WO2010084177A1 - Verdichter, insbesondere radialkolbenverdichter für kohlenstoffdioxid als kältemittel - Google Patents

Verdichter, insbesondere radialkolbenverdichter für kohlenstoffdioxid als kältemittel Download PDF

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WO2010084177A1
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Frank Obrist
Martin Graz
Stefan Kröss
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Bock Kältemaschinen GmbH
Obrist Engineering Gmbh
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    • F25B31/023Compressor arrangements of motor-compressor units with compressor of reciprocating-piston type

Definitions

  • the present invention relates to a compressor, in particular a radial piston compressor, and more particularly to compressors for CO 2 as refrigerant according to the preamble of patent claim 1.
  • Compressors especially compressors for refrigerants such as R134a, R404A, R507, R407C, R22 or R744 (CO 2 ) have become indispensable in today's age and come, inter alia, in the field of mobile cooling and air conditioning such as the air conditioning of passenger cars and trucks Air conditioning of buses and trains and the transport cooling, but also the stationary cooling of food, in cold stores or in medical technology for use. Also in the field of building room air conditioning such compressors are essential today.
  • the applicant's semi-hermetic catalog discloses examples of compressors which are used in some of the areas mentioned. In particular, from this catalog reciprocating compressors with two, four, six and eight cylinders are known, which have displacements of approximately 62 cm 3 - 3.215 cm 3 .
  • a compressor in the form of a radial piston compressor which comprises a compressor unit for compressing refrigerant and a drive shaft for driving the compressor unit.
  • the centers of the pistons are arranged in the compressor according to DE 103 56 373 A1 in a common plane which is pierced vertically by the drive shaft or on which a longitudinal axis of the drive shaft extending central axis is perpendicular.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a compressor according to the invention in a partial sectional view in a horizontal installation manner.
  • Fig. 2 shows the embodiment of Figure 1 in a standing installation.
  • FIG. 3 shows a detailed representation of a detail from FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 shows a detailed representation of a second possible embodiment of a compressor according to the invention analogous to the representation in FIG. 3;
  • FIG. 5 is a detailed view of a third possible embodiment of a compressor according to the invention analogous to the representation in FIG. 3.
  • the first embodiment of a compressor 10 has a compressor unit 12 and a motor unit 14.
  • the motor unit 14 has a motor housing 16, which in the first embodiment limits not only an engine compartment 18 but also partially the compressor unit 12.
  • a drive shaft 22 is arranged, via which the motor 20 is in operative engagement with the compressor unit 12.
  • the compressor unit 12 has six pistons 24, which are arranged in the radial direction.
  • the pistons 24 are arranged in a common plane, which is spanned by the piston center axis extending in the piston longitudinal direction, and which is perpendicular to the drive shaft 22.
  • the compressor unit 12 is for compressing Kältemitte! provided, with common refrigerants such as R134a, R404A, R507, R407C, R22 or even preferably R744 (CO 2 ) are conceivable as a refrigerant.
  • the refrigerant passes on a Sau ⁇ gasseite via a suction gas arranged suction chamber 26 in (formed in the radial direction) cylinder bores 28 of the compressor 10, in which the piston 24 are arranged back and forth.
  • the compression of the refrigerant takes place by a movement of the piston 24 in the radial direction. If the piston 24 has reached an upper position in the cylinder bore 28, that is, the piston 24 has reached in a radially outwardly facing position, the then compressed refrigerant is discharged into a high-pressure side arranged pressure gas chamber 30, from where the compressed refrigerant to a Compressor 10 associated refrigerant circuit is provided.
  • the compressor 10 in addition to the compressor unit 12 and the motor unit 14 and an electrical Rakaste ⁇ 32, which on the motor housing 16 of the compressor 10 by means of fasteners z. B. is attached in the form of screws.
  • the stator of the electric motor 20 is positioned in the motor housing 16 and may be fixed thereto by means of screws, for example.
  • the terminal box 32 In the terminal box 32, the electrical connections for the compressor 10, in particular the connections for the power or voltage supply of the electric motor 20 are arranged. Furthermore, electronic motor protection components are contained in the connection box 32, to which components such as a thermal protection thermostat 38 can be connected.
