DE2350015A1

DE2350015A1 - Oelabscheider, insbesondere fuer kaeltemittelverdichter

Info

Publication number: DE2350015A1
Application number: DE19732350015
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Adalbert; Hubert Dettling; Juergen Hess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-10-05
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1975-04-10
Also published as: FR2246755B1; IT1022523B; JPS5813756B2; AU7400974A; BR7408220D0; US3989490A; FR2246755A1; DE2350015C2; GB1485957A; JPS5061708A

Description

R. 17 7 C
5.9.1975 Vo/Sz

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfs-Anme!dung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

ölabscheider, insbesondere für Kältemittelverdichter

Die Erfindung betrifft einen im Auslaß eines Verdichters _s insbesondere Kältemittelverdichter in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen,
angeordneter ölabscheider mit einem vom Gas-Ölgemisch durchströmten Koagulator.

Es ist ein ölabscheider bekannte bei dem das vom Auslaß des Verdichters kommende Gas-Ölgemisch in einen Ringraum geleitet wird,, der sich in axialer Richtung in schraubenförmig verlaufende Leitkanäle öffnet. Die Leitkanäle sind dabei von geschränkten Zinken eines Blechrings gebildet. Nach Passieren der Leitkanäle muß das Gas-Ölgemisch durch einen kegeistumpfförmig ausgebildeten Koagulator -treten, welcher von einem auf eine Feder gewickelten

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Filtermaterial gebildet ist. Unterhalb des Koagulators ist ein ölsammelraum angeordnet. Der Innenraum des kegeistumpfförmigen Koagulators ist mit einem Ablaufstutzen des Verdichters verbunden. Die Abscheidung des in dem Gemisch enthaltenen Öls muß also nach dem Durchströmen des Koagulators abgeschlossen sein. Nachteilig ist bei diesem bekannten Ölabscheider, daß der Ölsammelraum außerhalb des Koagulators angeordnet ist. Die im Koagulator abgeschiedenen Öltropfen müssen also den Koagulator entgegen der Gasströmung passieren. Dadurch ergeben sich Strömungsverluste im Gas und letztlich auch eine Behinderung der Ölabscheidung.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung,, einen Ölabscheider der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich bei einfachem Aufbau durch eine verbesserte Ölabscheidewirkung auszeichnet. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Ölabscheider eine zylindrische Form aufweist, mit einem Mantel aus einer mehrschichtig aufgebauten Drahtgewebe packung und mit als Deckplatten ausgebildeten Stirnflächen, wobei in einer Deckplatte eine axiale Einströmöffnung für das Gas-Ölgemisch angeordnet ist. Das hat den Vorteil, daß das in den Ölabscheider eintretende Gas-Ölgemisch zunächst auf die der axialen Einströmöffnung gegenüberliegende Deckplatte aufprallt und sehr stark - bis zu 90° - umgelenkt wird; beim nachfolgenden Durchströmen des zylindrischen Mantels des Ölabscheider verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch die stetige Querschnittserweiterung stetig von innen nach außen, wodurch die Abscheidung des im Gas mitgeführten Öls und die Bildung größerer Öltropfen unterstützt wird.

Als sehr vorteilhaft hat sich auch die Anordnung von mehreren ölabscheidern erwiesen, wobei die ölabscheider, 'insbesondere paarweise, in einem Raum, vorzugsweise im Verdichtergehäuse, einander diametral und parallelachsig gegenüberliegen, wobei ihre Deckplatten parallel zu einer gemeinsamen Mittelebene angeordnet sind.,

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes · ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Pig. 1 einen ölabscheider im Längsschnitt,

Fig. 2 einen ölabscheider im Querschnitt längsvII-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Kältemittelverdichter,

Fig. 4 den Kältemittelverdichter im Längsschnitt längs IV-IV der Fig. >, und

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Fig. 5 einen Schnitt durch den Kältemittelverdichter längs V-V der Fig. 4.

