WO2018188768A1 - Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer temperaturüberwachungseinrichtung - Google Patents

Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer temperaturüberwachungseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2018188768A1
WO2018188768A1 PCT/EP2017/073590 EP2017073590W WO2018188768A1 WO 2018188768 A1 WO2018188768 A1 WO 2018188768A1 EP 2017073590 W EP2017073590 W EP 2017073590W WO 2018188768 A1 WO2018188768 A1 WO 2018188768A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compressor
oil
temperature
heat exchanger
valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/073590
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gilles Hebrard
Jean-Baptiste Marescot
Jörg MELLAR
Thomas Weinhold
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority to BR112019020975A priority Critical patent/BR112019020975A2/pt
Priority to EP17778214.1A priority patent/EP3596340B1/de
Priority to KR1020197033350A priority patent/KR20190138849A/ko
Priority to JP2019555908A priority patent/JP2020516812A/ja
Priority to CN201780091368.5A priority patent/CN110678654A/zh
Publication of WO2018188768A1 publication Critical patent/WO2018188768A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/021—Control systems for the circulation of the lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/026—Lubricant separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/81—Sensor, e.g. electronic sensor for control or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/19—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0007—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
    • F04C29/0014—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating with control systems for the injection of the fluid

Definitions

  • Compressor system with adjustable and / or controllable temperature monitoring device
  • the present invention relates to a compressor system of a vehicle, in particular of a commercial vehicle, with at least one compressor having at least one oil sump and at least one temperature monitoring device.
  • DE 34 22 398 A1 shows a method and an apparatus for operating a screw compressor plant.
  • An additional safety device is effective as a function of the temperature of the oil separated from the compressed air and prevents the transition from idling operation of the screw compressor to standstill below a presettable oil temperature.
  • DE 10 2004 060 417 A1 discloses a compact screw compressor for mobile use in a vehicle.
  • an oil circuit which is required for cooling the screw compressor unit, can be coupled via a heat exchanger to a thermostatically controlled cooling circuit of the vehicle.
  • DE 10 2010 015 150 A1 discloses a device for monitoring and / or displaying an oil level fluctuating in different operating states of a screw compressor in an oil sump of the screw compressor.
  • EP 1 156 213 A1 discloses a method for regulating a fan in a compressor unit, wherein the compressor unit comprises at least one compressor element, a motor and a cooling device.
  • DE 603 04 555 T2 shows a method for controlling the oil recirculation in an oil-sprayed shear dryer.
  • the cooling of the oil is usually controlled by a wax thermostat, which supplies the oil from a certain temperature threshold for cooling the heat exchanger.
  • a wax thermostat which supplies the oil from a certain temperature threshold for cooling the heat exchanger.
  • the so-called switching point of the wax thermostat can not be achieved because the compressor is usually not operated continuously, but operates in a part-load cycle.
  • the oil temperature and the component temperatures of the compressor usually remain comparatively low at low ambient temperatures.
  • it becomes difficult to reach the usual operating temperature which is in the range of about 90 ° C. This can also lead to unwanted water condensation or moisture condensation in the housing and valves of the compressor.
  • a compressor system of a vehicle in particular a commercial vehicle, of the type mentioned in an advantageous manner further, in particular to the effect that the compressor can be improved in terms of its temperature management, it is facilitated, the usual Operating temperature to be able to operate the compressor more efficiently overall and to prevent any condensation.
  • a compressor system of a vehicle in particular a commercial vehicle, at least one compressor having at least one oil sump and at least one temperature monitoring device, and at least one heat exchanger wherein the compressor, the oil sump, the heat exchanger and the temperature monitoring device are operatively connected, wherein the temperature monitoring device at least one KompressoranlaufschaltPark and at least one KompressomiedertemperaturschaltGerman, the Kompressoranlaufschalt- state at least a first temperature range of the oil and the Kompressenniedertemper- raturschaltPark at least a second Associated with the temperature range of the oil, wherein in the compressor start-up switching state, the effluent from the compressor oil this little at least over the heat exchanger for heating the oil is traceable and in the compressor low temperature switching state, the effluent from the compressor oil this is not traceable via the heat exchanger.
  • the invention is based on the idea that the oil of the compressor at low temperatures of the components of the compressor, for example due to low outside temperatures and / or during the startup process when needed, e.g. after a long standstill, to warm.
  • the heating of the oil via a heat exchanger of the compressor system, which is connected to a heat source of the utility vehicle.
  • the compressor system additionally has a temperature monitoring device which can be regulated as a function of the respective operating temperature of the compressor. For example, if the temperature of the compressor and its oil is in a first, low temperature range (e.g., below 0 ° C) during start-up, the temperature monitor is configured to additionally heat the oil of the compressor via the heat exchanger.
  • the temperature monitor is in a compressor startup state at this first low temperature range. As the oil continues to warm due to compressor operation as well as the supply of preheated oil, the temperature monitor, after transitioning from the first low to a second temperature range, switches to a compressor low temperature condition in which the oil exiting the compressor does not More is returned via the heat exchanger and heated there.
  • the compressor further comprises an oil filter, so that in the compressor low temperature switching state of the temperature monitoring device, the effluent from the compressor oil this is at least traceable via the oil filter.
  • an oil filter is beneficial for minimizing wear of the compressor since the oil filter filters operational and wear-promoting particles from the oil and thus cleanses it.
  • the temperature monitoring device has at least one compressor normal temperature switching state, wherein in the compressor normal temperature switching state, the oil flowing out of the compressor is at least supplied to the latter via the heat exchanger. exchanger for cooling the oil is traceable.
  • the oil In the normal operating state of the compressor, the oil, if it continues to be recirculated only via the oil filter, would heat up to such an extent after a certain period of operation that, as a result, the legally permissible maximum temperature would be exceeded or temperature-induced damage to the compressor would occur.
  • the temperature monitor changes to a compressor normal temperature switching state, so that the oil is returned to the compressor via the heat exchanger again, however in this case for its cooling.
  • the temperature monitoring device has at least one temperature-dependent operable control and / or regulating valve.
  • the provision of a control and / or regulating valve allows a very precise, reliable and loss-free allocation of the oil flow to the oil filter or the heat exchanger within the various switching states of the temperature monitoring device.
  • the temperature-dependent operable control and / or regulating valve a 4/2-way control and / or regulating valve, in particular a 4/2-way solenoid control and / or regulating valve is.
  • the design as a 4/2 -way magnetic control and / or regulating valve is particularly advantageous because it can be controlled or regulated in response to electrical control signals, for example, an electronic control or regulating device very quickly and with a large functional variability.
  • the 4/2-way control and / or regulating valve can also be designed as a pneumatically or electro-pneumatically actuated 4/2-way control and / or regulating valve.
  • the temperature-dependent actuated control and / or regulating valve is in the compressor start switching state, if the oil temperature is less than or equal to a temperature of a further medium that is in the heat exchanger.
  • This is a very simple and efficient way to control or regulate the control and / or regulating valve by means of a control or regulating device, since essentially the oil temperature is to be compared with the temperature of the further medium , This can be done, for example, such that a control or regulation device of an air treatment device of the commercial vehicle initially receives and compares the temperature signals of the oil temperature and the temperature of the further medium via a CAN bus.
  • control and / or regulating valve can then be controlled or regulated by means of a correspondingly output signal.
  • a pneumatically or electro-pneumatically actuated 4/2-way control and / or control valve it is conceivable that to compare corresponding signals of the oil temperature and the temperature of the other medium in the heat exchanger as already described above by means of the electronic control or regulating device and to generate depending on a pneumatic switching signal.
  • the temperature-dependent operable control and / or control valve is in the compressor startup switching state.
  • the heating of the oil through the heat exchanger is particularly efficient, since the heat exchanger usually operated in a mean nominal temperature range of about 40 ° C to about 50 ° C. becomes.
  • the temperature-dependent operable control and / or regulating valve is in the compressor compressor temperature switching state.
  • the compressor is already sufficiently preheated so that, as a result of its further operation, it can now independently guarantee the further heating of the oil without additional support from the heat exchanger.
  • the temperature-dependent actuatable control and / or regulating valve is in the compressor normal temperature switch state exceed a temperature range of about 80 ° C to about 90 ° C, which in the interest of operational safety, a renewed cooling of the oil is necessary and therefore the control and / or control valve changes in the compressor normal temperature switched state.
  • the temperature monitoring device has at least one first wax thermostatic valve and at least one second wax thermostatic valve. Since wax thermostatic valves are relatively inexpensive, well-tested and reliable temperature-dependent switching valves, their use within the temperature monitoring device is particularly advantageous.