  • the terminal box 32 has a plurality of cable inlets 36, which, as shown in Fig. 1, may be closed in the unused state, for. B. by means of closure elements.
  • the illustrated cable inlets 36 are preferably pre-stamped, originally closed recesses, which are only opened by impressions. Thus, no separate components are required, but are areas of the outer contour of Anschiusskastens 32, which were pre-stamped for easier opening.
  • a heat-protection thermostat 38 is preferably not disposed in direct contact with the refrigerant due to the high pressures of the refrigerant (eg, CO 2 ), but disposed separately from the refrigerant in the motor housing 16. As a result, the thermal protection thermostat 38 is only indirectly in thermal communication with the refrigerant.
  • the thermal protection thermostat 38 may be connected by means of a cable 39 to elements in the junction box 32, e.g. B. through a cable inlet 36 therethrough.
  • lubricant in the form of oil 41 in the compressor 10.
  • the stockpiling of the oil 41 takes place in the engine compartment 18, the oil 41 not only for the lubrication of arranged in the engine compartment 18, but also arranged from outside the engine compartment 18 components of the compressor 10 is used.
  • bearings 40, 42, 44 front bearing bush 42, rear bearing bush 44 and bearing 40 for mounting the drive shaft 22 in the motor housing 16.
  • the movable components of the compressor unit 12, in particular the pistons 24, require appropriate lubrication.
  • the compressor 10 has a fluid connection 45 between the engine compartment 18 and the suction gas side (suction chamber 26), which in addition to the return of the engine cooling partial mass flow and the lubrication of the bearings 40, 42, 44 serves.
  • the fluid connection 45 is largely formed in the drive shaft 22 and consists inter alia of a first formed in the drive shaft 22 axial recess in the form of a réelleckenden in the axial direction bore 46.
  • the fluid connection 45 includes four arranged in the radial direction in the drive shaft 22 Radial recesses in the form of a first, a second, a third and a fourth radial bore 48, 50, 52, 54, which are in fluid communication with the bore 46.
  • the first radial bore 48 For receiving the partial mass flow, which also includes oil or oil mist, is used, the first radial bore 48, which extends through the entire drive shaft 22 therethrough, so that it has two openings to the engine compartment 18 out.
  • the second, third and fourth radial bores 50, 52, 54 are provided for lubricating the bearings 40, 42, 44. Through this oil 41 in the radial direction in the bearings to be lubricated escape. The exit of the oil 41 in the radial direction is supported by the rotational movement of the drive shaft 22 and the resulting centrifugal forces.
  • the suction chamber 26 is, as already mentioned above, connected to the engine compartment 18 by means of a fluid connection 45.
  • the fluid connection 45 has, inter alia, the first radial bore 48 serving as partial mass flow inlet, as well as the bore 46 which is in fluid communication therewith.
  • the fluid connection further includes a radial bore 54 in fluid communication with the bore 46.
  • the radial bore 54 is in fluid communication with a second axial recess in the form of a second bore 56 extending axially in the drive shaft 22, which has a cross-section smaller than the cross-section of the bore 46 and which faces away from the engine compartment 18 with the suction chamber 26 in fluid communication.
  • a point of reduced cross-section in the form of a nozzle 58 is arranged, which limits and defines the introduction of the oil into the suction gas chamber 26.
  • the nozzle 58 is factory selected and the corresponding cross section or the corresponding flow rate adapted to the design requirements.
  • the oil introduction may be adjustable in accordance with alternative embodiments of the invention in addition to the nozzle 58 or instead of the nozzle 58 by means of the bore cross section of the radial bore 54 or the axial bore 56, for example through the bore cross section itself, or through an Engstetle disposed in the bore 54 and 56, respectively a panel or a flap.
  • the aperture or flap can be designed to be adjustable or adjustable so that the oil flow or the lubrication can be controlled or regulated via the suction chamber 26 as a function of external parameters and, if necessary, also of the compressor.
  • the nozzle 58 with a variable nozzle cross-section and / or an upstream valve which opens or closes at a predetermined or variable clock rate, so that the amount of oil supplied to the suction chamber 26 can be regulated or controlled.
