WO2014075659A1

WO2014075659A1 - Klimakompressor

Info

Publication number: WO2014075659A1
Application number: PCT/DE2013/100369
Authority: WO
Inventors: Michael Krug
Original assignee: Ixetic Bad Homburg Gmbh
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-05-22

Abstract

Es wird ein Klimakompressor mit einer von einer Antriebseinheit (39) antreibbaren Antriebswelle (33), einer von der Antriebswelle (33) angetriebenen Verdichtereinheit (41), einem Sauggasanschluss (97), der mit einer Niederdruckseite der Verdichereinheit (41) in Fluidverbindung steht, und mit einem mit dem Sauggasanschluss (97) einerseits und der Verdichtereinheit (41) andererseits in Fluidverbindung stehenden Abscheideelement (1), welches zur Trennung von der Verdichtereinheit (41) zugeführtem Sauggas von Schmiermittel-Anteilen ausgebildet ist, wobei das Abscheideelement (1) an einem rotierenden Bauteil des Klimakompressors (37) vorgesehen ist, und im Betrieb des Klimakompressors (37) mit dem rotierenden Bauteil gemeinsam rotiert, sodass eine Trennung der Schmiermittel-Anteile von dem Sauggas aufgrund der im Bereich des Abscheideelements (1) wirkenden Fliehkräfte erfolgt, vorgeschlagen. Der Klimakompressor (37) zeichnet sich dadurch aus, dass das Abscheideelement (1) ein sich in radialer Richtung erstreckendes Flügelelement (15) aufweist, um dem Abscheideelement (1) zugeführtes, Schmiermittel-Anteile aufweisendes Sauggas zu beschleunigen.

Description

Klimakompressor

Die Erfindung betrifft ein Klimakompressor gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Klimakompressoren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie weisen eine Antriebswelle auf, die von einer Antriebseinheit angetrieben wird. Die Antriebswelle steht mit einer Verdichtereinheit in Wirkverbindung, sodass diese von der Antriebswelle antreibbar ist. Die Verdichtereinheit weist eine Niederdruckseite und eine Hochdruckseite auf. Ein Sauggasanschluss steht mit der Niederdruckseite der Verdichtereinheit in Fluidverbindung, sodass dieser Sauggas zugeführt werden kann.

Das Sauggas wird in der Verdichtereinheit verdichtet, auf der Hochdruckseite unter erhöhtem Druck ausgestoßen und weiteren Teilen einer den Klimakompressor umfassenden Klimatisierungsvorrichtung zugeführt. Typischerweise wird das durch die Kompression erhitzte, komprimierte Sauggas in einem Gaskühler gekühlt und anschließend im Bereich einer Drossel entspannt, wodurch es sich stark abkühlt. Das entspannte, kalte, insbesondere im Ansaugbereich des Klimakompressors als Sauggas bezeichnete Kältemittel strömt durch einen Wärmetauscher, wo es Wärme aus einer zu kühlenden Umgebung aufnimmt. Anschließend strömt es - gegebenenfalls über ein Kältemittelreservoir und einen Zwischenwärmetauscher, in dem es Wärme mit dem vom Klimakompressor kommenden, komprimierten Kältemittel austauscht, zurück zu dem Sauggasanschluss des Klimakompressors. Insbesondere in der Verdichtereinheit und ganz besonders während des Ansaugens gelangt Schmiermittel, welches zur Kühlung und Schmierung innerhalb der Verdichtereinheit vorgesehen ist, in das Sauggas und strömt mit diesem nach der Kompression durch die Klimatisierungsvorrichtung. Diese Schmiermittel-Anteile beeinträchtigen eine Wirkung der Klimatisierungsvorrichtung, wenn sie nicht von dem Sauggas getrennt werden. Es ist daher ein Abscheideelement vorgesehen, das einerseits mit dem Saugan- schluss und andererseits mit der Verdichtereinheit in Fluidverbindung steht. Sowohl von dem Sauganschluss zur Verdichtereinheit strömendes Sauggas als auch das innerhalb des Klimakompressors zirkulierende und mit angesaugte Schmiermittel passieren das Abscheideelement, wo das Sauggas von Schmiermittelanteilen getrennt wird. Aus dem Stand der Technik ist es insbesondere bekannt, das Abscheideelement an einem rotierenden Bauteil des Klimakompressors vorzusehen, sodass dieses im Betrieb des Klimakompressors mit dem rotierenden Bauteil gemeinsam rotiert. Eine Trennung der Schmiermittelanteile von dem Sauggas erfolgt dann aufgrund der im Bereich des Abscheideelements wirkenden Fliehkräfte. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Antriebswelle eine Ausnehmung umfasst, durch die das Sauggas geleitet wird. Dieses wird hier von der Wandung der Antriebswelle beschleunigt, sodass es mit dieser rotiert. Durch die Fliehkraft wird das Schmiermittel gegen die Wandung der Antriebswelle geschleudert und durch Radialbohrungen abgeleitet. Das Sauggas selbst, welches aufgrund seiner geringeren Masse deutlich kleineren Zentrifugalkräften unterliegt als die Schmiermittel-Anteile, wird durch eine Axialbohrung mit vergleichsweise kleinem Durchmesser abgesaugt, die in der Antriebswelle vorgesehen ist.

Diese Ausgestaltung ist nachteilig, weil die Position des Abscheideelements im

Bereich der Antriebswelle vergleichsweise starr vorgegeben und somit wenig flexibel ist. Außerdem wird das Sauggas im Inneren der Antriebswelle vergleichsweise stark aufgeheizt. Weiterhin ist es in der Fertigung vergleichsweise schwierig und teuer, die Axialbohrung mit kleinem Durchmesser zum Ableiten des Sauggases in der Antriebswelle vorzusehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Klimakompressor zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist, wobei das Abscheideelement insbesondere flexibel positionierbar ist, das Sauggas nicht oder nur wenig aufgeheizt wird und fertigungstechnisch schwierige und/oder teure Tiefbohrungen mit kleinem Durchmesser in der Antriebswelle vermieden werden können. Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Klimakompressor mit den Merkmalen des

Anspruchs 1 geschaffen wird.

Dadurch, dass das Abscheideelement ein sich in radialer Richtung erstreckendes Flügelelement aufweist, mit dessen Hilfe dem Abscheideelement zugeführtes,

Schmiermittel-Anteile aufweisendes Sauggas beschleunigt wird, wird eine sichere, aktive Fliehkraftabscheidung der Schmiermittelanteile ermöglicht, wobei das Abscheideelement gegebenenfalls auch als separates Bauteil mit einem rotierenden Bauteil verbunden beziehungsweise an diesem befestigt sein kann. Dadurch ist es möglich, die Position des Abscheideelements relativ flexibel zu wählen, beispielsweise an einem Ende der Antriebswelle oder an einem Ausgleichsgewicht für einen die Verdichtereinheit antreibenden Exzenter sowie für Massen kräfte eines Kolbens der Verdichtereinheit. Es ist sogar möglich, das Abscheideelement in einem separaten Raum anzuordnen, um eine Aufheizung des Sauggases in Kontakt mit der Verdichtereinheit nach Möglichkeit zu vermeiden und so den Wirkungsgrad des Klimakompressors zu steigern. Auch wenn das Abscheideelement nicht in einem separaten Raum vorgesehen ist, wird das durch es strömende Sauggas nur wenig aufgeheizt, weil es nicht einen in der Antriebswelle angeordneten Bereich passiert. Es ist zwar grundsätzlich möglich, das Flügelelement auch in einen in der Antriebswelle angeordneten Bereich zu integrieren, wesentlich ist aber, dass das Abscheideelement außerhalb der Antriebswelle vorgesehen sein kann, weil mithilfe des Flügelelements eine effiziente Ab- scheidung auch außerhalb eines in die Antriebswelle integrierten Bereichs möglich ist. Dabei wird eine solche Ausgestaltung bevorzugt, um das Sauggas möglichst wenig aufzuheizen. In diesem Fall sind auch keine Tiefbohrungen mit kleinem Durchmesser in der Antriebswelle nötig, weil das Sauggas nicht aus einem in der Antriebswelle vorgesehenen Bereich abgesaugt werden muss.