  • the first wax thermostatic valve in a first switching state and the second wax thermostatic valve is in a first switching state, so that the effluent from the compressor oil this at least over the heat exchanger for heating the oil traceable is.
  • the heating of the oil through the heat exchanger is loading Sonder efficient because the heat exchanger usually at a temperature range of about 40 C C to about 50 ° C is operated. The end of approx. 40 C C to approx. 50 ° C of this temperature range is due to the opening and closing characteristics of the first wax thermostatic valve.
  • the first wax thermostatic valve in a second switching state and the second wax thermostatic valve is in a first switching state, so that the effluent from the compressor oil at least this is traceable via the oil filter.
  • the oil of the compressor is already sufficiently preheated and, as a result of its operation, it can now independently guarantee further heating of the oil.
  • the end of about 80 ° C to about 90 e C this temperature range is due to the opening and closing characteristics of the second wax thermostatic valve.
  • the first wax thermostatic valve is in a second switching state and the second wax thermostatic valve is in a second switching state, so that the effluent from the compressor oil this is at least traceable via the heat exchanger for cooling the oil.
  • its oil temperature can exceed a temperature range of approx. 80 ° C to approx. 90 ° C.
  • cooling of the oil is again necessary, resulting in the respective second switching state of the first and second wax thermostatic valve, so that the oil flowing out of the compressor is returned to it via the heat exchanger.
  • the vehicle in particular the commercial vehicle, has a hybrid drive, in particular a hybrid main drive, or an electric drive, in particular an electric main drive.
  • a hybrid main drive in particular a hybrid main drive
  • an electric drive in particular an electric main drive.
  • the heat exchanger is a liquid-liquid heat exchanger.
  • Liquid-liquid heat exchangers are distinguished by very high thermal efficiencies due to the usable fluids, whereby the heating or cooling of the oil can be carried out even more efficiently and advantageously.
  • the heat exchanger is fluid-connected at least to an electrical component of the vehicle to be cooled, in particular of the commercial vehicle.
  • the power electronics or the electric motor of a hybrid or electric main drive of the commercial vehicle require an additional cooling circuit, which can be used to heat the oil of the compressor via the heat exchanger mentioned. Due to the relatively rapid heating of these electrical components in particular the heating of the oil of the compressor can be done even faster and thereby more efficient.
  • the compressor is a displacement compressor, in particular a screw compressor and / or a vane compressor.
  • Positive displacement compressors have a very good efficiency at low to medium mass or volumetric flows and can be constructed relatively simply and thus with optimized weight.
  • Other concepts of positive displacement compressors such as reciprocating compressors, scroll compressors, liquid ring compressors, free piston compressors, or rotary compressors may also be used. It is also conceivable that the compressor is a turbocompressor.
  • FIG. 1 shows a partially schematic sectional view of a first or second embodiment of a compressor system according to the invention with a compressor in the form of a screw compressor;
  • FIG. 2 shows a first schematic illustration of a first exemplary embodiment of a temperature monitoring device according to the invention of the first exemplary embodiment of the compressor system according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a second schematic illustration of the first exemplary embodiment of the temperature monitoring device according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a first schematic illustration of a second exemplary embodiment of a temperature monitoring device according to the invention of the second exemplary embodiment of the compressor system according to FIG. 1;
  • FIG. 5 is a second schematic representation of the second embodiment of the temperature monitoring device according to FIG. 4;
  • FIG. 6 is a third schematic representation of the second embodiment of the temperature monitoring device according to FIG. 4;
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a compressor in the form of a vane cell compressor 10 'of a third or fourth embodiment of a compressor system according to the invention.
  • FIG. 8 is a schematic perspective illustration of the third or fourth embodiment of the compressor system according to FIG. 7;
  • FIG. 9 shows a first schematic representation of a third exemplary embodiment of a temperature monitoring device according to the invention of the third exemplary embodiment of the compressor system according to FIG. 8;
  • FIG. 10 is a second schematic representation of the third embodiment of the temperature monitoring device according to FIG. 9;
  • FIG. 1 is a first schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a temperature monitoring device according to the invention of the fourth exemplary embodiment of the compressor system according to FIG. 8;
  • FIG. 12 shows a second schematic illustration of the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device according to FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a third schematic illustration of the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device according to FIG. 11; 14 shows a temperature-time diagram of a heating of the oil of a compressor and of a cooling circuit of a vehicle according to a conventional compressor system;
  • FIG. 15 shows a temperature-time diagram of a heating of the oil of a compressor and of a cooling circuit of a vehicle according to a compressor system according to the invention according to FIGS. 1 to 13;
  • FIG. 16 shows a comparison of the diagrams according to FIG. 14 and FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a compressor 10 of a compressor system 100, 200 in the sense of a first or second exemplary embodiment of the present invention.
  • the compressor 10 according to FIG. 1 is a screw compressor 10.
  • the screw compressor 10 has a mounting flange 12 for the mechanical fastening of the screw compressor 10 to a drive in the form of an electric motor (not shown here).
  • the screw 18 meshes with the screw 16 and is driven by this.
  • the screw compressor 10 has a housing 20 in which the essential components of the screw compressor 10 are housed.
  • the housing 20 is filled with oil 22.
  • the oil 22 forms in the assembled and operational state of the screw compressor 10 in the lower housing portion of an oil sump 22a.
  • an inlet port 24 is provided on the housing 20 of the screw compressor 10.
  • the inlet nozzle 24 is designed such that an air filter 26 is arranged on it.
  • an air inlet 28 is provided radially on the air inlet pipe 24.
  • a spring-loaded valve insert 30 is provided, designed here as an axial seal.
  • This valve insert 30 serves as a check valve.
  • an air supply channel 32 Downstream of the valve core 30, an air supply channel 32 is provided, which supplies the air to the two screws 16, 18.
  • an air outlet pipe 34 is provided with a riser 36.
  • a temperature sensor 38 is provided, by means of which the oil temperature can be monitored.
  • a holder 40 for an air de-oiling element 42 is provided in the air outlet area.
  • the holder 40 for the air de-oiling element has in the assembled state in the area facing the bottom (as also shown in FIG. 1) the air de-oiling element 42.
  • the holder for the air de-oiling element 40 has an air outlet opening 46 which leads to a check valve 48 and a minimum pressure valve 50.
  • the check valve 48 and the minimum pressure valve 50 may also be formed in a common, combined valve.
  • the air outlet 51 is usually connected to known compressed air consumers.
  • a riser 52 is provided, which has the outlet of the holder 40 for the air oil element 42 when passing into the housing 20 a filter and check valve 54.
  • a nozzle 56 Downstream of the filter and check valve 54, a nozzle 56 is provided in a housing bore.
  • the oil return line 58 leads back approximately in the middle region of the screw 16 or the screw 18 in order to supply oil 22 again.
  • an oil drain plug 59 is provided within the assembled state of the bottom portion of the housing 20, an oil drain plug 59 is provided. About the oil drain plug 59, a corresponding oil drain opening can be opened, via which the oil 22 can be drained.
  • the oil filter 62 is attached to the housing 20 in the lower region of the housing 20 and the projection 60 is present, to which the oil filter 62 is attached. Via an oil filter inlet channel 64, which is arranged in the housing 20, the oil 22 is first passed to a temperature monitoring device 66, which is designed as a thermostatic valve 66 a.
  • a control and / or regulating device can be provided by means of which the oil temperature of the oil 22 located in the housing 20 can be monitored and adjusted to a desired value.
  • the cooler 74 is connected to the projection 60.
  • a safety valve 76 In the upper region of the housing 20 (relative to the mounted state) there is a safety valve 76, via which an excessive pressure in the housing 20 can be reduced.
  • a bypass line 78 which leads to a relief valve 80. Air can be returned to the region of the air inlet 28 via this relief valve 80, which is activated by means of a connection to the air supply 32.
  • a vent valve not shown in detail and also a nozzle (reduction in diameter of the feeding line) may be provided.
  • an oil level sensor 82 may be provided.
  • This oil level sensor 82 can, for example, be an optical sensor and is designed and set up in such a way that it can be determined from the sensor signal whether the oil level is above the oil level sensor 82 during operation or if the oil level sensor 82 is exposed and the oil level accordingly drops is.
  • an alarm unit can also be provided which outputs or forwards an appropriate error message or warning message to the user of the system.
  • the function of the screw compressor 10 shown in FIG. 1 is as follows:
  • Air is supplied via the air inlet 28 and passes through the check valve 30 to the screws 16, 18, where the air is compressed.
  • the compressed air-oil mixture which rises by a factor of between 5 and 16 times compression after the screws 16 and 18 through the outlet conduit 34 via the riser 36, is blown directly onto the temperature sensor 38.