  • the two axial recesses 46 and 56 are preferably formed at a radial distance axially parallel to each other in the drive shaft 22, preferably in the form of axially parallel holes.
  • a device for damming oil in the form of a tubular element or tube 60 is arranged in the fluid connection 45, which ensures that the nozzle 58 and the radial bores 52, 54 be supplied with sufficient oil 41.
  • the tube 60 since it is on its side facing away from the engine compartment with the Sauggasvotumen in fluid communication, the return of the partial mass flow from the engine in the suction gas volume safe.
  • the removal of excess, accumulated ⁇ ts 41 serves an oil overflow device in the form of a pressed into the drive shaft 22 and hineinersummenden in the Axialbohrun ⁇ 46 tube 61.
  • the tube 60 not for lubrication of the compressor unit 12, but only is provided as an oil overflow at a large amount of accumulated oil.
  • the device for damming oil in the form of the tube 60 is designed to accumulate oil 41 in a continuous fluid connection.
  • the tube 60 has an outer diameter which is smaller than the diameter of the axial bore 46, and that the tube 60 is arranged concentrically to the axial bore 46 and projects into this. Alternatively, a non-concentric, but parallel arrangement to the bore 46 is conceivable.
  • the compressor 10 shown in Fig. 1 is shown in a vertical mounting position, wherein the lubricant in the form of the oil 41 in this manner of installation, the radial recess (radial bore 48) covered. Operation is also possible with a covered radial recess, wherein it would also be conceivable for the radial bore 48 to be arranged above the oil level, in order in turn to suck in oil and not oil 41.
  • the tube 60 as a device for damming oil, it is also conceivable that in the fluid connection 45 between the engine compartment 18 and the A suction port or suction chamber 26, for example, has an aperture 62 arranged in the drive shaft 22 (see FIG. 4) and / or reservoir-like or basin-like recesses 64 extending in the radial direction (see FIG are. As shown in Fig. 5, the reservoir-like recesses 64 in the region of the radial bores 52, 54 are formed. Such reservoir-like recesses are of course conceivable also in the region of the further recesses / bores arranged in the radial direction in the drive shaft. The centrifugal forces occurring during the rotation of the drive shaft 22 ensure a secure supply of oil to the recesses 64.

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Abstract

Verdichter (10), insbesondere Radialkolbenverdichter, weiterhin insbesondere Verdichter (10) für CO2 als Kältemittel, welcher eine Verdichtereinheit (12) zum Verdichten von Kältemittel und eine Antriebswelle (22) zum Antreiben der Verdichtereinheit (12) sowie einen im Wesentlichen durch ein Motorgehäuse (16) begrenzten Motorraum (18) umfasst, wobei der Motorraum (18) über eine wenigstens teilweise in der Antriebswelle (22) ausgebildete Fluidverbindung (45) mit einer Sauggasseite, insbesondere Sauggaskammer (26), des Verdichters (10) in Fluidverbindung steht, wobei in der Fluidverbindung (45) wenigstens eine Vorrichtung (60, 62, 64) zum Aufstauen von Öl angeordnet ist.

Description

VERDICHTER. INSBESONDERE RADIALKOLBENVERDICHTER FÜR KOHLENSTOFFDIOXID ALS KÄLTEMITTEL
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdichter, insbesondere einen Radialkolbenverdichter, und weiterhin insbesondere Verdichter für CO2 als Kältemittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Verdichter, insbesondere Verdichter für Kältemittel wie beispielsweise R134a, R404A, R507, R407C, R22 oder R744 (CO2) sind im heutigen Zeitalter unverzichtbar geworden und kommen unter anderem im Bereich der mobilen Kühlung und Klimatisierung wie beispielsweise der Klimatisierung von Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, der Klimatisierung von Bussen und Bahnen und der Transportkühlung, aber auch der stationären Kühlung von Lebensmitteln, in Kühlhäusern oder in der Medizintechnik zum Einsatz. Auch im Bereich der Gebäuderaumklimatisierung sind derartige Verdichter heutzutage unerlässlich. Aus dem Halbhermetik-Katalog der Anmelderin sind Beispiele für Verdichter bekannt, welche in einigen der genannten Bereiche zum Einsatz kommen. Insbesondere sind aus diesem Katalog Hubkolbenverdichter mit zwei, vier, sechs und acht Zylindern bekannt, welche Hubräume von in etwa 62 cm3 - 3.215 cm3 aufweisen.