Es wird ein Klimakompressor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das Abscheideelement an einem Ende der Antriebswelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Abscheideelement an dem Ende der Antriebswelle angeordnet, welches der Verdichtereinheit zugewandt ist. In diesem Bereich ist typischerweise auch der Sauggasanschluss vorgesehen, sodass die Fluidpfade von dem Sauggasanschluss zu dem Abscheideelement einerseits und von dem Abscheideelement zu der Niederdruckseite der Verdichtereinheit andererseits relativ kurz sind. Es ist möglich, das Abscheideelement als separates Bauteil an dem Ende der Antriebswelle vorzusehen. Alternativ ist es möglich, das Abscheideelement als Teil der Antriebswelle auszubilden beziehungsweise in diese zu integrieren.

Es wird auch ein Klimakompressor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das Abscheideelement an einem Ausgleichsgewicht für einen die Verdichtereinheit antreibenden Exzenter angeordnet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass das Abscheideelement als separates Bauteil an dem Ausgleichsgewicht angeordnet ist.

Besonders bevorzugt wird allerdings ein Klimakompressor, der sich dadurch auszeichnet, dass das Abscheideelement einstückig mit dem Ausgleichsgewicht vorgesehen ist. Dabei ist es vorzugsweise in dieses integriert. Hierdurch ist eine sehr einfache Fertigung des Abscheideelements möglich, indem beispielsweise das Ausgleichgewicht als Guss- oder Sinterteil gefertigt wird, dessen Struktur beziehungsweise Geometrie bereits das Abscheideelement aufweist, beziehungsweise an dessen Grundkörper das Abscheideelement angeformt ist.

Es wird auch ein Klimakompressor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das Abscheideelement als G-förmiges Element ausgebildet ist. Es weist dabei insbesondere eine G-förmige Wandung auf. Diese umfasst einen Wandabschnitt der sich - in Umfangsrichtung gesehen - nahezu um den gesamten Umfang des Abscheideelements erstreckt, wobei er ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die - in Umfangsrichtung gesehen - voneinander beabstandet sind. An das erste Ende schließt sich das Flügelelement an, welches sich - in radialer Richtung gesehen - ausgehend von dem Wandabschnitt nach innen in Richtung auf ein Zentrum des Abscheideelements hin erstreckt. Vorzugsweise ist das Flügelelement einstückig mit dem Wandabschnitt ausgebildet. Dem Flügelelement unmittelbar benachbart ist eine radiale Ausnehmung vorgesehen, die sich aus dem Abstand ergibt, welchen das erste Ende des Wandabschnitts - in Umfangsrichtung gesehen - von dem zweiten Ende des Wand- abschnitts einnimmt. Im Betheb des Klimakompressors beziehungsweise bei einer Rotationsbewegung des Abscheideelements um eine Drehachse, die durch das Zentrum des Abscheideelements verläuft, wird ein in dem Abscheideelement vorhandenes Gemisch aus Sauggas und Schmiermittel durch das Flügelelement beschleunigt und in Rotation versetzt, woraufhin die Schmiermittelanteile durch die radiale Ausnehmung, die dem Flügelelement unmittelbar benachbart ist, aufgrund der wirkenden Fliehkraft ausgetrieben werden beziehungsweise austreten. Die Schmiermittelanteile werden demnach mit Hilfe des Flügelelements in Kombination mit der radialen Ausnehmung aktiv aus dem Abscheideelement herausgefördert.

Es wird auch ein Klimakompressor bevorzugt, der durch ein Leitungselement gekennzeichnet ist, welches mit einem Einlass zentral in einen Bereich der Drehachse des Abscheideelements mündet. Vorzugsweise ist der Einlass rotationsymmetrisch ausgebildet und konzentrisch zu dem Abscheideelement beziehungsweise zu dessen Drehachse angeordnet. Bei der Drehbewegung des Abscheideelements erfahren die Schmiermittel-Anteile größere Kräfte als das Sauggas, weil sie eine wesentlich größere Masse aufweisen. Entsprechend werden sie durch die radiale Ausnehmung nach außen getrieben, während das von den Schmiermittel-Anteilen getrennte Sauggas in dem zentralen Bereich des Abscheideelements verbleibt. Es kann hier - in axialer Richtung gesehen - durch den Einlass in das Leitungselement eintreten. Dieses ist so ausgebildet und angeordnet, dass das Sauggas durch das Leitungselement zu der Verdichtereinheit strömen kann. Das Leitungselement stellt also die Fluidverbindung zwischen dem Abscheideelement und der Niederdruckseite des Verdichterelements bereit, wobei das Sauggas in einem Ansaugtakt der Verdichtereinheit durch das Leitungselement aus dem Abscheideelement an- beziehungsweise abgesaugt wird.

Es wird auch ein Klimakompressor bevorzugt, der sich durch ein Gehäuse auszeichnet, das die bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit, die Verdichtereinheit, die Antriebswelle und das Abscheideelement aufnimmt. Dabei weist das Gehäuse einen Schmiermittel-Sumpf auf. Insbesondere der Elektromotor und mindestens ein Lager für die Antriebswelle sind mit dem

Schmiermittel aus dem Schmiermittel-Sumpf versorgbar. Die Antriebseinheit, hier der Elektromotor, und das mindestens eine Lager der Antriebswelle weisen demnach eine gemeinsame Schmiermittelversorgung auf, die sich aus dem Schmiermittel-Sumpf in dem Gehäuse als Reservoir speist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird auch die Verdichtereinheit mit dem Schmiermittel aus dem Schmiermittel-Sumpf des Gehäuses versorgt. In diesem Fall weisen die Verdichtereinheit und die Antriebseinheit, mithin hier der Elektromotor, eine gemeinsame Schmiermittelversorgung auf. Dies ist zum einen günstig, weil keine separaten Schmiermittelversorgungen für die Verdichtereinheit einerseits und die Antriebseinheit andererseits vorgesehen sein müssen. Zum anderen ist es günstig, weil bevorzugt die Funktionalität des Kühlens einerseits und des Schmierens andererseits gemein-sam von dem Schmiermittel übernommen wird, sodass keine separaten Kühl- und Schmierkreisläufe vorgesehen sein müssen. Das Schmiermittel wird aus dem Schmiermittel-Sumpf zu den zu kühlenden beziehungsweise zu schmierenden Bereichen gefördert und gelangt von diesen wieder zurück in den Schmiermittel-Sumpf. Es wird also ein Schmiermittel-Kreislauf realisiert, wobei der Schmiermittel-Sumpf als Reservoir fungiert.