  • the air which still partially carries oil particles, is then guided via the holder 40 into the air de-oiling element 42 and, provided the corresponding minimum pressure is reached, enters the air outlet line 51.
  • the oil 22 located in the housing 20 is maintained at operating temperature via the oil filter 62 and possibly via the heat exchanger 74.
  • the heat exchanger 74 is not used and is not switched on.
  • the corresponding connection takes place via the thermostatic valve 68.
  • oil is supplied via the line 68 to the screw 18 or the screw 16, but also to the bearing 72.
  • the screw 16 or the screw 18 is supplied via the return line 52, 58 with oil 22, here is the purification of the oil 22 in the air de-oiling 42nd About the electric motor not shown in detail, which transmits its torque via the shaft 14 to the screw 16, which in turn meshes with the screw 18, the screws 16 and 18 of the screw compressor 10 are driven.
  • FIG. 2 shows a first schematic illustration of a first exemplary embodiment of a temperature monitoring device 166 according to the invention.
  • FIG. 2 also shows a first exemplary embodiment of a compressor system 100 according to the invention of a commercial vehicle.
  • the compressor system 100 includes a compressor 10.
  • the compressor 10 is shown in FIG. 2 and also in connection with the further figure description of the following figures 3 to 6 as a screw compressor 10 is formed.
  • the compressor 10 also includes an oil sump 22a having oil 22, an oil filter 62, a temperature monitor 166, and a heat exchanger 74.
  • the temperature monitoring device 166 is designed as a temperature-dependent operable control or regulating valve 166b.
  • the temperature-dependent operable control or regulating valve 166b is a 4/2-way solenoid control or regulating valve 166b.
  • the temperature-dependent operable control or regulating valve 166b may be a pneumatically actuatable control or regulating valve 166b.
  • the oil sump 22 a of the compressor 10, the oil filter 62, the temperature monitoring device 166 and the heat exchanger 74 are operatively connected.
  • the compressor 10 is connected to the 4/2-way solenoid control valve 166b via a compressor output line 102.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166 b is disposed downstream of the compressor 10.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b is further connected to the heat exchanger 74 via a valve output line 104.
  • the heat exchanger 74 further includes a heat exchanger input line 106 and a heat exchanger output line 108.
  • the 4/2-way solenoid control or regulating valve 166b is additionally connected to the heat exchanger 74 via a valve inlet line 110.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b is connected to the oil filter 62 via an oil filter input line 112.
  • the oil filter 62 is disposed downstream of the 4/2-way solenoid control valve 166b.
  • oil filter 62 is connected to the compressor 10 via a compressor input line 114.
  • the oil filter 62 is also disposed upstream of the compressor 10.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b is also electrically or pneumatically connected by a signal line 116 to an electronic or pneumatic control device (not shown in FIG. 2).
  • the function of the first exemplary embodiment of the compressor system 100 with a temperature monitoring device 166 in the form of the 4/2-way magnetic control or regulating valve 166b can be described as follows: Since the oil 22 in the oil sump 22a is continuously supplied with its working pressure during operation of the compressor 10, once the compressor 10 has started operating, the oil 22 of the oil sump 22a near the compressor discharge line 102 flows out of the compressor 10 off.
  • the oil 22 then flows through the compressor discharge line 102 until it enters the 4/2-way solenoid control valve 166b.
  • the 4/2-way solenoid control or regulating valve 166b corresponding to the three temperature ranges associated switching states.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b has a compressor startup switch state, a compressor low temperature switch state, and a compressor normal temperature switch state.
  • the oil temperature may be sensed by a temperature sensor that senses the temperature of the oil 22 within the oil sump 22a, within the 4/2-way solenoid control valve 166b, or within the connection line 102, in the form of a signal to the one Temperature sensor electrically connected control or regulating device are transmitted.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b may be operated by the controller.
  • the compressor startup switch state is thus associated with a first temperature range of the oil 22.
  • This first temperature range of less than about 40 ° C exists when the compressor 10 was not in operation for a long period of time, for example when the commercial vehicle was at a standstill overnight.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b may be in the compressor run state if the oil temperature is less than or equal to a temperature of another medium that is in the heat exchanger 74.
  • the medium may be water or a water-ZGlykol mixture or a similar coolant.
  • the temperature of the medium can also be transmitted in the form of a corresponding signal to a control or regulation device electrically connected to the temperature sensor by means of a further temperature sensor which detects its temperature within the heat exchanger 74, within the heat exchanger input line 106 or within the heat exchanger output line 108 become.
  • control or regulating device may receive the temperature value of the further medium via the data bus of the commercial vehicle from a measuring point assigned to the vehicle cooling circuit.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b may be operated by the control means.
  • the oil 22 flowing out of the compressor 10 is traceable at least via the heat exchanger 74 for heating the oil 22.
  • the compressor output line 102 is connected to the valve exit line 104 via the 4/2-way solenoid control valve 166b, whereby the oil 22 from the 4/2-way solenoid control valve 166b first enters the Heat exchanger 74 flows in and is heated as a result.
  • the oil 22 leaves the 4/2-way solenoid control valve 166b and flows into the oil filter 62 via the oil filter input pipe 112, where it is cleaned. Subsequently, the heated oil 22 flows out of the oil filter 62 and flows through the compressor s input line 114 again in the compressor 10 a.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b remains up to an oil temperature of less than about 40 ° C in the compressor startup state.
  • the temperature-dependent operable 4/2-way solenoid control valve 166b is in the compressor low temperature switching state.
  • the compressor low temperature switching state is associated with a second temperature range of the oil 22.
  • FIG. 3 shows a second schematic representation of the 4/2-way solenoid control or regulating valve 166b according to FIG. 2 in the compressor-low temperature switching state.
  • the compressor output line 102 is connected directly to the oil filter input line 112 via the 4/2-way solenoid control valve 166b, whereby the heat exchanger 74 is bypassed.
  • the oil 22 first flows into the 4/2-way solenoid control valve 166b via the compressor output line 102.
  • the oil 22 leaves the 4/2-way solenoid control valve 166b and flows into the oil filter 62 via the oil filter input pipe 112, where it is cleaned. Subsequently, the oil 22 flows out of the oil filter 62 and flows via the compressor inlet line 114 again into the compressor 10.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166b remains up to an oil temperature of less than about 80 ° C in the compressor low temperature state.
  • the 4/2-way solenoid control valve 166 b is in the compressor normal temperature switching state.
  • the compressor normal temperature switching state is associated with a third temperature range of the oil 22.
  • the compressor output line 102 is connected to the valve exit line 104 via the 4/2-way solenoid control valve 166b, whereby the oil 22 from the 4/2-way solenoid control valve 166b into the heat exchanger 74 flows in and cools as a result.
  • the heat exchanger 74 is usually operated at an average temperature of about 40 ° C to 50 ° C.
  • the oil 22 leaves the 4/2-way solenoid control valve 166b and flows into the oil filter 62 via the oil filter input pipe 112, where it is cleaned. Subsequently, the cooled oil 22 flows out of the oil filter 62 and flows via the compressor input line 1 14 again into the compressor 10.
  • the heat exchanger 74 is formed as a liquid-liquid heat exchanger 74.
  • the medium which cools or heats the oil 22 of the compressor 10, depending on the switching state of the 4/2-way solenoid control valve 166b, is water or a water / glycol mixture or similar coolant.
  • the medium (coolant) is the heat exchanger 74 by means of another fluid circuit in the form of a cooling circuit of the commercial vehicle by means of the heat exchanger input line 106 and the heat exchanger output line 108 and discharged again.
  • heat exchanger 74 is fluidly connected to an electrical component (not shown in FIG. 3) of the utility vehicle to be cooled.
  • FIG. 4 further shows a first schematic illustration of a second exemplary embodiment of a temperature monitoring device 266 according to the invention.
  • FIG. 4 also shows a second exemplary embodiment of the compressor system 200 according to the invention according to FIG. 1 of a commercial vehicle.
  • the compressor system 200 includes a compressor 10 having a housing 20.
  • the compressor 10 also includes an oil sump 22a having oil 22, an oil filter 62, a temperature monitor 266, and a heat exchanger 74.
  • the temperature monitoring device 266 has a first wax thermostat valve 266c and a second wax thermostat valve 266d.
  • the oil sump 22a is connected via a compressor output line 202 to the first wax thermostatic valve 266c.
  • the first wax thermostatic valve 266c is located downstream of the oil sump 22a.
  • the first wax thermostatic valve 266c is also connected to the second wax thermostatic valve 266d via a first thermostatic valve line 204.
  • a second thermostatic valve line 206 branches off, which additionally connects the first thermostatic valve line 204 to the second wax thermostatic valve 266d.
  • the second wax thermostatic valve 266d is located downstream of the first wax thermostatic valve 266c.