Weiterhin ist aus der DE 103 56 373 Al ein Verdichter in Form eines Radialkolbenverdichters bekannt, welcher eine Verdichtereinheit zum Verdichten von Kältemittel sowie eine Antriebswelle zum Antreiben der Verdichtereinheit umfasst. Die Mittelpunkte der Kolben sind beim Verdichter gemäß der DE 103 56 373 Al in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche durch die Antriebswelle senkrecht durchstoßen wird bzw. auf welche eine sich in Längsrichtung der Antriebswelle erstreckende Mittelachse senkrecht steht.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Verdichter, insbesondere Radialkolbenverdichter bekannt, deren Antriebswelle mit einem Elektromotor in Wirkeingriff steht, wobei der Motor im Wesentlichen durch ein Motorgehäuse, welches einen Motorraum in seinem Inneren definiert, begrenzt ist, wobei der Motorraum über eine Bohrung in der Antriebswelle mit einer Sauggaskammer, aus welcher das zu verdichtende Kältemittel angesaugt wird, in Fluidverbindung steht. Zur Kühlung des Motors wird ein Teilmassenstrom des Sauggases aus der Saugςaskammer über einen Kanal dem Motorraum zugeführt und über die vorstehend erwähnte Bohrung in der Antriebswelle dem Sauggasvolumen wieder zugeführt. Aufgrund der Strömungsverhältnisse kommt es dazu, dass der zum Sauggasvolumen zurückführende Teilmassestrom Öl enthält. Dieses Öl wird zur Schmierung von Lagern oder dergleichen verwendet. Je nach Betriebszustand des Verdichters kann es jedoch vorkommen (beispielsweise bei niedrigen Drehzahlen), dass keine optimale Schmierung zustande kommt.
Ausgehend vom vorstehend erläuterten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verdichter anzugeben, bei welchem für weite Betriebsbereiche eine gute Schmierung gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch einen Verdichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie aus den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von möglichen Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters in einer teilweisen Schnittdarstellung in einer liegenden Einbauweise;
Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einer stehenden Einbauweise;
Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Ausschnitts aus den Figuren 1 und 2;
Fig. 4 eine Detaildarstellung einer zweiten möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters analog zu der Darstellung in Fig. 3; und
Fig. 5 eine Detaildarstellung einer dritten möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters analog zu der Darstellung in Fig. 3.
Wie beispielsweise aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, weist die erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters 10 eine Verdichtereinheit 12 sowie eine Motoreinheit 14 auf. Die Motoreinheit 14 weist ein Motorgehäuse 16 auf, welches in der ersten Ausführungsform nicht nur einen Motorraum 18, sondern auch teilweise die Verdichtereinheit 12 begrenzt. Im Motorraum 18 ist neben einem Elektromotor 20 eine Antriebswelle 22 angeordnet, über welche der Motor 20 mit der Verdichtereinheit 12 in Wirkeingriff steht. Die Verdichtereinheit 12 weist in der beschriebenen ersten Ausführungsform sechs Kolben 24 auf, welche in radialer Richtung angeordnet sind. Die Kolben 24 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche durch die sich in Kolbenlängsrichtung erstreckenden Kolbenmittelachsen aufgespannt wird, und welche auf der Antriebswelle 22 senkrecht steht. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass selbstverständlich auch eine andere Anzahl von Kolben 24 denkbar ist, wobei die Zahl der Kolben insbesondere durch die technischen Bedürfnisse des Verwenders des Verdichters 10 (Hubraum und gewünschte Verdichtungsleistung) bestimmt ist. Die Verdichtereinheit 12 ist zum Verdichten von Kältemitte! vorgesehen, wobei gängige Kältemittel wie beispielsweise R134a, R404A, R507, R407C, R22 oder aber auch vorzugsweise R744 (CO2) als Kältemittel denkbar sind. Das Kältemittel gelangt auf einer Sauςgasseite über eine sauggasseitig angeordnete Sauggaskammer 26 in (in radialer Richtung ausgebildete) Zylinderbohrungen 28 des Verdichters 10, in welchen die Kolben 24 hin- und herbeweglich angeordnet sind. Die Verdichtung des Kältemittels erfolgt durch eine Bewegung der Kolben 24 in radialer Richtung. Ist der Kolben 24 in einer oberen Position in der Zylinderbohrung 28 angelangt, d. h. ist der Kolben 24 in einer radial nach außen gewandten Position angelangt, so wird das dann verdichtete Kältemittel in eine hochdruckseitig angeordnete Druckgaskammer 30 ausgestoßen, von wo aus das komprimierte Kältemittel einem dem Verdichter 10 zugeordneten Kältemittelkreislauf zur Verfügung gestellt wird.