In diesem Zusammenhang wird ein Klimakompressor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Dabei ist die Antriebswelle zugleich so ausgebildet, dass durch sie Schmiermittel zu dem Elektromotor und zu dem mindestens einen Lager, welches mit Schmiermittel versorgt wird, gefördert wird. Die Antriebswelle selbst wird so quasi als Fördereinrichtung oder als Pumpe verwendet, um das Schmiermittel zumindest bereichsweise entlang seines Kreislaufs zu fördern.

Bevorzugt wird diese Förderwirkung erzielt, indem in einem Inneren der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle Fliehkräfte wirken, welche das Schmiermittel entlang einer Innenwandung der Antriebswelle aus dem Schmiermittel-Sumpf entgegen der Gravitationsrichtung nach oben treiben. Alternativ ist es auch möglich, dass ein dem Schmiermittel-Sumpf zugewandtes Ende der Antriebswelle in einer drehfest gelagerten Hülse angeordnet ist, wobei eine äußere Umfangsfläche der Antriebswelle in dem von der Hülse aufgenommenen Bereich eine Schraubennut aufweist, deren eines Ende gemeinsam mit der Hülse und dem entsprechenden Ende der Antriebswelle in den Schmiermittel-Sumpf hineinragt. Zwischen einer inneren Umfangsfläche der drehfest gelagerten Hülse und der äußeren Umfangsfläche der Antriebswelle ergibt sich so im Bereich der Schraubennut die Wirkung einer Schraubenpumpe, sodass das Schmiermittel in der Schraubennut aus dem Schmiermittel-Sumpf herausgefördert wird, wenn sich die Antriebswelle dreht. Es wird so - vorzugsweise entgegen der Gravitationsrichtung nach oben - zu den Bereichen gefördert, die gekühlt beziehungsweise geschmiert werden sollen.

Es ist auch möglich, die zuvor beschriebenen Prinzipien miteinander zu kombinieren, sodass beispielsweise das Schmiermittel zunächst mit dem Prinzip einer Schraubenpumpe gefördert wird, während sich - in axialer Richtung gesehen - hieran ein Bereich anschließt, in dem es mit dem Prinzip der Fliehkraftwirkung gefördert wird.

Allgemein zeigt sich, dass das Prinzip einer Schraubenpumpe insbesondere für Klimakompressoren geeignet ist, welche nur geringe Umdrehungszahlen erreichen. Bei solchen Klimakompressoren, die hohe oder sehr hohe Umdrehungszahlen aufweisen, kann ohne Weiteres auf die drehfest angeordnete Hülse und die Schraubennut, mithin auf das Prinzip der Schraubenpumpe verzichtet werden, weil die Förderung aufgrund der in der Antriebswelle wirkenden Fliehkräfte ausreichend zur Verwirklichung des Schmiermittel-Kreislaufs ist.

Es wird auch ein Klimakompressor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass der Elektromotor einen Stator und einen diesen napfförmig umgebenden Rotor aufweist. Der Elektromotor ist insoweit als sogenannter Außenläufermotor ausgebildet. Der Rotor ist napf- oder topfförmig ausgebildet, wobei er eine zentrale Ausnehmung aufweist, in deren Bereich er drehfest mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Diese durchgreift den Stator und ist in diesem drehbar gelagert. Demnach umgreift der Stator die Antriebswelle und wird selbst von dem napf- oder topfförmigen Außenläufer-Rotor umgriffen. Es besteht eine Fluidverbindung zwischen dem Abscheideelement und einem Inneren des napfförmigen Rotors dergestalt, dass von dem Abscheideelement abgetrenntes Schmiernn ittel über die Fluidverbindung in das Innere des napfförmigen Rotors gelangt. Vorzugsweise weist der Rotor einen Boden auf, der dem Schmiermittel-Sumpf in dem Gehäuse zugewandt ist. An einer gegenüberliegenden Seite, also - entgegen der Gravitationsrichtung gesehen - nach oben, ist der Rotor offen. Das Abscheideelement ist vorzugsweise oberhalb des Rotors angeordnet, sodass von ihm abgetrenntes Schmiermittel über die Fluidverbindung allein durch Gravitationswirkung in das Innere des Rotors eintreten kann. Es steht dort zur Kühlung und/oder Schmierung des Elektromotors zur Verfügung.

Schließlich wird ein Klimakompressor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass eine Fluidverbindung von dem Inneren des napfförmigen Rotors zu dem Schmiermittel-Sumpf besteht, sodass zumindest in einem Betrieb des Klimakompressors

Schmiermittel aus dem Inneren des Rotors in den Schmiermittel-Sumpf gelangt.

Bei einem Ausführungsbeispiel des Klimakompressors weist der Rotor mindestens eine Radialbohrung vorzugsweise in einem Bereich auf, in dem eine äußere Wandung in den Boden des Rotors übergeht. Durch Gravitationswirkung und gefördert durch bei Betrieb des Elektromotors wirkende Fliehkräfte kann in dem Inneren des Rotors angeordnetes Schmiermittel durch die mindestens eine Radialbohrung austreten und in den Schmiermittel-Sumpf gelangen.

Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das Schmiermittel durch Fliehkraftwir- kung im Betrieb des Elektromotors an der Wandung des Rotors nach oben getrieben wird, bis es überläuft und so in den Schmiermittel-Sumpf gelangt. Um diesen Effekt zu verstärken, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Wandung zumindest im Bereich einer Innenfläche in eine Richtung geneigt ist, die so gewählt ist, dass die radial gerichteten Fliehkräfte in Komponenten aufgespaltet werden, von denen eine zu der dem Boden des Rotors abgewandten Öffnung hin gerichtet ist, so dass eine Kraft nach oben erzielt wird. Es ist möglich, dass die Neigung der Wandung dadurch gegeben ist, dass die Wandung selbst geneigt, insbesondere im Ganzen gesehen als Kegelmantel ausgebildet ist. Dies hat jedoch Nachteile für den Wirkungsgrad des Elektromotors. Es ist auch möglich, dass die Wandung im Bereich ihrer Außenfläche gera- de und nur im Bereich ihrer Innenfläche mit variierender Dicke ausgebildet ist, sodass eine geneigte Innenfläche resultiert. Auch dies ist allerdings gegebenenfalls für den Wirkungsgrad des Elektromotors nachteilig. Vorzugsweise ist daher ein Einsatz oder eine Beschichtung vorgesehen, um die geneigte Innenfläche der Wandung im Innenbereich des Rotors herzustellen. Der Einsatz oder die Beschichtung umfasst vorzugsweise ein diamagnetisches beziehungsweise nicht magnetisierbares Material, um eine magnetische Kopplung zwischen dem Rotor und dem Stator und somit einen Wirkungsgrad des Elektromotors so wenig wie möglich zu beeinträchtigen.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen und auch im Folgenden wird davon ausgegangen, dass der Klimakompressor so orientiert ist, dass der Schmiermittel-Sumpf - in Gravitationsrichtung gesehen - nach unten angeordnet ist. Entsprechend gibt die Lage des Schmiermittel-Sumpfs die Position„unten" vor. Dies ist sinnvoll, weil das Schmiermittel in dem Gehäuse gravitationsbedingt zum tiefsten Punkt hin strebt, wo es sich in dem Schmiermittel-Sumpf sammelt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Darstellung eines an einem Ausgleichsgewicht für einen Exzenter vorgesehenen Ausführungsbeispiels eines Abscheideelements;

Figur 2 eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Abscheideelements;

Figur 3A ein Ausschnitt eines Klimakompressors mit einem Abscheideelement und einem alternativen Ausführungsbeispiel eines Leitungselements;

Figur 3B das Leitungselement gemäß Figur 3A; Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel eines Klimakompressors;

Figur 5 eine leicht gekippte, dreidimensionale Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels eines Klimakompressors gemäß Figur 4;

Figur 6a) eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines

Triebwerks für einen Klimakompressor, und

Figur 6b) eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A des Triebwerks gemäß

Figur 6a).