Der in der Zeichnung dargestellte ölabscheider 1 hat eine zylindrische Form. Er ist aus einem Mantel 2 aus einer Drahtgewebepakkung aufgebaut. Die Drahtgewebepackung besteht aus etwa sieben bis acht Schichten übereinandergelegten Drahtgestricks, und bildet einen Koagulator. Die beiden Stirnflächen des zylindrischen Mantels sind als massive Deckplatten 3, 4 ausgebildet. Die Deckplatte 4 weist eine konzentrische Einströmöffnung 5 auf, deren Durchmesser dem Inneren lichten Durchmesser des Mantels 2 entspricht. An der Einströmöffnung 5 ist auf der Deckplatte 4 ein Anschlußrohr 6 angeordnet, dessen innere lichte Vielte wiederum dem Durchmesser der Einströmöffnung 5 entspricht. Die den Mantel 2 bildende Drahtgewebepackung ist mit den Deckplatten 3, 4 stumpf verlötet.

Das Gas-Ölgemisch wird dem ölabscheider 1 über das Anschlußrohr 6 zugeleitet. Das einströmende Gasgemisch prallt zunächst auf die hintere Deckplatte 3 auf und wird stark umgelenkt. Dabei wird ein Teil der im Gasstrom enthaltenen Flüssigkeitstropfen auf die Deckplatte aufprallen, weil er infolge der Massenträgheit die umlenkung nicht mitmacht. Bei der Durchströmung des Gas-Ölgemisches durch-die Draht gewebepackung vereinigen sich durch Abscheidung an der Draht-

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oberfläche die im Gasstrom enthaltenen kleinen öltropfen zu größeren öltropfen. Durch die stetige Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit, die durch die stetige Querschnittserweiterung beim Durchströmen des Mantels 2 von innen nach außen bewirkt wird, wird diese Tendenz weiter gestärkt, so daß sich immer größere öltropfen bilden. Durch die sprunghafte Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasstromes beim Austritt aus dem ölabscheider fallen die großen und schweren öltropfen nach unten aus, und das nunmehr gereinigte Druckgas kann abgeleitet werden.

Natürlich können anstatt der im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten metallenen Deckplatten 5, 4 auch aus Kunststoff bestehende Deckplatten verwendet werden. Solche Deckplatten werden dann zweckmäßigerweise an einen vorgefertigten Drahtgewebewickel angespritzt.

In den Fig. 3 bis 5 ist ein Flügelzellenverdichter mit zwei erfindungsgemäßen ölabscheidern dargestellt. Der Flügelzellenverdichter hat einen Außenmantel 7, in dem ein Gehäuse 8 eines Flügelzellenverdichters angeordnet ist. Das Gehäuse 8 hat eine zylindrische Gehäuseausnehmung 9, dessen zylindrische Innenbahn eine Ellipse zur Leitkurve hat, welche gleichzeitig die Hubkurve des Verdichters bildet. In der Gehäuseausnehmung 9 ist ein umlaufender Rotor 10 angeordnet, zwischen dessen Mantelfläche und der zylindrischen Innenbahn der Gehäuseausnehmung 9 zwei etwa •sichelförmige Arbeitsräume gebildet sind.

Im Rotor 10 sind mehrere etwa radial verlaufende Schlitze 11 angeordnet, in denen* Flügel 12 dicht und gleitend geführt sind. Mit ihren Außenkanten liegen die Flügel 12 an der zylindrischen Innenfläche der Gehäuseausnehmung 9 an und teilen den Arbeitsraum in einzelne Zellen auf. Jede der beiden sichelförmigen Arbeitsräume hat. einen .Saugbereich und einen Druokbereich. Der Saugbereich ist jeweils über einen Einlaß IJ"mit einem Zulauf des Verdichters verbunden. Der Druckbereich eines jeden Arbeitsraumes weist Auslässe 14 auf, die über Zungenventile 15 mit einem Druckkanal 16 ver-

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bunden sind. Über ölabscheider 1, die im Aufbau vollkommen dem in Fig. 1 und 2 beschriebenen entsprechen, besteht zwischen dem Druckkanal 16 eine Verbindung zu dem Innenraum des topfförmigen, den gesamten Flügelzellenverdichter umgreifenden Außenmantel.J₃ Da der Flügelzellenverdichter - wie oben beschrieben - zweiflutig ausgeführt ist, weist er zwei Druckkanäle 16 mit jeweils einem zugeordneten Ölabscheider 1 aμf. Die ölabscheider 1 sind in einem £wischenaußenmantel J und Gehäuse 8 gebildeten Raum IJ einander diametral gegenüberliegend angeordnet, wobei ihre Achsen parallel verlaufen. Ihre Deckplatten 5 liegen in einer Ebene ebenso wie die Deckplatten 4 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese beiden erwähten Ebenen liegen wiederum parallel zu einer gedachten Mittelebene 18, welche die aus Drahtgewebepackung bestehenden Mantel 2 der Ölabscheider 1 auf ihrer halben axialen Erstreckung durchschneidet. Die beiden Achsen der im Flügelzellenverdichter angeordneten ölabscheider 1 sind horizontal angeordnet (Fig. 3, 5)« Die von den Achsen der beiden ölabscheider aufgespannte Ebene (Fig. 5) ist nahezu horizontal. Hinter einer nahe dem Boden des Außenmantels J angeordneten Umlenkwand 19 ist der Ablauf 20 des Verdichters angeordnet. Eine im Gehäuse 8 des Flügelzellenverdichters angeordnete Ölbohrung 21, über die der Verdichter mit Schmiermittel versorgt wird, mündet in einen im Raum 17 angeordneten ölvorrat 22.