Der Verdichter 10 weist zusätzlich zu der Verdichtereinheit 12 und der Motoreinheit 14 auch einen elektrischen Anschlusskasteπ 32 auf, welcher auf dem Motorgehäuse 16 des Verdichters 10 mittels Befestigungselementen z. B. in Form von Schrauben befestigt ist. Der Stator des Elektromotors 20 ist in dem Motorgehäuse 16 positioniert und kann an diesem beispielsweise mittels Schrauben fixiert sein.
Im Anschlusskasten 32 sind die elektrischen Anschlüsse für den Verdichter 10, insbesondere die Anschlüsse für die Strom- bzw. Spannungsversorgung des Elektromotors 20 angeordnet. Des Weiteren sind im Anschlusskasten 32 elektronische Motorschutz-Bauteile enthalten, an welchen auch Bauteile wie beispielsweise ein Wärmeschutzthermostat 38 angeschlossen werden können. Zur elektrischen Versorgung weist der Anschlusskasten 32 mehrere Kabeleinlässe 36 auf, welche, wie in Fig. 1 dargestellt ist, im unbenutzten Zustand verschlossen sein können, z. B. mittels Verschlusselementen. Bei den dargestellten Kabeleinlässen 36 handelt es sich vorzugsweise um vorgeprägte, ursprünglich geschlossene Aussparungen, welche erst durch Eindrücken geöffnet werden. Es sind somit keine separaten Bauteile erforderlich, sondern es handelt sich um Bereiche der Außenkontur des Anschiusskastens 32, welche zum leichteren Öffnen vorgeprägt wurden. Ein Wärmeschutzthermostat 38 ist wegen der hohen Drücke der Kältemittet (z. B. CO2) vorzugsweise nicht in direktem Kontakt mit dem Kältemittel angeordnet, sondern von dem Kältemittel getrennt in dem Motorgehäuse 16 angeordnet. Dadurch ist der Wärmeschutzthermostat 38 nur indirekt in Wärmeverbindung mit dem Kältemittel. Der Wärmeschutzthermostat 38 kann mittels eines Kabels 39 mit Elementen in dem Anschlusskasten 32 verbunden sein, z. B. durch einen Kabeleinlass 36 hindurch.
Zur Schmierung des Verdichters 10 befindet sich Schmiermittel in Form von Öl 41 im Verdichter 10. Die Vorratshaltung des Öls 41 erfolgt im Motorraum 18, wobei das Öl 41 nicht nur zur Schmierung von im Motorraum 18 angeordneten, sondern auch von Außerhalb des Motorraums 18 angeordneten Bestandteilen des Verdichters 10 Verwendung findet. Im Bereich des Motorraums 18 ist es notwendig, Lager 40, 42, 44 zu schmieren (vordere Lagerbuchse 42, hintere Lagerbuchse 44 sowie Lager 40 zur Lagerung der Antriebswelle 22 im Motorgehäuse 16). Außerhalb des Motorraums 18 benötigen die beweglichen Bestandteile der Verdichtereinheit 12, insbesondere die Kolben 24 eine entsprechende Schmierung.
