseitig ausgebildet ist.

2. Scrollkompressor nach Anspruch 1,

dad u rch geken nzeich net, dass

das Gehäuse (10) einen Gehäusedeckel (20) mit einem Fluidauslass (22) aufweist, der dem Fluideinlass (21) längsaxial gegenüberliegend angeordnet ist.

3. Scrollkompressor nach Anspruch 1 oder 2,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Fluideinlass (21) und der Fluidauslass (21) koaxial zur Welle (15) und/oder zum Stator (18a) ausgerichtet sind.

4. Scrollkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Boden (12) einstückig mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen

Umfangswandung (11) des Gehäuses (10) ausgebildet ist.

5. Scrollkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dad u rch geken nzeich net, dass

die Welle (15) in einem einlassseitigen Wellenlager (17) gelagert ist, das in einem Träger (26) angeordnet ist, der sich über den Fluideinlass (21) MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

14 erstreckt.

6. Scrollkompressor nach Anspruch 5,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Träger (26) zwischen dem einlassseitigen Wellenlager (17) und dem

Boden (12) des Gehäuses (10) wenigstens eine Durchlassöffnung (26a) ausbildet, die den Fluideinlass (21) mit dem Ansaugraum (30a)

fluidverbindet.

7. Scrollkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dad u rch geken nzeich net, dass

das Gehäuse (10) einen Motorabschnitt (10a) und einen Verdichterabschnitt (10b) aufweist, wobei die Umfangswandung (11) im Motorabschnitt (10a) einen kleinen Querschnittsdurchmesser als im Verdichterabschnitt (IIb) aufweist.

8. Scrollkompressor nach Anspruch 7,

dad u rch geken nzeich net, dass

am Motorabschnitt (10a) ein Elektronikraum (19) angeordnet ist, dessen Außendurchmesser höchstens dem Außendurchmesser der Umfangswandung (11) im Verdichterabschnitt (10b) entspricht.

9. Scrollkompressor nach Anspruch 8,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Elektronikraum (19) eine Länge aufweist, die höchstens der Länge des Motorabschnitts (10a) entspricht.

10. Scrollkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dad u rch geken nzeich net, dass

ein Außendurchmesser der Umfangswandung (11) höchstens um 10 %, insbesondere höchstens um 8 %, insbesondere höchstens um 6 %, größer als ein Außendurchmesser der Gegenspirale (14) ist.

11. Scrollkompressor nach einem der Ansprüche 4 bis 10,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Gehäusedeckel (20) mit der Umfangswandung (11) fest verbunden, MEISSNER BOLTE M/OBE-044-PC

15 insbesondere verschweißt, ist.

12. Abgasreinigungssystem eines Ottomotors mit einem Scrollkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

13. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 12,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Scrollkompressor vor einem Rußpartikelfilter und/oder vor einem

Katalysator angeordnet ist derart, dass mittels des Scrollkompressors ein Sekundärluftstrom in einen Abgasstrom vor dem Rußpartikelfilter und/oder vor dem Katalysator einleitbar ist.

14. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 12 oder 13,

dad u rch geken nzeich net, dass

der Scrollkompressor in eine Schlauchleitung integriert ist, wobei jeweils ein Schlauchanschluss mit dem Fluideinlass (21) und dem Fluidauslass (22) verbunden ist.

15. Kraftfahrzeug mit einem Ottomotor und einem Abgasreinigungssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14.