Im Betrieb des Verdichters gelangt das über die Zungenventile in die Druckkanäle 16 ausgeschobene verdichtete Gas, in dem feinverteilte Öltröpfchen mitgeführt werden, über das Anschlußrohr 6 und die Einströmöffnungen 5 in die im Raum 17 angeordnete ölabscheider Io Dort läuft dann der anfangs ervfähnte Vorgang ab, bei dem aus dem 'Gas-Ölgemisch die feinverteilten öltröpfchen abgeschieden werden. Die aus den beiden Ölabscheidern 1 im wesentlichen radial austretenden Öltröpfchen (in Fig. 5 sind ihre Bahnen schematisch als Pfeile 23 dargestellt) treffen zum größten Teil in der Symmetrieebene zwischen den beiden ölabscheidern 1 zusammen und bilden dort eine stabile Schaumschicht 24. Dabei vereinigen sich kleine öltropfen zu größeren, wodurch die Abscheidewirkung wesentlich verbessert wird» Dieser zusätzliche

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Abscheideeffekt ist am größten, wenn die Achsen der beiden Ölabscheider 1 eine horizontale Ebene oder doch zumindest eine annähernd horizontale Ebene aufspannen* wodurch die Schaumschicht 24 . die in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt. Die Anordnung der Deckplatten 3, 4 parallel zu der erwähnten gemeinsamen Mittelebene 18 bewirkt, daß die beiden Ölabscheider 1 einander direkt gegenüberliegen, wodurch die Öltröpfchen auf kürzestem Wege aufeinandertreffen.. Voraussetzung für die Ausbildung der Schaumschicht 24 ist eine symmetrische Anordnung der beiden Ölabscheider zueinander; bei ungleichen Strömungsverhältnissen bzw. Bewegungsbahnen der aus den Ölabscheidern 1 austretenden Öltröpfchen kann sich eine Schaumschicht 24 nicht mit Sicherheit, allenfalls zufälligerweise aufbauen.

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Claims

Robert Bosch GmbH " . R. 1 7 7 0 Stuttgart - . Ansprüche

1.) Im Auslaß eines Verdichters, insbesondere Kältemittelverdichter in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, angeordneter ölabscheider mit einem vom Gas-Ölgemisch durchströmten Koagulator, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (1) eine zylindrische Form aufweist mit einem Mantel (2) aus einer mehrschichtig aufgebauten Drahtgewebepackung und mit als Deckplatten (3, 4) ausgebildeten Stirnflächen, wobei in einer Deckplatte (4) eine axiale Einströmöffnung (5) für !das Gas-Ölgemisch angeordnet ist.

2. ölabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einströmöffnung (5) ein Anschlußrohr (6) angeordnet ist.

3. ölabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mantel (2) bildende Drahtgewebepackung mit den Deckplatten (J, 4) verschweißt oder verlötet ist.

4. ölabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mantel (2) bildende Drahtgewebepackung mit ange-

• spritzten Deckplatten (j5j 4), vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff, versehen ist. '

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5. Anordnung von mehreren ölabscheidern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ölabscheider (1), insbesondere paarweise, in einem Raum (17), vorzugsweise im Verdichtergehäuse (7)* einander diametral und parallelachsig gegenüberliegen, wobei ihre Deckplatten (3, ^) parallel zu einer gemeinsamen Mittelebene (18) angeordnet sind.

6. Anordnung.nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der ölabscheider (1) horizontal liegen.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der ölabscheider (1) eine zumindest annähernd horizontale Ebene aufspannen.

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