  • the second wax thermostatic valve 266d is also connected to the oil filter 62 via an oil filter input line 208.
  • the oil filter 62 is disposed downstream of the second wax thermostatic valve 266d.
  • the second wax thermostatic valve 266d is connected to the heat exchanger 74 via a thermostatic valve outlet line 210.
  • the heat exchanger 74 is arranged downstream of the second wax thermostatic valve 266d.
  • the first wax thermostatic valve 266c is connected to the thermostatic valve output pipe 210 via a thermostatic valve bypass passage 212.
  • the heat exchanger 74 is also connected via a second oil filter inlet line 214 to the oil filter 62.
  • the oil filter 62 is further connected to the compressor 10 via a compressor input line 216.
  • the compressor output line 202, the first thermostatic valve line 204, the second thermostatic valve line 206, the first oil filter inlet line 208, the thermostatic valve bypass line 212 and the compressor inlet line 216 are arranged within a housing projection 218 of the housing 20 of the compressor 10.
  • the thermostatic valve outlet line 210 and the second oil filter inlet line 214 are arranged at least partially within the housing projection 218.
  • thermostatic valve outlet line 210 and the second oil filter inlet line 214 are designed as overhead lines and connected to the housing extension 218 via corresponding connections.
  • the first wax thermostatic valve 266c is in a first switching state and the second wax thermostatic valve 266d also in a first switching state.
  • the oil 22 flowing out of the compressor 10 can be returned to the latter at least via the heat exchanger 74 for heating the oil 22.
  • the compressor outlet line 202 and the thermostatic valve bypass line 212 are fluidly connected to each other via the first wax thermostatic valve 266c.
  • the second wax thermostatic valve 266d is thus bridged.
  • the oil 22 consequently flows from the oil sump 22a via the compressor outlet line 202, the first wax thermostatic valve 266c, the thermostatic valve bypass line 212 and via the thermostatic valve outlet line 210 into the heat exchanger 74 and is heated there.
  • the heated oil 22 in turn flows out of the heat exchanger 74 and is supplied by means of the second oil filter input line 214 to the oil filter 62, where it is cleaned.
  • the preheated oil 22 flows out of the oil filter 62 and flows through the compressor inlet line 216 again into the compressor 10, where it contributes to its additional heating.
  • the first switching state of the first wax thermostatic valve 266c and the first switching state of the second wax thermostatic valve 266d are thus assigned to a compressor start-up switching state.
  • the compressor 10 continues to heat up due to its operation and the continuous supply of preheated oil 22 until an oil temperature of about 40 ° C is reached.
  • the aim is that the wax thermostatic valve 266c is fully opened at about 40 ° C.
  • FIG. 5 shows in this respect a second schematic representation of the second embodiment of the temperature monitoring device 266 in the form of the first and second
  • Wax thermostatic valve 266c, 266d as shown in FIG. 4.
  • the first wax thermostatic valve 266c are in a second switching state and the second wax thermostatic valve 266d in a first switching state.
  • the oil 10 flowing out of the compressor 10 is traceable to it at least via the oil filter 62.
  • the first oil filter inlet line 208 is fluidically connected to the first thermostatic valve line 204 via the second wax thermostatic valve 266d, and also the first thermostatic valve line 204 via the first wax thermostatic valve 266c to the compressor outlet line 202 fluidly connected.
  • the oil 22 from the oil sump 22a thus flows into the oil filter 62 through the compressor output line 202, via the first wax thermostatic valve 266c, through the first thermostatic valve line 204, via second wax thermostatic valve 266d, and through the first oil filter input line 208, and is cleaned there.
  • the oil 22 flows out of the oil filter 62 and flows via the compressor input line 216 again into the compressor 10, where it is supplied to the compressor 10 again.
  • the second switching state of the first wax thermostatic valve 266c and the first switching state of the second wax thermostatic valve 266d is thus associated with a compressor low temperature switching state.
  • the compressor 10 continues to heat up as a result of its operation until an oil temperature of about 80 ° C is reached.
  • Wax thermostatic valve 266d reached.
  • FIG. 6 shows in this regard a third schematic representation of the second exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 in the form of the first and second
  • Wax thermostatic valve 266c, 266d as shown in FIG. 4.
  • the first wax thermostatic valve 266c are in a second switching state and the second wax thermostatic valve 266d in a second switching state.
  • the oil 22 flowing out of the compressor 10 can be conveyed to the latter at least via the heat exchanger 74 for cooling the oil 22.
  • the thermostatic valve output line 210 is fluidly connected to the first and second thermostatic valve lines 204, 206 via the second wax thermostatic valve 266d, and also the first thermostatic valve line 204 via the first wax thermostatic valve 266c the compressor output line 202 fluidly connected.
  • the oil 22 from the oil sump 22a thus flows through the compressor output line 202 via the first wax thermostatic valve 266c in the first and in the second Thermostatven- tiltechnisch 204, 206 and on the second wax thermostatic valve 266d and via the thermostatic valve outlet line 210 in the heat exchanger 74 and is Chilled there.
  • the cooled oil 22 in turn flows out of the heat exchanger 74 and is supplied by means of the second oil filter inlet line 214 to the oil filter 62, where it is cleaned.
  • the cooled oil 22 flows out of the oil filter 62 and continues to flow into the compressor 10 via the compressor input line 216, where it contributes to its cooling.
  • the second switching state of the first wax thermostat valve 266c and the second switching state of the second wax thermostat valve 266d are thus assigned to a compressor normal temperature switching state.
  • the compressor 10 will not heat up due to its operation over an oil temperature of about 1 10 ° C, since the heat exchanger 74 is sufficiently dimensioned to prevent further heating.
  • the operation of the compressor 10 is also switched off at an oil temperature of greater than about 1 10 ° C.
  • the heat exchanger 74 is designed as a liquid-liquid heat exchanger 74.
  • the medium which cools or heats the oil 22 of the compressor 10 depending on the switching state of the first and second wax thermostatic valves 266c, 266d is water or a water / glycol mixture or the like coolant.
  • the medium (coolant) is the heat exchanger 74 by means of another fluid circuit in the form of a cooling circuit (not shown in Fig. 2 to 6) of the commercial vehicle via the heat transfer input line 106 and the heat exchanger output line 108 and discharged again.
  • the further fluid circuit thus serves, depending on the oil temperature of the compressor 10, as a heat source or as a heat sink.
  • the heat exchanger 74 is therefore fluidly connected to an electrical component to be cooled (not shown in FIG. 3) of the commercial vehicle.
  • the heat exchanger 74 may be fluidly connected to an electrical and / or electronic module of the commercial vehicle to be cooled.
  • the commercial vehicle has a main hybrid drive or an electric main drive.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of a compressor 10 'in the form of a vane-type cell compressor 10' of a third or fourth exemplary embodiment of a compressor system 100 ', 200' according to the invention.
  • the compressor 10 ' is a vane compressor 10' (English, rotary vane compressor).
  • the compressor 10 is formed according to FIG. 7 and also in connection with the further figure description of the following FIGS. 8 to 13 as vane compressor 10 '.
  • the vane compressor 10 ' has an eccentrically mounted rotary piston 16' with seven radially slidably guided therein and spring-loaded dividers 17 'on.
  • the rotary piston 16 ' is surrounded by a hollow cylindrical housing 20', on whose housing inner wall the separating slide 17 'seal. Between the housing inner wall and the rotary piston 16 ', a sickle-shaped chamber is formed, which is divided into an inlet chamber 21' and in a compression chamber 23 '.
  • the sickle-shaped chamber is subdivided by the separating slides 17 'into individual sickle chamber areas.
  • the inlet chamber 21 ' is also fluidly connected to an air inlet opening 32' in the housing 20 '.
  • the compression chamber 23 ' is also fluidly connected to an air outlet 34 "in the housing 20'.
  • the trapped air first passes through the inlet chamber 21' and the adjoining compression chamber 23 ', where it is then compressed due to the cross-sectional tapering of the compression chamber 23'.
  • the compressed air is supplied to the air outlet opening 34 'connected to the compression chamber 23', from where it can then be made available to further compressed air devices or compressed air consumers of a commercial vehicle.
  • FIG. 8 shows, in a schematic perspective representation, the third or fourth exemplary embodiment of the compressor system 100 ', 200' with the vane compressor 10 'according to FIG. 7.
  • the vane compressor 10 ' is flanged by means of the mounting flange 12' to an electric motor 13 'which has a control device 13a' operatively connected to it for controlling it.
  • the housing 20 'of the vane compressor 10' is also filled with oil 22 '.
  • the oil 22 ' forms in the assembled and operational state of the vane compressor 10' in the lower housing portion of an oil sump 22a 'from.