Figur 1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Abscheideelements 1 , das an einem Ausgleichsgewicht 3 für einen eine nicht dargestellte Verdichtereinheit antreibenden, in Figur 1 nicht dargestellten Exzenter angeordnet ist. Im Betrieb eines nicht dargestellten Klimakompressors rotiert ein nicht dargestellter Exzenterzapfen, auf dem der Exzenter taumelnd gelagert ist, an einer nicht dargestellten Antriebswelle um eine Drehachse, die hier zentral beziehungsweise mittig bezüglich des Abscheideelements 1 angeordnet ist. Dabei wirkt der auf dem Exzenterzapfen taumelnde oder orbitierende Exzenter mit mindestens einem, hier nicht dargestellten Radialkolben zusammen, um Sauggas in einem Ansaugtakt anzusaugen und in einem Kompressionstakt zu komprimieren beziehungsweise auszutreiben. Die nicht dargestellte Verdichtereinheit ist in diesem Fall als Radialkolbenverdichter ausgebildet. Die Funktionsweise eines solchen Radialkolbenverdichters ist grundsätzlich bekannt, sodass hier nicht weiter darauf eingegangen wird.

Das Ausgleichsgewicht 3 dient dazu, im Betrieb des Klimakompressors auftretende Unwuchten auszugleichen, sodass keine Vibrationen in diesen eingeleitet werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Abscheideelement 1 und das Ausgleichsgewicht 3 einstückig miteinander, vorzugsweise als Guss- oder Sinterteil, ausgebildet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass beide Elemente als separate Bauteile ausgebildet sind, die miteinander verbunden beziehungsweise aneinander angeordnet sind.

Jedenfalls ist das Abscheideelement 1 an einem rotierenden Bauteil des Klimakompressors, hier an dem Ausgleichsgewicht 3, so vorgesehen, dass es im Betrieb des Klimakompressors mit dem rotierenden Bauteil gemeinsam rotiert.

Das Abscheideelement 1 ist hier G-förmig ausgebildet und weist einen sich - in Umfangsrichtung gesehen - zwischen einem ersten Ende 7 und einem zweiten Ende 9 erstreckenden Wandabschnitt 1 1 auf, der ein Inneres 13 des Abscheideelements 1 umgreift. An das erste Ende 7 schließt sich - hier einstückig - ein Flügelelement 15 an, das sich ausgehend von dem ersten Ende 7 - in radialer Richtung gesehen - nach innen auf ein Zentrum des Abscheideelements 1 , mithin auf die Drehachse desselben hin erstreckt. Unmittelbar benachbart zu dem Flügelelement 15 ist - in Umfangsrichtung gesehen - eine radiale Ausnehmung 17 vorgesehen, die sich hier daraus ergibt, dass das erste Ende 7 und das zweite Ende 9 - in Umfangsrichtung gesehen - voneinander beabstandet angeordnet sind. Durch die radiale Ausnehmung 17 ist eine Fluidverbindung zwischen einer äußeren Umgebung des Abscheideelements 1 und dessen Inneren 13 gegeben.

Das Ausgleichsgewicht 3 weist eine sich - in radialer Richtung gesehen - erstreckende Radialnut 19 auf, die mit der radialen Ausnehmung 17 in Fluidverbindung steht. Vorzugsweise erstreckt sich die Radialnut 19 durch die radiale Ausnehmung 17 hindurch in das Innere 13. Von dem Abscheideelement 1 abgetrenntes Schmiermittel kann daher durch die radiale Ausnehmung 17 und durch die Radialnut 19 aus dem Inneren 13 austreten.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Abscheideelements 1 gemäß Figur 1 . Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Im Betrieb des Klimakompressors gelangt in das Innere 13, das von dem Wandabschnitt 1 1 umgriffen wird, ein Gemisch aus Sauggas, das hier durch nicht ausgefüllte Kreise dargestellt ist, von denen einer mit dem Bezugszeichen 21 versehen ist, und Schmiermittel, das hier durch ausgefüllte Punkte symbolisiert ist, von denen einer beispielhaft mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet ist. Das Abscheideelement 1 rotiert im Betrieb um eine zentral angeordnete Drehachse in eine Richtung, die hier durch den Pfeil P dargestellt ist, in Figur 2 also im Uhrzeigersinn. Das Flügelelement 15 schleppt die Teilchen des im Inneren 13 angeordneten Gemischs mit und versetzt diese in Rotation um die Drehachse. Hierdurch erfahren die Teilchen eine Fliehkraft, wobei die mit deutlich größerer Masse behafteten Teilchen des Schmiermittels eine deutlich größere Fliehkraft erfahren als die Teilchen des Sauggases. Entsprechend werden die Teilchen des Schmiermittels stärker in radialer Richtung zu dem Wandabschnitt 1 1 hin beschleunigt und - wie durch Pfeile dargestellt, von denen hier einer symbolisch mit dem Bezugszeichen P' gekennzeichnet ist, aus der radialen Ausnehmung 17 ausgetrieben.

Das Innere 13 verarmt so an Schmiermittel-Anteilen, insbesondere im Bereich eines Zentrums, durch welches sich die Drehachse erstreckt. Die Sauggas-Teilchen bleiben dagegen weitestgehend im Zentrum, weil sie aufgrund ihrer geringeren Masse einer deutlich geringeren Fliehkraft ausgesetzt sind. Es ist ein Leitungselement 25 vorgesehen, das einen Einlass 27 aufweist, mit dem es zentral in den Bereich der Drehachse des Abscheideelements 1 mündet. Dort vorhandenes, von Schmiermittel-Anteilen getrenntes Sauggas tritt - in axialer Richtung gesehen - durch den Einlass 27 in das Leitungselement 25 ein, was hier durch zwei mit dem Bezugszeichen P" bezeichnete Pfeile dargestellt ist. Das Leitungselement 25 steht einerseits mit dem Inneren 13 des Abscheideelements 1 und andererseits mit dem Niederdruckbereich der Verdichtereinheit in Fluidverbindung, sodass das Sauggas durch das Leitungselement 25 von der Verdichtereinheit angesaugt werden kann.