Der Verdichter 10 weist eine Fluidverbindung 45 zwischen dem Motorraum 18 und der Sauggasseite (Sauggaskammer 26) auf, welche neben der Rückführung des den Motor kühlenden Teilmassestroms auch der Schmierung der Lager 40, 42, 44 dient. Die Fluidverbindung 45 ist zu großen Teilen in der Antriebswelle 22 ausgebildet und besteht unter anderem aus einer ersten in der Antriebswelle 22 ausgebildeten Axialaussparung in Form einer sich in axialer Richtung ersteckenden Bohrung 46. Weiterhin umfasst die Fluidverbindung 45 vier in radialer Richtung in der Antriebswelle 22 angeordnete Radialaussparungen in Form einer ersten, einer zweiten, einer dritten und einer vierten Radialbohrung 48, 50, 52, 54, welche mit der Bohrung 46 in Fluidkommunikation stehen. Zur Aufnahme des Teilmassestroms, welcher auch Öl bzw. Ölnebel beinhaltet, dient die erste Radialbohrung 48, welche sich durch die gesamte Antriebswelle 22 hindurch erstreckt, sodass sie zwei Öffnungen zum Motorraum 18 hin aufweist. Die zweite, dritte und vierte Radialbohrung 50, 52, 54 sind zur Schmierung der Lager 40, 42, 44 vorgesehen. Durch diese kann Öl 41 in radialer Richtung in die zu schmierenden Lagerstellen austreten. Der Austritt des Öls 41 in radialer Richtung wird durch die Drehbewegung der Antriebswelle 22 und die dadurch entstehenden Zentrifugalkräfte unterstützt.
Um eine Kühlung des Motors zu ermöglichen, ist die Sauggaskammer 26, wie bereits vorstehend erwähnt, mit dem Motorraum 18 mittels einer Fluidverbindung 45 verbunden. Die Fluidverbindung 45 weist unter anderem die als Teilmassestromeinlass dienende erste Radialbohrung 48, sowie die damit in Fluidkommunikation stehende Bohrung 46 auf. Zur Schmierung des Lagers 44 (zweite Lagerbuchse) weist die Fluidverbindung ferner eine mit der Bohrung 46 in Fluidkommunikation stehende Radialbohrung 54 auf. Die Radialbohrung 54 steht mit einer zweiten Axialaussparung in Form einer zweiten sich in axialer Richtung in der Antriebswelle 22 erstreckenden Bohrung 56 in Fluidkommunikation, welche einen Querschnitt aufweist, der kleiner ist als der Querschnitt der Bohrung 46, und welche an ihrem dem Motorraum 18 abgewandten Ende mit der Sauggaskammer 26 in Fluidkommunikation steht. Am sauggasseitigen Ende der Bohrung 56 ist eine Stelle reduzierten Querschnitts in Form einer Düse 58 angeordnet, welche den Öteintrag in die Sauggaskammer 26 begrenzt und definiert. Je nach Bedarf wird die Düse 58 werksseitig ausgewählt und der entsprechende Querschnitt bzw. die entsprechende Durchflussrate an die konstruktiven Notwendigkeiten angepasst.
Der Öleintrag kann gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich zur Düse 58 oder anstatt der Düse 58 mittels des Bohrungsquerschnittes der Radialbohrung 54 oder der Axialbohrung 56 regulierbar sein, beispielsweise durch den Bohrungsquerschnitt selbst, oder durch eine in der Bohrung 54 bzw. 56 angeordnete Engstetle, oder eine Blende oder eine Klappe. Die Blende oder Klappe kann unverstellbar oder verstellbar ausgebildet sein, so dass durch sie der Ölfluss bzw. die Schmierung über die Sauggaskammer 26 abhängig von äußeren und ggf. auch verdichtereigenen Parametern gesteuert oder geregelt werden kann. Ferner ist es möglich, die Düse 58 mit einem veränderbaren Düsenquerschnitt und/oder einem vorgeschalteten Ventil zu versehen, welches in einer vorbestimmten oder variablen Taktrate öffnet oder schließt, so dass die der Sauggaskammer 26 zugeführte Ölmenge regelbar oder steuerbar ist. Die beiden axialen Aussparungen 46 und 56 sind vorzugsweise mit radialem Abstand achsparallel zueinander in der Antriebswelle 22 gebildet, vorzugsweise in Form von achsparallelen Bohrungen.