  • the vane compressor 10 additionally has an air filter 26' and an air de-oiling element 42 '.
  • an air inlet 28' is fluidly connected to the air inlet port 32 '(not shown in FIG. 8) in the housing 20' of the vane compressor 10 '.
  • the air outlet 34 ' (not shown in FIG. 8) in the housing 20' of the vane compressor 10 'is fluidly connected to the air outlet 51' via the air de-oiling element 42 '.
  • a heat exchanger 74 ' is further arranged.
  • FIG. 9 shows a first schematic representation of a third exemplary embodiment of a temperature monitoring device 166 'according to the invention of the third exemplary embodiment of the compressor system 100' according to FIG. 8.
  • the third exemplary embodiment of the temperature monitoring device 166 'according to the invention shown in FIG. 9 has substantially the same structural and functional features as the first exemplary embodiment of the temperature monitoring device 166 according to the invention shown in FIG.
  • the third embodiment of the compressor system 100 ' has a vane cell compressor 10'.
  • FIG. 10 shows a second schematic representation of the third exemplary embodiment of the temperature monitoring device 166 'according to FIG. 9.
  • the third exemplary embodiment of the temperature monitoring device 166 'according to the invention shown in FIG. 10 also has substantially the same structural and functional features as the first exemplary embodiment of the temperature monitoring device 166 according to the invention shown in FIG. 3.
  • FIG. 11 shows a first schematic illustration of a fourth exemplary embodiment of a temperature monitoring device 266 'according to the invention of the fourth exemplary embodiment of the compressor system 200' according to FIG. 8.
  • the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 'according to the invention shown in FIG. 11 has substantially the same structural and functional features as the second exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 according to the invention shown in FIG. 4.
  • the fourth embodiment of the compressor system 200 ' has a vane cell compressor 10'.
  • FIG. 12 shows a second schematic representation of the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 'according to FIG. 11.
  • the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 'according to the invention shown in FIG. 12 also has substantially the same structural and functional features as the second exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 according to the invention shown in FIG. 5. Identical or comparable features or elements are provided with the same, but provided with additional prime reference numerals.
  • FIG. 13 shows a third schematic illustration of the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 'according to FIG. 11.
  • the fourth exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 'according to the invention shown in FIG. 13 also has essentially the same structural and functional features as the second exemplary embodiment of the temperature monitoring device 266 according to the invention shown in FIG.
  • FIG. 14 shows a temperature-time diagram of a heating of the oil of a compressor as well as a heating of a cooling circuit of a commercial vehicle with a conventional compressor system.
  • FIGS. 15 shows a temperature-time diagram of a heating of the oil of a compressor 10, 10 'and a heating of a cooling circuit of a commercial vehicle according to a compressor system 100, 200 according to the invention; 100 ', 200' according to FIGS. 1 to 13.
  • FIG. 16 shows a comparison of the temperature-time diagrams according to FIG. 14 and FIG. 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompressorsystem (100, 200; 100', 200') eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit wenigstens einem Kompressor (10, 10'), der wenigstens einen Ölsumpf (22a, 22a') und wenigstens eine Temperaturüberwachungseinrichtung (66, 166, 266; 66a, 166b, 266c, 266d) aufweist, und mit wenigstens einem Wärmeübertrager (74, 74'), wobei der Kompressor (10, 10'), der Ölsumpf (22a, 22a'), der Wärmeübertrager (74, 74') sowie die Temperaturüberwachungseinrichtung (66, 166, 266; 66a, 166b, 266c, 266d) wirkverbunden sind, wobei ferner die Temperaturüberwachungseinrichtung (66, 166, 266; 66a, 166b, 266c, 266d) wenigstens einen Kompressoranlaufschaltzustand und wenigstens einen Kompressorniedertemperaturschaltzustand aufweist, wobei der Kompressoranlaufschaltzustand wenigstens einem ersten Temperaturbereich des Öls (22, 22') und der Kompressorniedertemperaturschaltzustand wenigstens einem zweiten Temperaturbereich des Öls (22, 22') zugeordnet ist, wobei im Kompressoranlaufschaltzustand das aus dem Kompressor (10, 10') ausströmende Öl (22, 22') diesem wenigstens über den Wärmeübertrager (74, 74') zur Erwärmung des Öls (22, 22') rückführbar ist und im Kompressorniedertemperaturschaltzustand das aus dem Kompressor (10, 10') ausströmende Öl (22, 22') diesem nicht über den Wärmeübertrager (74, 74') rückführbar ist.

Description

BESCHREIBUNG
Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer Temperaturüberwachungs- einrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompressorsystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit wenigstens einem Kompressor, der wenigstens einen Ölsumpf und wenig- stens eine Temperaturüberwachungseinrichtung aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind bereits derartige ölgeschmierte Kompressoren mit Vorrichtun- gen zur Überwachung der Öltemperatur bekannt.
So zeigt die DE 34 22 398 A1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Betrieb einer Schrau- benverdichteranlage. Eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung ist in Abhängigkeit von der Tem- peratur des von der Druckluft getrennten Öls wirksam und verhindert unterhalb einer vorbe- stimmbaren Öltemperatur den Übergang vom Leerlaufbetrieb des Schraubenverdichters in den Stillstand.
Darüber hinaus offenbart die DE 10 2004 060 417 A1 einem kompakten Schraubenkompressor zum mobilen Einsatz in einem Fahrzeug. Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnah- me kann ein Ölkreislauf, welcher zur Kühlung der Schraubenverdichtereinheit erforderlich ist, über einen Wärmeübertrager mit einem thermostatisch geregelten Kühlkreislauf des Fahrzeu- ges gekoppelt werden.
Im Übrigen ist aus der DE 10 2010 015 150 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Anzeige eines bei verschiedenen Betriebszuständen eines Schraubenverdichters schwanken- den Ölstands in einem Ölsumpf des Schraubenverdichters bekannt.
Aus der DE 10 2010 035 559 A1 ist ferner ein Verfahren für ein definiertes Nebenverbraucher- antriebsystem mit einer Synchronschalteinrichtung, eingesetzt in einem Hybridfahrzeug, ge- zeigt.
Zudem offenbart die EP 1 156 213 A1 ein Verfahren zur Regulierung eines Lüfters in einer Kompressoreinheit, wobei die Kompressoreinheit wenigstens ein Kompressorelement, einen Motor und eine Kühleinrichtung umfasst. Zusätzlich zeigt die DE 603 04 555 T2 ein Verfahren zur Steuerung der Ölrückführung in einem ölei ngespritzten Sch rau benverd ichter.
Die aus dem Stand der Technik bekannten ölgeschmierten Kompressorsysteme, die beispiels- weise in Hybridfahrzeugen Einsatz finden, weisen üblicherweise einen wassergekühlten Wär- meübertrager zur Kühlung des sich innerhalb des Kompressorsystems befindlichen Öls auf.