Insgesamt bewirkt das Abscheideelement 1 eine aktive und sehr effiziente Trennung des Sauggases von Schmiermittel-Anteilen. Das in Figur 2 dargestellte Leitungselement 25 ist vorzugsweise als sich im

Wesentlichen in radialer Richtung erstreckendes Rohr ausgebildet, das im Bereich des Einlasses 27 um ungefähr 90° umgebogen ist, sodass der Einlass 27 an einem sich in axialer Richtung erstreckenden Rohrabschnitt vorgesehen ist, welcher in das Innere 13 hineinragt. Ein solches Leitungselement 25 ist insbesondere dann vorgesehen, wenn der Klimakompressor eine Verdichtereinheit mit einem einzigen Kolben, insbesondere einem einzigen Radialkolben, umfasst. Das Leitungselement 25 kann dann an seinem in Figur 2 nicht dargestellten Ende unmittelbar in den Saugbereich des einzigen Radialkolbens münden.

Figur 3A zeigt einen Ausschnitt eines Klimakompressors mit einem Abscheideelement 1 und einem abweichend ausgebildeten Leitungselement 25'. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Das Leitungselement 25' ist hier als umgestülpter Trichter ausgebildet, der als Deckel wirkt und insbesondere das Innere 13 des Abscheideelements 1 von einem in Figur 3 oberhalb desselben angeordneten Saugraum 29 abteilt. Auch das Leitungselement 25' weist einen Einlass 27 auf, der zentral in das Innere 13 mündet, und über den es eine Fluidverbindung mit dem Saugraum 29 bereitstellt. Die hier dargestellte Konfiguration des Leitungselements 25' wird bevorzugt, wenn die Verdichtereinheit mehr als einen Kolben, insbesondere mehr als einen Radialkolben aufweist. Der Saugraum 29 steht in Fluidverbindung mit den Saugbereichen der Radialkolben, wobei in Figur 3A eine Saugbohrung 31 dargestellt ist, die zu einem Saugbereich eines Kolbens führt. Entsprechend sind bevorzugt weitere Radialbohrungen vorgesehen. Das mit Hilfe des Abscheideelements 1 von Schmiermittel-Anteilen befreite Sauggas wird demnach in dem Saugraum 29 gesammelt und von dort von den verschiedenen Radialkolben über Radialbohrungen 31 angesaugt.

In Figur 3A ist auch ein Teilabschnitt einer Antriebswelle 33 dargestellt, die mit dem Exzenter 5, dem Ausgleichsgewicht 3 und dem Abscheideelement 1 wirkverbunden ist, sodass das Ausgleichsgewicht 3 und das Abscheideelement 1 gemeinsam mit der Antriebs-welle 33 rotieren, wobei der Exzenter 5 in eine Taumelbewegung versetzt wird.

Figur 3B zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Leitungselements 25' quasi aus einer Perspektive - von Figur 3A - von schräg unten. Es wird deutlich, dass das Leitungselement 25' quasi als umgestülpter Trichter ausgebildet ist, wobei der Einlass 27 an einem Rohrabschnitt vorgesehen ist, der sich zentral nach unten erstreckt. Im Bereich eines Rands 35 ist es möglich, dass das Leitungselement 25' abgeflacht ausgebildet ist, um hier - wie in Figur 3A dargestellt - eine Auflage beziehungsweise Dichtfläche zu bilden, an der es auf einer in dem Klimakompressor ausgebildeten Stufe dichtend anliegen kann. Es wirkt so als Deckel und teilt insbesondere das Innere 13 des Abscheideelements 1 gegenüber dem Saugraum 29 ab, wobei nur die Fluidver- bindung über den Einlass 27 bestehen bleibt.

Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Klimakompressors 37. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Der Klimakompressor 37 umfasst eine Antriebseinheit 39, die hier als Elektromotor ausgebildet ist. Diese treibt die Antriebswelle 33 an, die ihrerseits wiederum eine Verdichtereinheit 41 antreibt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Radialkolbenverdichter mit genau einem Radialkolben 43 ausgebildet ist. Dieser wirkt mit dem Exzenter 5 so zusammen, dass er bei einer Umdrehung der Antriebswelle 33 und damit bei einer Taumelbewegung des Exzenters 5 in einer Zylinderbohrung 45 hin und her bewegbar ist, nämlich in Figur 4 in horizontaler Richtung. Wird der Kolben - in Figur 4 - radial nach innen bewegt, vergrößert sich ein Volumen innerhalb der Zylinderbohrung 45, und es wird Sauggas durch das Leitungselement 25 in die Zylinderbohrung 45 angesaugt. Bewegt sich der Radialkolben 43 in Figur 4 radial nach außen, wird das in der Zylinderbohrung 45 zur Verfügung stehende Volumen verringert, wobei ein Ansaugventil eine Fluidverbindung zwischen dem Leitungselement 25 und der Zylinderbohrung 45 verschließt, so dass das Sauggas komprimiert wird. Wird dabei ein vorherbestimmter Druckwert, der in einer Druckleitung 47 herrscht, überschritten, öffnet sich ein Auslassventil, und das komprimierte Sauggas wird in die Druckleitung 47 ausgestoßen, die mit den weiteren, zuvor beschriebenen Elementen der Klimatisierungsvorrichtung, welche den Klimakompressor 37 aufweist, in Fluidverbindung steht. Die Funktionsweise der Verdichtereinheit 41 ist als solche bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.

Der Klimakompressor 37 weist ein Gehäuse 49 auf, in dem die Antriebseinheit 39, die Verdichtereinheit 41 , die Antriebswelle 33 und das Abscheideelement 1 angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 49 einen oberen Bereich 51 , der mit einem topfförmigen, unteren Bereich 53 verbunden, vorzugsweise verschweißt ist, wobei er diesen quasi wie ein Deckel verschließt. An dem oberen Bereich 51 ist ein zentraler, sich - in axialer Richtung gesehen - in den unteren Bereich 53 hinein erstreckender Vorsprung 55 vorgesehen, in dem die Antriebswelle 33 drehbar gelagert ist. In dem Vorsprung 55 sind hierzu vorzugsweise zwei Lager 57, 57' vorgesehen, die besonders bevorzugt als Gleitlager ausgebildet sind. In diesen ist die Antriebswelle 33 um eine strichpunktiert angedeutete Drehachse A drehbar gelagert. Auch das Abscheideelement 1 ist um die Drehachse A drehbar.

Die Angabe einer axialen Richtung bezieht sich hier stets auf die Drehachse A. Mit einer Umfangsrichtung ist eine Richtung angesprochen, welche die Drehachse A umgreift, und eine radiale Richtung erstreckt sich senkrecht zu der Drehachse A.

Das Gehäuse 49, hier der untere Bereich 53, umfasst einen -Sumpf 59, der als Reservoir für Schmiermittel dient, das zur Kühlung und/oder Schmierung der Antriebseinheit 39 und auch der Verdichtereinheit 41 vorgesehen ist. Durch eine Wellenlinie 61 ist hier schematisch ein möglicher Füllstand des Schmiermittels in dem

Schmiermittel-Sumpf 59 angedeutet.