Um eine sichere Ölversorgung insbesondere der Lager 42, 44, zu gewährleisten, ist in der Fluidverbindung 45 eine Vorrichtung zum Aufstauen von Öl in Form eines röhrenförmigen Elementes bzw. Rohres 60 angeordnet, welches dafür sorgt, dass die Düse 58 und die Radialbohrungen 52, 54 mit ausreichend Öl 41 versorgt werden. Neben der Aufstaufunktion stellt das Rohr 60, da es auf seiner dem Motorraum abgewandten Seite mit dem Sauggasvotumen in Fluidkommunikation steht, die Rückführung des Teilmassestroms vom Motor in das Sauggasvolumen sicher. Dem Abtransport überschüssigen, aufgestauten Öts 41 dient eine Öl-Überlauf-Vorrichtung in Form eines in die Antriebswelle 22 eingepressten und sich in die Axialbohrunς 46 hineinerstreckenden Rohres 61. Es sei jedoch angemerkt, dass das Rohre 60 nicht zur Schmierung der Verdichtereinheit 12, sondern nur als Öl-Überlauf bei einer zu großen angestauten Ölmenge vorgesehen ist. Die Vorrichtung zum Aufstauen von Öl in Form des Rohres 60 ist zum Aufstauen von Öl 41 bei einer ununterbrochenen Fluidverbindung ausgebildet. Es bleibt anzumerken, dass das Rohr 60 einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Axialbohrung 46, und dass das Rohr 60 konzentrisch zu der Axialbohrung 46 angeordnet ist und in diese hineinragt. Alternativ hierzu ist auch eine nicht konzentrische, jedoch parallele Anordnung zu der Bohrung 46 denkbar.
In Fig. 2 ist der in Fig. 1 dargestellte Verdichter 10 in einer stehenden Einbaulage dargestellt, wobei das Schmiermittel in Form des Öls 41 in dieser Einbauweise die Radialaussparung (Radialbohrung 48) bedeckt. Ein Betrieb ist auch mit einer bedeckten Radialaussparung möglich, wobei auch denkbar wäre, dass die Radialbohrung 48 oberhalb des Ölstandes angeordnet wird, um somit wiederum Öinebel und nicht Öl 41 anzusaugen.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Rohr 60 als Vorrichtung zum Aufstauen von Öl ist es auch denkbar, dass in der Fluidverbindung 45 zwischen Motorraum 18 und der Sauggasseite bzw. Sauggaskammer 26 eine beispielsweise in der Antriebswelle 22 angeordnete Blende 62 (vgl. hierzu Fig. 4) und/oder reservoirartig oder beckenartig ausgebildete sich in radialer Richtung erstreckende Aussparungen 64 (vgl. hierzu Fig. 5) zum Aufstauen von Öl 41 ausgebildet sind. Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die reservoirartigen Aussparungen 64 im Bereich der Radialbohrungen 52, 54 ausgebildet. Derartige reservoirartige Aussparungen sind selbstverständlich auch im Bereich der weiteren in radialer Richtung in der Antriebswelle angeordneten Aussparungen/Bohrungen denkbar. Die bei der Drehung der Antriebswelle 22 auftretenden Zentrifugalkräfte sorgen für eine sichere Ölversorgung der Aussparungen 64.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit einer bestimmten Merkmalskombination beschrieben wurde, umfasst sie jedoch auch weitere Kombinationen, wie sie insbesondere aber nicht erschöpfend durch die Unteransprüchen angegeben sind.

Claims

Patentansnrüche
1. Verdichter (10), insbesondere Radial kolbenverdichter, weiterhin insbesondere Verdichter (10) für CO2 als Kältemittel, welcher eine Verdichtereinheit (12) zum Verdichten von Kältemittel und eine Antriebswelle (22) zum Antreiben der Verdichtereinheit (12) sowie einen im Wesentlichen durch ein Motorgehäuse (16) begrenzten Motorraum (18) umfasst, wobei der Motorraum (18) über eine wenigstens teilweise in der Antriebswelle (22) ausgebildete Fluidverbindung (45) mit einer Sauggasseite, insbesondere Sauggaskammer (26), des Verdichters (10) in Fluidverbindung steht, d a d u rch g e ken nz e i ch n et, dass in der Fluidverbindung (45) wenigstens eine Vorrichtung (60, 62, 64) zum Aufstauen von Öl angeordnet ist.