Dabei wird die Kühlung des Öls üblicherweise durch ein Wachs-Thermostat gesteuert, welches das Öl ab einer gewissen Temperaturschwelle zur Kühlung dem Wärmeübertrager zuführt. Im Falle niedriger Umgebungstemperatur kann der sogenannte Umschaltpunkt des Wachs- Thermostats nicht erreicht werden, weil der Kompressor üblicherweise nicht kontinuierlich be- trieben wird, sondern in einem Teillast-Zyklus arbeitet. Demzufolge verbleiben die Öltemperatur und die Bauteiltemperaturen des Kompressors bei niedrigen Umgebungstemperaturen im Re- gelfall vergleichsweise niedrig. In diesem Zusammenhang wird es schwierig, die übliche Be- triebstemperatur, die im Bereich von ca. 90°C liegt, zu erreichen. Hier kann es auch zu einer nicht gewünschten Wasserkondensation oder Feuchtigkeitskondensation im Gehäuse und Ven- tilen des Kompressors kommen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kompressorsystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzu- bilden, insbesondere dahingehend, dass der Kompressor hinsichtlich seines Temperaturma- nagements verbessert werden kann, es erleichtert wird, die übliche Betriebstemperatur zu er- reichen, insgesamt den Kompressor effizienter betreiben zu können und etwaige Kondensatio- nen zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kompressorsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Kompressorsystem eines Fahrzeugs, insbe- sondere eines Nutzfahrzeugs, wenigstens einen Kompressor, der wenigstens einen Ölsumpf und wenigstens eine Temperaturüberwachungseinrichtung aufweist, und wenigstens einen Wärmeübertrager umfasst, wobei der Kompressor, der Ölsumpf, der Wärmeübertrager sowie die Temperaturüberwachungseinrichtung wirkverbunden sind, wobei ferner die Temperatu- rüberwachungseinrichtung wenigstens einen Kompressoranlaufschaltzustand und wenigstens einen Kompressomiedertemperaturschaltzustand aufweist, wobei der Kompressoranlaufschalt- zustand wenigstens einem ersten Temperaturbereich des Öls und der Kompressorniedertempe- raturschaltzustand wenigstens einem zweiten Temperaturbereich des Öls zugeordnet ist, wobei im Kompressoranlaufschaltzustand das aus dem Kompressor ausströmende Öl diesem wenig- stens über den Wärmeübertrager zur Erwärmung des Öls rückführbar ist und im Kompressor- niedertemperaturschaltzustand das aus dem Kompressor ausströmende Öl diesem nicht über den Wärmeübertrager rückführbar ist.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, das Öl des Kompressors bei niedrigen Tempe- raturen der Bauteile des Kompressors zum Beispiel infolge niedriger Außentemperaturen und/oder während des Anlaufvorgangs bei Bedarf, z.B. nach längerem Stillstand, zu erwärmen. Die Erwärmung des Öls erfolgt über einen Wärmeübertrager des Kompressorsystems, der mit einer Wärmequelle des Nutzfahrzeugs verbunden ist. Zur Regelung der Erwärmung des Öls weist das Kompressorsystem zusätzlich eine Temperaturüberwachungseinrichtung auf, die in Abhängigkeit der jeweiligen Betriebstemperatur des Kompressors regelbar ist. Falls sich die Temperatur des Kompressors sowie dessen Öls beispielsweise während des Anlaufvorgangs in einem ersten, niedrigen Temperaturbereich (z.B. unter 0°C) befindet, ist die Temperaturüber- wachungseinrichtung derart eingerichtet, das Öl des Kompressors über den Wärmeübertrager zusätzlich zu erwärmen. Die Temperaturüberwachungseinrichtung befindet sich bei diesem ersten niedrigen Temperaurbereich in einem Kompressoranlaufschaltzustand. Da sich das Öl aufgrund des Kompressorbetriebs sowie durch das Zuführen von vorgewärmtem Öl kontinuier- lich weiter erwärmt, wechselt die Temperaturüberwachungseinrichtung nach Übergang von dem ersten niedrigen in einen zweiten Temperaturbereich zu einem Kompressomiedertemperatur- sch altzustand, in dem das aus dem Kompressor ausströmende öl diesem nicht mehr über den Wärmeübertrager rückgeführt und dort erwärmt wird.
Im Übrigen kann vorgesehen sein, dass der Kompressor ferner einen Ölfilter aufweist, so dass im Kompressorniedertemperaturschaltzustand der Temperaturüberwachungseinrichtung das aus dem Kompressor ausströmende Öl diesem wenigstens über den Ölfilter rückführbar ist. Das Vorsehen eines Ölfilters ist für die Verschleißminimierung des Kompressors von Vorteil, da der Ölfilter betriebsbedingte und verschleißfördernde Partikel aus dem Öl filtert und es somit reinigt. Zudem ist es besonders vorteilhaft, während des Kompressorniedertemperaturschaltzu- stands der Temperaturüberwachungseinrichtung das aus dem Kompressor ausströmende Öl diesem wieder über den Ölfilter zurückzuführen, da nun das Öl bereits ungefähr die mittlere Temperatur des Wärmeübertragers erreicht hat und weiter über den Kompressorbetrieb er- wärmt werden kann und um ferner den Wärmeübertrager nicht zusätzlich zu belasten.
Weiter ist vorstellbar, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung wenigstens einen Kom- pressornormaltemperaturschaltzustand aufweist, wobei im Kompressornormaltemperaturschalt- zustand das aus dem Kompressor ausströmende öl diesem wenigstens über den Wärmeüber- trager zur Kühlung des Öls rückführbar ist. Im Normalbetriebszustand des Kompressors würde sich das Öl, falls es weiterhin nur über den Ölfilter rückgeführt wird, nach einer gewissen Be- triebsdauer insoweit erwärmen, dass infolgedessen die gesetzlich zulässige Höchsttemperatur überschritten wird oder temperaturbedingte Schädigungen des Kompressor eintreten würden. Folglich wechselt die Temperaturüberwachungseinrichtung bei einer Öltemperatur, die den zweiten Temperaturbereich (z.B. ca. 80°C bis ca. 90°C) übersteigt, in einen Kompressornormal- temperaturschaltzustand, so dass das öl dem Kompressor abermals über den Wärmeübertra- ger rückgeführt wird, allerdings in diesem Fall zu dessen Kühlung.
Zudem ist denkbar, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung wenigstens ein temperatur- abhängig betätigbares Steuer- und/oder Regelventil aufweist. Das Vorsehen eines Steuer- und/oder Regelventils ermöglicht eine sehr präzise, zuverlässige und verlustfreie Zuteilung des Ölstroms auf den ölfilter oder den Wärmeübertrager innerhalb der verschiedenen Schaltzu- stände der Temperaturüberwachungseinrichtung.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil, ein 4/2-Wege-Steuer- und/oder Regelventil, insbesondere ein 4/2-Wege-Magnet- Steuer- und/oder Regelventil, ist. Die Ausgestaltung als 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- und/oder Regelventil ist besonders deshalb vorteilhaft, da es in Antwort auf elektrische Steuersignale beispielsweise einer elektronischen Steuer- oder Regelungseinrichtung sehr schnell sowie mit einer großen funktionalen Variabilität steuerbar bzw. regelbar ist. Zudem kann das 4/2-Wege- Steuer- und/oder Regelventil auch als pneumatisch bzw. elektro-pneumatisch betätigbares 4/2- Wege-Steuer- und/oder Regelventil ausgebildet sein.
Im Übrigen ist es möglich, dass sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Re- gelventil im Kompressoranlaufschaltzustand befindet, falls die Öltemperatur kleiner oder gleich einer Temperatur eines weiteren Mediums ist, das sich in dem Wärmeübertrager befindet. Hier- bei handelt es sich um eine sehr einfache und effiziente Möglichkeit, das Steuer- und/oder Re- gelventil mittels einer Steuerungs- oder Regelungseinrichtung zu steuern bzw. zu regeln, da im Wesentlichen die Öltemperatur mit der Temperatur des weiteren Mediums zu vergleichen ist. Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung einer Luftaufbereitungseinrichtung des Nutzfahrzeugs die Temperatursignale der Öltemperatur sowie der Temperatur des weiteren Mediums über einen CAN-Bus zunächst empfängt und ver- gleicht. In Abhängigkeit davon ist sodann das Steuer- und/oder Regelventil mittels eines ent- sprechend ausgegebenen Signals steuerbar bzw. regelbar. Im Falle eines pneumatisch bzw. elektro-pneumatisch betätigbaren 4/2-Wege-Steuer- und/oder Regelventils ist es denkbar, die entsprechenden Signale der öltemperatur und der Temperatur des weiteren Mediums im Wär- meübertrager wie bereits zuvor beschreiben mittels der elektronischen Steuerungs- oder Rege- lungseinrichtung zu vergleichen und abhängig davon ein pneumatisches Schaltsignal zu erzeu- gen.
Des Weiteren ist vorstellbar, dass bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 50°C, insbesondere kleiner als ca. 40°C, sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil im Kompressoranlaufschaltzustand befindet. Insbesondere in einem Temperaturbereich der unter- halb von ca. 50°C liegt, ist die Erwärmung des Öls über den Wärmeübertrager besonders effi- zient, da der Wärmeübertrager üblicherweise in einem mittleren Nenntemperaturbereich von ca. 40°C bis ca. 50°C betrieben wird.
Ebenfalls ist denkbar, dass bei einer Öltemperatur von größer als ca. 50°C, insbesondere grö- ßer als ca. 40°C, sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 90°C, insbesondere kleiner als ca. 80°C, sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil im Kom- pressomiedertemperaturschaltzustand befindet. In einem Temperaturbereich ab ca. 40°C ist der Kompressor bereits ausreichend vorgewärmt, so dass dieser infolge seines weiteren Be- triebs nun eigenständig die weitere Erwärmung des Öls ohne zusätzliche Unterstützung durch den Wärmeübertrager gewährleisten kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass bei einer Öltemperatur von größer als ca. 90'C, insbesondere größer als ca. 80"C, sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil im Kompressornormaltemperaturschaltzustand befindet. Je nach Lastzustand des Kompressors kann dessen Öltemperatur einen Temperaturbereich von ca. 80°C bis ca. 90°C übersteigen, wodurch im Interesse der Betriebssicherheit eine erneute Kühlung des Öls not- wendig wird und deshalb das Steuer- und/oder Regelventil in den Kompressornormaltempera- turschaltzustand wechselt.
