DE2350015C2 - Ölabscheideeinrichtung, insbesondere für Kältemittelverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Ölabscheidereinrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs.

Eine solche ölabscheideeinrichtung an sich ist schon bekannt durch die DE-OS 22 61 149. Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Kompressor in dem Ölabscheiderbehälter angeordnet und ein Grobabscheider als Primärabscheider für das Öl befindet sich vor der Ausgangsöffnung des Kompressors. Zur Verbesserung der ölabscheidung sind Sekundärölabscheider in Form von Filterpatronen im oberen Teil des ölabscheiderbehälters zwischen dem Kompressor und der Behälterwand auf einem Zwischenboden stehend angeordnet. Um die gewünschte ölabscheidewirkung zu erzielen, muß diese bekannte Einrichtung einen ölabscheiderbehälter mit großem Durchmesser und großem Volumen haben, damit eine ausreichend niedrigere Strömungsgeschwindigkeit für das Gemisch aus Arbeitsmittel und öl-erreicht wird. Diese Bauweise ist nicht nur aufwendig und damit teuer, sondern auch wegen des großen Platzbedarfs allenfalls für stationäre Anlagen, nicht aber für Klimaanlagen geeignet, die z. B. in Kraftfahrzeugen Verwendung finden sollen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine ölabscheideeinrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs zu schaffen, die sich bei einfachem und platzsparendem Aufbau durch eine verbesserte ölabscheidewirkung auszeichnet.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die ölabscheider so angeordnet sind, daß der größte Teil des aus ihnen im wesentlichen radial austretenden Gas-Öl-Gemisches in der Symmetrieebene zwischen den beiden Ölabscheidern zusammentrifft. Dabei bilden die in dem Gas-ÖI-Gemisch enthaltenen öltröpfchen in der Ebene ihres Zusammentreffens eine stabile Schaumschicht. Kleine öltröpfchen vereinigen sich dabei zu größeren, wodurch die Abscheidewirkung ohne besonderen baulichen Aufwand wesentlich verbessert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt

Fig. 1 einen ölabscheider im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Ölabscheider im Querschnitt längs H-II der Fig. 1,

F i g. 3 einen Kältemittelverdichter,

Fig.4 den Kältemittelverdichter im Längsschnitt

längs IV-IV der F i g. 3, und

F i g. 5 einen Schnitt durch den Kältemittelverdichter längs V-V der F i g. 4.

Der in der Zeichnung dargestellte ölabscheider 1 hat eine zylindrische Form. Er ist aus einem Mantel 2 aueiner Drahtgewebepackung aufgebaut Die Drahtgewebepackung besteht aus etwa sieben bis acht Schichten übereinandergelegten Drahtgestricks und bildet einen Koagulator. Die beiden Stirnfläcnen des zylindrischen

ίο 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 Weite wiederum dem Durchmesser der Finströmöffnung 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 Drahtgewebepackung vereinigen sich üurch Abscheidung an der Drahtoberfläche 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 größer 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 3, 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, deren 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 Innenbahn der Gehäuseausnehmung 9 an und teilen den Arbeitsraum in einzelne Zellen auf. Jede der beiden sichelförmigen Arbeitsräume hat einen Saugbereich und einen Druckbereich. Der Saugbereich ist jeweils über einen Einlaß 13 mit einem Zulauf des Verdichters verbunden. Der Druckbereich eines jeden Arbeitsraumes weist Anlässe 14 auf. die über Zungenventile 15 mit einem Druckkanal 16 verbunden sind. Über ölabscheider 1, die im Aufbau

vollkommen dem in F i g. 1 und 2 beschriebenen entsprechen, besteht zwischen dem Druckkanal 16 eine Verbindung zu dem Innenraum des topfförmigen, den gesamten Fiügelzellenverdichters umgreifenden Außenmantel 7. Da der Flügelzellenverdichter — wie oben beschrieben — zweiflutig ausgeführt ist, weist er zwei Druckkanäle 16 mit jeweils einem zugeordneten Ölabscheider 1 auf. Die Ölabscheider 1 sind in einem zwischen Außenmantel 7 und Gehäuse 8 gebildeten Raum 17 einander diametral gegenüberliegend angeordnet, wobei ihre Achsen parallel verlaufen. Ihre Deckplatten 3 liegen in einer Ebene ebenso wie die Deckplatten 4 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese beiden erwähnten Ebenen liegen wiederum parallel zu einer gedachten Mittelebene 18. welche die aus Drahtgewebepackung bestehenden Mäntel 2 der Ölabscheider 1 auf ihrer halben axialen Erstreckung durchschneidet. Die beiden Achsen der im Flügelzellenverdichter angeordneten Ölabscheider 1 sind horizontal angeordnet (F i g. 3,5). Die von den Achsen der beiden Ölabscheider aufgespannte Ebene (F i g. 5) ist nahezu horizontal. Hinler einer nahe dem Boden des Außenmantels 7 angeordneten Umlenkwand 19 ist der Ablauf 20 des Verdichters angeordnet. Eine im Gehäuse 8 des Fiügelzellenverdichters 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 15 in die Drückkanäle 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 1. Dort läuft dann der anfangs erwähnte 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 F i g. 5 sind ihre Bahnen schema- I'": tisch als Pfeile 23 dargestellt) treffen zum größten Teil in der Symmetrieebene zwischen den beiden ölabscheidern 1 zusammen und bilden dort eine stabile Schaum- :. schicht 24. Dabei vereinigen sich kleine Öltröpfchen zu

f- größeren, wodurch die Abscheidewirkung wesentlich

|, verbessert wird. Dieser zusätzliche Abscheideeffekt ist

i,.' am größten, wenn die Achsen der beiden Ölabscheider 1

f. eine horizontale Ebene oder doch zumindest eine annä-

;. hemd 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. Bewegungsbah- ^ry> nen der aus den ölabscheidern 1 austretenden Öltröpfchen kann sich eine Schaumschicht 24 nicht mit Sicherheit, allenfalls zufälligerweise aufbauen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen t>o

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   ölabschcidceinrichtung für Verdichter, insbesondere Kältemittelverdichter in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, mit zwei in einem Raum angeordneten ölabscheidern, die einander diametral und parallelachsig gegenüberliegen, zylindrisch geformt und vorzugsweise als mehrschichtige, einen als Koagulator wirkenden Mantel bildende Drahtgewebepakkung aufgebaut sind, die von aus dem Auslaß austretendem Gas-ÖI-Gemisch im wesentlichen in radialer Richtung durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ölabscheider (1, S) so angeordnet sind, daß der größte Teil des aus ihnen im wesentlichen radial austretenden Gas-Öl-Gemisches in der Symmetrieebene zwischen den beiden ölabscheidern (1,5) zusammentrifft.