2. Verdichter (10) nach Anspruch 1, d a d u rch ge ke n n z ei c h n et, dass die wenigstens eine Vorrichtung (60, 62, 64) zum Aufstauen von Öt bei ununterbrochener Fluidverbindung ausgebildet ist.
3. Verdichter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et, dass die Fluidverbϊndung (45) eine in axialer Richtung in der Antriebswelle (22) ausgebildete, insbesondere zylinderförmige erste Axialaussparung (46), umfasst.
4. Verdichter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g eke n n z e i c h n et, dass die Fluidverbindung (45) mit wenigstens einer in radialer Richtung in der Antriebswelle ausgebildeten, insbesondere zylinderförmigen Radialaussparung (48, 50, 52, 54) in Fluidkommunikation steht.
5. Verdichter (10) nach Anspruch 3 oder 4, d a d u rc h g e ke n n zei c h n e t, dass die Fluidverbindung (45) ein röhrenförmiges Element (60) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist a!s der Durchmesser der Axialaussparung (46), wobei das röhrenförmige Element (60) parallel oder konzentrisch zu der Axialaussparung (46) angeordnet ist und wenigstens teilweise in diese hineinragt.
6. Verdichter (10) nach Anspruch 5, d ad u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass das röhrenförmige Element (60) mit der Sauggasseite, insbesondere Sauggaskammer (26) in Fluidkommunikation steht.
7. Verdichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, d a d u rch g e ke n nz e i c h n et, dass die Fluidverbindung (45) eine zweite in axialer Richtung in der Antriebswelle ausgebildete, insbesondere zylinderförmige Axialaussparung (56) umfasst, deren Querschnitt, insbesondere Durchmesser kleiner als der der ersten Axialaussparung (46) ist, und dass die zweite Axialaussparung (56) an ihrem einen Ende mit der ersten Axialaussparung (46) in Fluidkommunikation steht und an ihrem zweiten Ende in die Sauggasseite mündet.
8. Verdichter (10) nach Anspruch 7, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass die zweite Axialaussparung (56) an ihrem einen Ende mit der ersten Axialaussparung (46) durch mindestens eine radial dazu sich erstreckende Radialaussparung (54), vorzugsweise Radialbohrung, in Fluidkommunikation steht.
9. Verdichter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass die Fluidverbindung (45) eine Stelle reduzierten Querschnitts aufweist.
10. Verdichter (10) nach Anspruch 9, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n e t, dass die Stelle reduzierten Querschnitts eine Düse (58) oder eine Blende (62) oder eine Stelle reduzierter Materialaussparung oder eine Klappe υmfasst.
11. Verdichter (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n e t, dass die Stelle reduzierten Querschnitts in der zweiten Axialaussparung (56) und/oder in der Radialaussparung (54) angeordnet ist.
12. Verdichter (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, d a d u rc h g e k e n nze i c h n et, dass die Stelle reduzierten Querschnitts einen verstellbaren, insbesondere steuerbaren oder regelbaren Querschnitt aufweist.
13. Verdichter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n nze i c h n et, dass die Fluidverbindung (45) mindestens eine weitere in der Antriebswelle (22) angeordnete, insbesondere reservoirartige oder beckenartige Aussparung (64) umfasst, welche zum Aufstauen des Öls (41) ausgebildet ist.
14. Verdichter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rch g e ke n n ze i c h n et, dass ein Ölüberlauf vorgesehen ist, welcher die Menge des aufgestauten bzw. bevorrateten Öls (41) bestimmt.
15. Verdichter (10) nach Anspruch 14, d a d u rch g e ke n n ze i c h n et, dass der Ölüberlauf ein röhrenförmiges Element (61) umfasst, welches in einer Radialaussparung in der Antriebswelle (22) angeordnet ist und in die Fiuidverbindung (45) zwischen Motorraum (18) und Sauggasseite hineinragt.
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