Im Folgenden wird die gemeinsame Kühlung beziehungsweise Schmierung der Antriebseinheit 39 und der Verdichtereinheit 41 sowie der Lager 57, 57' durch das Schmiermittel näher beschrieben. Die Antriebswelle 33 ist als Hohlwelle ausgebildet und umfasst eine zentrale, die Antriebswelle 33 - in axialer Richtung gesehen - durchsetzende Bohrung 63. An einem unteren, dem Schmiermittel-Sumpf 59 zugewandten Ende weist die Antriebswelle 33 ein trichterförmig ausgebildetes Ansaugelement 65 auf, das mit einer Einlassöff- nung 67 in den Schmiermittel-Sumpf 59 hineinragt. Es ist möglich, dass das Ansaugelement 65 mit der Antriebswelle 33 einstückig ausgebildet beziehungsweise an diese angeformt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ansaugelement 65 allerdings als separates Bauteil, vorzugsweise als Blechelement ausgebildet, das an der Antriebswelle 33 drehfest angeordnet ist.

Da das Ansaugelement 65 mit seiner Einlassöffnung 67 in den Schmiermittel-Sumpf 59 hineinragt, steht bei abgeschaltetem Klimakompressor 37 Schmiermittel in dem Ansaugelement 65 bis zu dem Füllstand, der hier durch die Wellenlinie 61 angedeutet ist. Wird der Klimakompressor 37 eingeschaltet, beginnt die Antriebswelle 33 zu rotieren. Das Schmiermittel in dem Ansaugelement 65 erfährt eine Fliehkraft, die es gegen eine Innenwandung des Ansaugelements 65 drängt. Hierdurch steigt das Schmiermittel in dem Ansaugelement 65 und weiter in der Bohrung 63 nach oben. Die Fliehkraftförderung ist insbesondere dann besonders effizient, wenn der Klimakompressor 37 mit hohen Umdrehungszahlen betrieben wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist bevorzugt vorgesehen, dass die

Antriebswelle 33 mit einem unteren Ende in eine in dem Gehäuse 49 relativ zu der Antriebswelle 33 drehfest verankerte Hülse hineinragt, wobei die Antriebswelle 33 an ihrer einer Innenwandung der Hülse zugewandten äußeren Umfangsfläche eine Schraubennut aufweist. Ein Inneres der Hülse steht mit dem Schmiermittel-Sumpf 59 in Fluidverbindung, und die Schraubennut der Antriebswelle 33 ragt mit einem ersten, unteren Ende in das Schmiermittel hinein. Dreht sich die Antriebswelle 33, wird eine Fördereinrichtung nach Art einer Schraubenpumpe realisiert, sodass das Schmiermittel nach oben befördert wird. Es ist dann vorzugsweise an einem zweiten, dem

Schmiermittel-Sumpf 59 abgewandten, oberen Ende der Schraubennut eine Radialbohrung vorgesehen, über welche die Schraubennut mit der Bohrung 63 in der Antriebswelle 33 in Fluidverbindung steht. Hier tritt das Schmiermittel in die Bohrung 63 ein und wird von dort durch die in dieser wirkenden Fliehkräfte und gegebenenfalls durch den Druck der Schraubenpumpe weiter nach oben gefördert.

Entlang seines Wegs von dem Schmiermittel-Sumpf 59 in Figur 4 nach oben gelangt das Schmiermittel zu einer ersten Radialbohrung 69, über welche die Bohrung 63 mit dem Lager 57 in Fluidverbindung steht. Dieses wird demnach über die Radialbohrung 69 mit Schmiermittel versorgt und somit gekühlt sowie geschmiert. Die Radialbohrung 69 ist so dimensioniert, dass nur ein Teil des geförderten Schmiermittels zu dem Lager 57 gelangt. Der Rest wird weiter nach oben gefördert und gelangt so zu einer zweiten Radialbohrung 71 , die mit dem Lager 57' in Fluidverbindung steht. Dieses wird demnach über die zweite Radialbohrung 71 mit dem Schmiermittel versorgt. Auch die Radialbohrung 71 ist so dimensioniert, dass nur ein Teil des Schmiermittels zu dem Lager 57' gelangt, während das verbleibende Schmiermittel weiter nach oben gefördert wird. Dort gelangt es zu einer dritten Radialbohrung 73, über welche die Bohrung 63 mit einem Exzenterlager der Antriebswelle 33 in Fluidverbindung steht. Das Exzenterlager auf dem Exzenterzapfen und der Radialkolben 43 werden so durch die dritte Radialbohrung 73 mit Schmiermittel versorgt.

Dadurch gelangt zur Kühlung und/oder Schmierung der Verdichtereinheit 41 vorgesehenes Schmiermittel auch auf einen aus der Zylinderbohrung 45 herausragenden Teil des Radialkolbens 43 und bei einer Bewegung des Radialkolbens 43 in die Zylinderbohrung 45. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bohrung 63 in Figur 4 nach oben durch einen Stopfen 75 verschlossen. Es kann daher kein Schmiermittel - in axialer Richtung gesehen - aus einem dem Schmiermittel-Sumpf 59 gegenüberliegenden, oberen Ende der Antriebswelle 33 austreten. Das Sauggas beziehungsweise das Kältemittel gelangt nach Durchlaufen der Klimatisierungsvorrichtung durch eine in Figur 4 nicht dargestellte Bohrung zurück in einen Sammelraum 77, wo es das Innere 13 des Abscheideelements 1 passieren muss, um durch den Einlass 27 und das Leitungselement 25 wieder zurück in die Zylinderbohrung 45 zu gelangen. Durch das Abscheideelement 1 werden die Schmiermittelanteile von dem Sauggas getrennt. Insofern wird auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. Zugleich wird das Schmiermittel im Kontakt mit dem von der Klimatisierungsvorrichtung kommenden, kalten Sauggas gekühlt. Es gelangt, nachdem es durch die radiale Ausnehmung 17 aus dem Inneren 13 des Abscheideelements 1 in den Verdichterbereich ausgetreten ist, zu einer Axialbohrung 79 in dem oberen Bereich 51 des Gehäuses 49, über das der Sammelraum 77 mit einem Innenraum 81 des unteren Bereichs 53 in Fluidverbindung steht.

Die als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit 39 weist einen an dem Vorsprung 55 drehfest angeordneten Stator 83 und einen relativ zu diesem drehbar gelagerten, drehfest mit der Antriebswelle 33 verbundenen Rotor 85 auf. Dieser ist hier als Außenläuferrotor ausgebildet und umgreift den Stator 83 napf- beziehungsweise topfförmig. Auf seiner dem oberen Bereich 51 zugewandten Seite ist der Rotor 85 offen. Auf seiner gegenüberliegenden, dem Schmiermittel-Sumpf 59 zugewandten, unteren Seite weist er einen Boden 87 auf, der einen Ringbund 89 umfasst, mit dem der Rotor 85 drehfest mit der Antriebswelle 33 verbunden ist.

Durch die Axialbohrung 79 hindurchtretendes Schmiermittel tropft in den Rotor 85, sodass insgesamt über die radiale Ausnehmung 17, gegebenenfalls die Nut 19 und die Axialbohrung 79 eine Fluidverbindung zwischen dem Abscheideelement 1 und einem Inneren des napfförmigen Rotors 85 besteht. Von dem Abscheideelement 1 abgetrenntes Schmiermittel gelangt daher über diese Fluidverbindung in das Innere des Rotors 85. Dort steht es zur Kühlung und/oder Schmierung des Elektromotors zur Verfügung.