Zusätzlich ist denkbar, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung wenigstens ein erstes Wachsthermostatventil und wenigstens ein zweites Wachsthermostatventil aufweist. Da es sich bei Wachsthermostatventilen um verhältnismäßig günstige, vielfach erprobte und zuverlässige temperaturabhängige Schaltventile handelt, ist deren Verwendung innerhalb der Temperatu- rüberwachungseinrichtung besonders vorteilhaft.
Diesbezüglich kann vorgesehen sein, dass bei einer Öltemperatur von größer als ca. -50°C, insbesondere größer als ca. -40°C, sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 50°C, ins- besondere kleiner als ca. 40°C, sich das erste Wachsthermostatventil in einem ersten Schaltzu- stand und sich das zweite Wachsthermostatventil in einem ersten Schaltzustand befindet, so dass das aus dem Kompressor ausströmende Öl diesem wenigstens über den Wärmeübertra- ger zur Erwärmung des Öls rückführbar ist. Insbesondere in einem Temperaturbereich, der zwi- schen ca. -50°C und ca. 50°C liegt, ist die Erwärmung des Öls über den Wärmeübertrager be- sonders effizient, da der Wärmeübertrager üblicherweise bei einem Temperaturbereich von ca. 40CC bis ca. 50°C betrieben wird. Das Ende von ca. 40CC bis ca. 50°C dieses Temperaturbe- reichs ist der Öffnungs- und Schließcharakteristik des ersten Wachsthermostatventils geschul- det.
Auch ist vorstellbar, dass bei einer Öltemperatur von größer als ca. 50°C, insbesondere größer als ca. 40°C, sowie bei einer öltemperatur von kleiner als ca. 90°C, insbesondere kleiner als ca. 80°C, sich das erste Wachsthermostatventil in einem zweiten Schaltzustand und sich das zwei- te Wachsthermostatventil in einem ersten Schaltzustand befindet, so dass das aus dem Kom- pressor ausströmende Öl diesem wenigstens über den ölfilter rückführbar ist. Bei einem Tem- peraturbereich ab ca. 40°C ist das Öl des Kompressors bereits ausreichend vorgewärmt und infolge seines Betriebs kann dieser nun eigenständig die weitere Erwärmung des Öls gewähr- leisten. Das Ende von ca. 80°C bis ca. 90eC dieses Temperaturbereichs ist der Öffnungs- und Schließcharakteristik des zweiten Wachsthermostatventils geschuldet.
Überdies ist denkbar, dass bei einer öltemperatur von größer als ca. 90°C, insbesondere grö- ßer als ca. 80eC, sowie bei einer öltemperatur von kleiner als ca. 120°C, insbesondere kleiner als ca. 110°C, sich das erste Wachsthermostatventil in einem zweiten Schaltzustand und sich das zweite Wachsthermostatventil in einem zweiten Schaltzustand befindet, so dass das aus dem Kompressor ausströmende Öl diesem wenigstens über den Wärmeübertrager zur Kühlung des Öls rückführbar ist. Je nach Lastzustand des Kompressors kann dessen öltemperatur ei- nen Temperaturbereich von ca. 80°C bis ca. 90°C übersteigen. Im Interesse der Betriebssi- cherheit wird eine Kühlung des Öls erneut notwendig, woraus der jeweilige zweite Schaltzu- stand des ersten und zweiten Wachsthermostatventils resultiert, so dass das aus dem Kom- pressor ausströmende Öl diesem erneut über den Wärmeübertrager rückgeführt wird.
Weiterhin ist vorstellbar, dass der Betrieb des Kompressors bei einer Öltemperatur von größer als ca. 120°C, insbesondere größer als ca. 110°C, abschaltbar ist. Aus Gründen der Betriebssi- cherheit ist es wichtig, den Betrieb des Kompressors ab einer Öltemperatur von größer als ca. 120°C abzuschalten, so dass erstens der Wärmeübertrager nicht überlastet wird bzw. auf höhe- re Temperaturen ausgelegt werden muss und sich somit verteuert und zweitens der Kompres- sor infolge des Stillstands abkühlen kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug, insbesondere das Nutzfahrzeug, einen Hy- bridantrieb, insbesondere einen Hybridhauptantrieb, oder einen elektrischen Antrieb, insbeson- dere einen elektrischen Hauptantrieb, aufweist. Insbesondere im Zusammenhang mit einem Hybridhauptantrieb oder einem elektrischen Hauptantrieb des Fahrzeugs bietet sich die Mög- lichkeit die Abwärme der elektrischen Bauteile (z.B. Elektromotoren oder Leistungselektronik) vorteilhaft als Wärmequelle zur Erwärmung des Öls des Kompressors zu verwenden.
Zudem kann vorgesehen sein, dass der Wärmeübertrager ein flüssig-flüssig Wärmeübertrager ist. Flüssig-flüssig Wärmeübertrager zeichnen sich aufgrund der verwendbaren Flüssigkeiten durch sehr hohe Wärmewirkungsgrade aus, wodurch die Erwärmung bzw. die Kühlung des Öls noch effizienter und vorteilhafter durchgeführt werden kann.
Außerdem ist denkbar, dass der Wärmeübertrager wenigstens mit einem zu kühlenden elektri- schen Bauteil des Fahrzeugs, insbesondere des Nutzfahrzeugs, fluidverbunden ist. Insbeson- dere die Leistungselektronik bzw. der Elektromotor eines Hybrid- oder Elektrohauptantriebs des Nutzfahrzeugs benötigen einen zusätzlichen Kühlkreislauf, der dazu verwendet werden kann, über den angesprochenen Wärmeübertrager das Öl des Kompressors zu erwärmen. Aufgrund der verhältnismäßig schnellen Erwärmung dieser elektrischen Bauteile kann insbesondere die Erwärmung des Öls des Kompressors noch schneller und dadurch noch effizienter erfolgen.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kompressor ein Verdrängerkompressor, insbeson- dere ein Schraubenkompressor und/oder ein Flügelzellenkompressor, ist. Verdrängerkompres- soren weisen bei kleineren bis mittleren Massen- bzw. Volumenströmen einen sehr guten Wir- kungsgrad auf und können verhältnismäßig einfach und folglich gewichtsoptimiert aufgebaut werden. Andere Konzepte von Verdrängerkompressoren wie etwa Hubkolbenkompressoren, Scrollkompressoren, Flüssigkeitsringkompressoren, Freikolbenkompressoren oder Rootskom- pressoren können ebenfalls Verwendung finden. Zudem ist es denkbar, dass der Kompressor ein Turbokompressor ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen nun anhand von zwei in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise schematische Schnittdarstellung eines ersten bzw. zweiten Ausfüh- rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kompressorsystems mit einem Kompres- sor in Form eines Schraubenkompressors;
Fig. 2 eine erste schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung des ersten Ausführungsbei- spiels des Kompressorsystems gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine zweite schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Tempe- raturüberwachungseinrichtung gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine erste schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer er- findungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung des zweiten Ausführungs- beispiels des Kompressorsystems gemäß Fig. 1 ;
Fig. 5 eine zweite schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Tem- peraturüberwachungseinrichtung gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine dritte schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Tempe- raturüberwachungseinrichtung gemäß Fig. 4;
Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines Kompressors in Form eines Flügelzel- lenkompressors 10' eines dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen Kompressorsystems;
Fig. 8 eine schematische perspektivische Darstellung des dritten bzw. vierten Ausfüh- rungsbeispiels des Kompressorsystems gemäß Fig. 7;
Fig. 9 eine erste schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung des dritten Ausführungsbei- spiels des Kompressorsystems gemäß Fig. 8;
Fig. 10 eine zweite schematische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Tempe- raturüberwachungseinrichtung gemäß Fig. 9;
Fig. 1 1 eine erste schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung des vierten Ausführungsbei- spiels des Kompressorsystems gemäß Fig. 8;
Fig. 12 eine zweite schematische Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Tempe- raturüberwachungseinrichtung gemäß Fig. 11 ;
Fig. 13 eine dritte schematische Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Tempe- raturüberwachungseinrichtung gemäß Fig. 11 ; Fig. 14 ein Temperatur-Zeit-Diagramm einer Erwärmung des Öls eines Kompressors sowie eines Kühlkreislaufs eines Fahrzeugs gemäß eines konventionellen Kompressorsy- stems;
Fig. 15 ein Temperatur-Zeit-Diagramm einer Erwärmung des Öls eines Kompressors sowie eines Kühlkreislaufs eines Fahrzeugs gemäß eines erfindungsgemäßen Kompres- sorsystems gemäß Fig. 1 bis 13; und
Fig. 16 eine Gegenüberstellung der Diagramme gemäß Fig. 14 und Fig. 1 5.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Kompressor 10 eines Kompressor- systems 100, 200 im Sinne eines ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung.