Es besteht auch eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren des napfförmigen Rotors 85 zu dem Schmiermittel-Sumpf 59, wobei der Rotor 85 hierzu mindestens eine, vorzugsweise - wie hier dargestellt - schräg verlaufende oder radiale Bohrung 91 umfasst, durch die das Schmiermittel in den Schmiermittel-Sumpf 59 gelangen kann. Auch mindestens eine axiale Bohrung in dem Boden 87 ist möglich.

Alternativ ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Schmiermittel durch die in dem Rotor 85 wirkenden Fliehkräfte an einer Innenwandung desselben nach oben getrie- ben wird, sodass es über einen oberen Rand 95 überläuft und so schließlich wieder in den Schmiermittelsunnpf 59 gelangt.

Um diese Wirkung zu unterstützen, ist bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Innenwandung 93 bevorzugt durch einen Einsatz oder eine Beschichtung leicht konisch ausgebildet ist, wobei sich ein Innendurchmesser des Rotors 85 vorzugsweise - in axialer Richtung gesehen - zu dem Rand 95 hin erweitert. Aufgrund der Fliehkräfte entsteht so eine nach oben wirkende Kraft, welche das Schmiermittel zu dem Rand 95 treibt, sodass es dort überlaufen kann.

Aus dem Lager 57 austretendes Schmiermittel gelangt ebenfalls in den Rotor 85. Aus dem Lager 57' austretendes Schmiermittel gelangt entweder letztlich in den Rotor 85 oder tritt nach oben aus und fließt schließlich durch die Axialbohrung 79 ab.

Insgesamt wird ein Schmiermittel-Kreislauf realisiert, wobei das Schmiermittel in Kontakt mit dem Sauggas in dem Sammelraum 77 beziehungsweise in dem Inneren 13 gekühlt wird, sodass es möglich ist, Abwärme über das Sauggas abzuführen.

Figur 5 zeigt das Ausführungsbeispiel des Klimakompressors 37 gemäß Figur 4.

Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist vor allem ein Sauggasanschluss 97 dargestellt, durch welchen von der Klimatisierungsvorrichtung zu dem Klimakompressor 37 zurückströmendes Sauggas in den Sammelraum 77 eintritt. Bei seiner Bewegung radial einwärts saugt der Radialkolben 43 das in dem Sammelraum 77 angesammelte Sauggas durch den Einlass 27 und das Leitungselement 25 in die Zylinderbohrung 45. Das Sauggas aus dem Sammelraum 77 muss dabei das Innere 13 des Abscheideelements 1 passieren, wo - wie zuvor bereits beschrieben -Schmiermittel-Anteile abgetrennt werden. Der Einlass 27 ragt dabei vorzugsweise so weit in das Innere 13 hinein, dass möglichst kein Sauggas aus dem Sammelraum 77 in den Einlass 27 eintreten kann, ohne zuvor von dem Flügelelement 15 erfasst und in Rotation versetzt worden zu sein. Dementsprechend ist die Abscheidewirkung des Abscheideelements 1 sehr gut. Das Flügelelement 15 steht vorzugsweise so weit radial nach innen in Richtung auf das Leitungselement 25 beziehungsweise dessen Einlass 27 vor, dass hier vorzugsweise höchstens ein kleiner Spalt verbleibt. Somit erstreckt sich das Flügelelement 15 - in radialer Richtung gesehen - im Wesentlichen über den gesamten radialen Bereich von dem ersten Ende 7 des Wandabschnitts 1 1 bis zu einer äußeren Wandung des Leitungselements 25. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass möglichst alles in dem Innenraum 13 vorliegende Schmiermittel durch das Flügelelement 15 erfasst, beschleunigt und letztlich durch die radiale Ausnehmung 17 ausgetrieben wird. Das Sauggas gelangt dabei über den verbleibenden Spalt in den Einlass 27.

Das abgeschiedene Schmiermittel gelangt durch die radiale Ausnehmung 17 zurück in den Sammelraum 77, zu dem Kolbenantrieb einschließlich des Exzenters 5 und Exzenterlagers, und fließt letztlich über die Axialbohrung 79 zu dem Rotor 85 hin ab, und schließlich in den Schmiermittelsumpf 59.

Figur 6a) zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Triebwerks 101 für einen Klimakompressor, insbesondere für den Klimakompressor 37 gemäß den Figuren 4 und 5. Das Triebwerk 101 umfasst die Antriebswelle 33, das Ausgleichsgewicht 3, den Exzenter 5 und den Radialkolben 43. Vorzugsweise einstückig mit der Antriebswelle 33 ist an dieser ein Exzenterzapfen 103 vorgesehen, auf dem der Exzenter 5 gelagert ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass der Exzenterzapfen 103 als separates Element vorgesehen und mit der Antriebswelle 33 verbunden ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ausgleichsgewicht 3 auf den Exzenterzapfen 103 aufgesteckt und vorzugsweise mit diesem drehfest verbunden. Das Abscheideelement 1 ist drehfest mit dem Ausgleichsgewicht 3 verbunden, wobei es besonders bevorzugt einstückig mit diesem ausgebildet ist.

In Figur 6a) ist auch das Leitungselement 25 mit dem Einlass 27 dargestellt. Der Exzenter 5 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Exzenterlager 105 auf, mit welchem er auf dem Exzenterzapfen 103 gelagert ist.

Um das Triebwerk 101 zusammenzusetzen, wird vorzugsweise zunächst der Exzenter 5 gegebenenfalls gemeinsam mit dem Exzenterlager 105 auf den Exzenterzapfen 103 aufgesteckt. Anschließend wird das Ausgleichsgewicht 3 mit dem Exzenterzapfen 103 verbunden, wodurch der Exzenter 5 zwischen dem Ausgleichsgewicht 3 und einer Anlageschulter 107 der Antriebswelle 33 festgelegt wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Antriebswelle 33, der Exzenterzapfen 103 und das Ausgleichsgewicht 3 einstückig miteinander, beispielsweise als Schmiedeteil hergestellt sind. In diesem Fall ist der Exzenter 5 bevorzugt in der Papierebene von Figur 6a) geteilt, wobei er vorzugsweise zwei Halbelemente aufweist, welche den Exzenterzapfen 103 von zwei Seiten umgreifen und miteinander zur drehbeweglichen Befestigung des Exzenters 5 an dem Exzenterzapfen 103 verbunden, insbesondere verschraubt, verschweißt, verlötet, verklebt oder in sonstiger geeigneter Weise aneinander befestigt werden können.

Figur 6b) zeigt eine Schnittdarstellung des Triebwerks 101 entlang der Linie A-A gemäß Figur 6a). Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Der Radialkolben 43 ist über ein Klammerelement 109, das insbesondere als Rückholklammer ausgebildet ist, mit dem Exzenter 5 verbunden.

Die Funktionsweise des Triebwerks 101 ist die folgende: Wird die Antriebswelle 33 durch die Antriebseinheit 39 angetrieben, rotiert sie - hier in Richtung eines Pfeils P'" - um die Achse A. Zugleich rotieren mit der Antriebswelle 33 auch der Exzenterzapfen 103, das Ausgleichsgewicht 3 und das Abscheideelement 1 um die Achse A. Der auf dem Exzenterzapfen 103 gelagerte Exzenter 5 taumelt beziehungsweise orbitiert, von dem Exzenterzapfen 103 getrieben, um die Achse A, ohne sich dabei zu drehen. Aufgrund der Hin- und Herbewegung des Exzenters 5 in einer ersten - in Figur 6b) horizontalen - Richtung wird vermittelt über das Klammerelement 109 auch der Radial- kolben 43 entsprechend hin- und herbewegt. Der Exzenter 5 vollzieht jedoch zusätzlich eine überlagerte Hin- und Herbewegung in einer zweiten - in Figur 6b) vertikalen - Richtung, die senkrecht auf der ersten Richtung und senkrecht auf der Achse A steht. Diese Bewegung darf nicht auf den Radialkolben 43 übertragen werden. Dabei dient das Klannnnerelennent 109 insbesondere auch dazu, diese Bewegung des Exzenters 5 entlang der zweiten Richtung von dem Radialkolben 43 zu entkoppeln. Der Radialkolben 43 ist also mithilfe des Klammerelements 109 relativ zu dem Exzenter 5 in Figur 6b) in vertikaler Richtung bereichsweise entlang der zweiten Richtung verschieblich gelagert, während er in der hierzu senkrecht stehenden ersten, in Figur 6b) horizontalen Richtung von dem Exzenter 5 mitgenommen wird.

Insgesamt zeigt sich, dass der Klimakompressor 37 durch das Abscheideelement 1 eine sehr effiziente Abscheidung von Schmiermittel-Anteilen aus dem Sauggas ermöglicht, wobei das Abscheideelement 1 als sehr einfach gehaltenes Bauteil ausgebildet ist. Es kann flexibel positioniert werden, und eine Aufheizung des Sauggases wird zumindest weitestgehend vermieden. Zugleich erfordert das Abscheideelement 1 nur einen äußerst geringen Bauraum.

Bezuqszeichenliste

Abscheideelement

Ausgleichsgewicht

Exzenter

erstes Ende

zweites Ende

Wandabschnitt

Inneres

Flügelelement

radiale Ausnehmung

Nut

Kreis

Punkt

Leitungselement

Einlass

Saugraum

Radialbohrung

Antriebswelle

Rand

Klimakompressor

Antriebseinheit

Verdichtereinheit

Radialkolben

Zylinderbohrung

Druckleitung

Gehäuse

oberer Bereich

unterer Bereich

Vorsprung 7 Lager A Achse9 Schmiernnittel-Sunnpf

1 Wellenlinie

3 Bohrung

5 Ansaugelement

7 Einlassöffnung

9 Radialbohrung

1 Radialbohrung

3 Radialbohrung

5 Stopfen

7 Sammelraum

9 Axialbohrung

1 Innenraum

3 Stator

5 Rotor

7 Boden

9 Ringbund

1 Bohrung

3 Innenwandung

5 Rand

7 Sauggasanschluss

101 Triebwerk

103 Exzenterzapfen

105 Exzenterlager

107 Anlageschulter

109 Klammerelement

P Pfeil

P' Pfeil

P" Pfeil

P'" Pfeil

25' Leitungselement

57' Lager

Claims

Patentansprüche

Klimakompressor mit einer von einer Antriebseinheit (39) antreibbaren Antriebswelle (33); einer von der Antriebswelle (33) angetriebenen Verdichtereinheit (41 ); einem Sauggasanschluss (97), der mit einer Niederdruckseite der Verdichtereinheit (41 ) in Fluidverbindung steht, und mit einem mit dem Sauggasanschluss (97) einerseits und der Verdichtereinheit (41 ) andererseits in Fluidverbindung stehenden Abscheideelement (1 ), welches zur Trennung von der Verdichtereinheit (41 ) zugeführtem Sauggas von Schmiermittel-Anteilen ausgebildet ist, wobei das Abscheideelement (1 ) an einem rotierenden Bauteil des Klimakompressors (37) vorgesehen ist und im Betrieb des Klimakompressors (37) mit dem rotierenden Bauteil gemeinsam rotiert, sodass eine Trennung der Schmiermittel-Anteile von dem Sauggas aufgrund der im Bereich des Abscheideelements (1 ) wirkenden Fliehkräfte erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (1 ) ein sich in radialer Richtung erstreckendes Flügelelement (15) aufweist, um dem Abscheideelement (1 ) zugeführtes, Schmiermittel-Anteile aufweisendes Sauggas zu beschleunigen.

Klimakompressor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (1 ) an einem Ende der Antriebswelle (33) angeordnet ist.

Klimakompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (1 ) an einem Ausgleichsgewicht (3) für einen die Verdichtereinheit (41 ) antreibenden Exzenter angeordnet ist.

4. Klimakompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (1 ) einstückig mit dem Ausgleichsgewicht (3) vorgesehen, vorzugsweise in dieses integriert ist.

5. Klimakompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (1 ) als G-förmiges Element ausgebildet ist, insbesondere als Element mit G-förmiger Wandung, die einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Wandabschnitt (1 1 ) aufweist, an den sich das

- in radialer Richtung erstreckende - Flügelelement (15) anschließt, wobei unmittelbar benachbart zu dem Flügelelement (15) eine radiale Ausnehmung (17) für einen Austritt der Schmiermittel-Anteile vorgesehen ist.

6. Klimakompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Leitungselement (25;25'), welches mit einem Einlass (27) zentral in einen Bereich einer Drehachse (A) des Abscheideelements (1 ) mündet, sodass von Schmiermittel-Anteilen getrenntes Sauggas - in axialer Richtung gesehen

- durch den Einlass (27) in das Leitungselement (25;25') eintreten kann, wobei das Leitungselement (25;25') so ausgebildet und angeordnet ist, dass das Sauggas durch das Leitungselement (25;25') zu der Verdichtereinheit (41 ) strömen kann.

7. Klimakompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (49), das die als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit (39), die Verdichtereinheit (41 ), die Antriebswelle (33) und das Abscheideelement (1 ) aufnimmt, wobei das Gehäuse einen Schmiermittel-Sumpf (59) aufweist, und wobei insbesondere der Elektromotor und mindestens ein Lager (57;57') für die Antriebswelle (33) mit dem Schmiermittel versorgbar sind.

8. Klimakompressor Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (33) als Hohlwelle ausgebildet ist, wobei durch die Antriebswelle (33) Schmier- mittel zu dem Elektromotor und zu mindestens einem Lager (57;57') der Antriebswelle (33) förderbar ist.

9. Klimakompressor nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor einen Stator (83) und einen den Stator (83) napfförmig umgebenden Rotor (85) aufweist, wobei eine Fluidverbindung zwischen dem Abscheideelement (1 ) und einem Inneren des napfformigen Rotors (85) dergestalt besteht, dass von dem Abscheideelement (1 ) abgetrenntes Schmiermittel über die Fluidverbindung in das Innere des napfformigen Rotors (85) gelangt.

Klimakompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidverbindung von dem Inneren des napfformigen Rotors (85) zu dem Schmiermittel-Sumpf (59) besteht, sodass zumindest in einem Betrieb des Klimakompressors (37) Schmiermittel aus dem Inneren des Rotors (85) in den Schmiermittel- Sumpf (59) gelangt.