Der Kompressor 10 gemäß Fig. 1 ist ein Schraubenkompressor 10.
Der Schraubenkompressor 10 weist einen Befestigungsflansch 12 zur mechanischen Befesti- gung des Schraubenkompressors 10 an einem hier nicht näher gezeigten Antrieb in Form eines Elektromotors auf.
Gezeigt ist jedoch die Eingangswelle 14, über die das Drehmoment vom Elektromotor auf eine der beiden Schrauben 16 und 18, nämlich die Schraube 16 übertragen wird.
Die Schraube 18 kämmt mit der Schraube 16 und wird über diese angetrieben.
Der Schraubenkompressor 10 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem die wesentlichen Komponen- ten des Schraubenkompressors 10 untergebracht sind.
Das Gehäuse 20 ist mit Öl 22 befüllt.
Das Öl 22 bildet im montierten und betriebsfertigen Zustand des Schraubenkompressors 10 in dessen unteren Gehäusebereich einen Ölsumpf 22a aus.
Lufteingangsseitig ist am Gehäuse 20 des Schraubenkompressors 10 ein Einlassstutzen 24 vorgesehen. Der Einlassstutzen 24 ist dabei derart ausgebildet, dass an ihm ein Luftfilter 26 angeordnet ist. Außerdem ist radial am Lufteinlassstutzen 24 ein Lufteinlass 28 vorgesehen. Im Bereich zwischen Einlassstutzen 24 und der Stelle, an dem der Einlassstutzen 24 am Ge- häuse 20 ansetzt, ist ein federbelasteter Ventileinsatz 30 vorgesehen, hier als Axialdichtung ausgeführt.
Dieser Ventileinsatz 30 dient als Rückschlagventil.
Stromabwärts des Ventileinsatzes 30 ist ein Luftzuführkanal 32 vorgesehen, der die Luft den beiden Schrauben 16, 18 zuführt.
Ausgangsseitig der beiden Schrauben 16, 18 ist ein Luftauslassrohr 34 mit einer Steigleitung 36 vorgesehen.
Im Bereich des Endes der Steigleitung 36 ist ein Temperaturfühler 38 vorgesehen, mittels des- sen die Öltemperatur überwachbar ist.
Weiter vorgesehen ist im Luftauslassbereich ein Halter 40 für ein Luftentölelement 42.
Der Halter 40 für das Luftentölelement weist im montierten Zustand im dem Boden zugewand- ten Bereich (wie auch in Fig. 1 gezeigt) das Luftentölelement 42 auf.
Weiter vorgesehen ist im Inneren des Luftentölelements 42 ein entsprechendes Filtersieb bzw. bekannte Filter- und Ölabscheidevorrichtungen 44, die nicht näher im Einzelnen spezifiziert werden.
Im zentralen oberen Bereich, bezogen auf den montierten und betriebsfertigen Zustand (also wie in Fig. 1 gezeigt), weist der Halter für das Luftentölelement 40 eine Luftausgangsöffnung 46 auf, die zu einem Rückschlagventil 48 und einem Mindestdruckventil 50 führen. Das Rück- schlagventil 48 und das Mindestdruckventil 50 können auch in einem gemeinsamen, kombinier- ten Ventil ausgebildet sein.
Nachfolgend des Rückschlagventils 48 ist der Luftauslass 51 vorgesehen.
Der Luftauslass 51 ist mit entsprechend bekannten Druckluftverbrauchern in der Regel verbun- den. Um das im Luftentölelement 42 befindliche und abgeschiedene Öl 22 wieder in das Gehäuse 20 zurückzuführen, ist eine Steigleitung 52 vorgesehen, die ausgangs des Halters 40 für das Luf- tentölelement 42 beim Übertritt in das Gehäuse 20 ein Filter- und Rückschlagventil 54 aufweist.
Stromabwärts des Filter- und Rückschlagventils 54 ist in einer Gehäusebohrung eine Düse 56 vorgesehen. Die Ölrückführleitung 58 führt zurück in etwa den mittleren Bereich der Schraube 16 oder der Schraube 18, um dieser wieder öl 22 zuzuführen.
Innerhalb des im montierten Zustand befindlichen Bodenbereichs des Gehäuses 20 ist eine Ölablassschraube 59 vorgesehen. Über die Ölablassschraube 59 kann eine entsprechende Ölablauföffnung geöffnet werden, über die das Öl 22 abgelassen werden kann.
Im unteren Bereich des Gehäuses 20 ist auch der Ansatz 60 vorhanden, an dem der Ölfilter 62 befestigt wird. Über einen Ölfiltereinlasskanal 64, der im Gehäuse 20 angeordnet ist, wird das Öl 22 zunächst zu einer Temperaturüberwachungseinrichtung 66 geleitet, die als ein Thermo- statventil 66a ausgebildet ist.
Anstelle des Thermostatventils 66 kann eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung vor- gesehen sein, mittels derer die öltemperatur des im Gehäuse 20 befindlichen Öls 22 über- wachbar und auf einen Sollwert einstellbar ist.
Stromabwärts des Thermostatventils 66 ist sodann der Öleinlass des ölfilters 62, der über eine zentrale Rückführleitung 68 das Öl 22 wieder zurück zur Schraube 18 oder zur Schraube 16, aber auch zum ölgeschmierten Lager 70 der Welle 14 führt. Im Bereich des Lagers 70 ist auch eine Düse 72 vorgesehen, die im Gehäuse 20 im Zusammenhang mit der Rückführleitung 68 vorgesehen ist.
Der Kühler 74 ist am Ansatz 60 angeschlossen.
Im oberen Bereich des Gehäuses 20 (bezogen auf den montierten Zustand) befindet sich ein Sicherheitsventil 76, über das ein zu großer Druck im Gehäuse 20 abgebaut werden kann.
Vor dem Mindestdruckventil 50 befindet sich eine Bypassleitung 78, die zu einem Entlastungs- ventil 80 führt. Über dieses Entlastungsventil 80, das mittels einer Verbindung mit der Luftzufüh- rung 32 angesteuert wird, kann Luft in den Bereich des Lufteinlasses 28 zurückgeführt werden. In diesem Bereich können ein nicht näher gezeigtes Entlüftungsventil und auch eine Düse (Durchmesserverringerung der zuführenden Leitung) vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann ungefähr auf Höhe der Leitung 34 in der Außenwand des Gehäuses 20 ein Öllevelsensor 82 vorgesehen sein. Dieser Öllevelsensor 82 kann beispielsweise ein opti- scher Sensor sein und derart beschaffen und eingerichtet, dass anhand des Sensorsignals er- kannt werden kann, ob der Ölstand im Betrieb oberhalb des Öllevelsensors 82 ist oder ob der Öllevelsensor 82 frei liegt und hierdurch der Ölstand entsprechend gefallen ist.
Im Zusammenhang mit dieser Überwachung kann auch eine Alarmeinheit vorgesehen sein, die eine entsprechende Fehlermeldung oder Warnmeldung an den Nutzer des Systems ausgibt bzw. weiterleitet.
Die Funktion des in Fig. 1 gezeigten Schraubenkompressors 10 ist dabei wie folgt:
Luft wird über den Lufteinlass 28 zugeführt und gelangt über das Rückschlagventil 30 zu den Schrauben 16, 18, wo die Luft komprimiert wird. Das komprimierte Luft-Öl-Gemisch, das mit einem Faktor zwischen 5- bis 16facher Komprimierung nach den Schrauben 16 und 18 durch die Auslassleitung 34 über das Steigrohr 36 aufsteigt, wird direkt auf den Temperaturfühler 38 geblasen.
Die Luft, die noch teilweise Ölpartikel trägt, wird sodann über den Halter 40 in das Luftentölele- ment 42 geführt und gelangt, sofern der entsprechende Mindestdruck erreicht wird, in die Luft- auslassleitung 51.
Das im Gehäuse 20 befindliche Öl 22 wird über den Ölfilter 62 und ggf. über den Wärmeüber- trager 74 auf Betriebstemperatur gehalten.
Sofern keine Kühlung notwendig ist, wird der Wärmeübertrager 74 nicht verwendet und ist auch nicht zugeschaltet.
Die entsprechende Zuschaltung erfolgt über das Thermostatventil 68. Nach der Aufreinigung im Ölfilter 62 wird über die Leitung 68 Öl der Schraube 18 oder der Schraube 16, aber auch dem Lager 72 zugeführt. Die Schraube 16 oder die Schraube 18 wird über die Rückführleitung 52, 58 mit Öl 22 versorgt, hier erfolgt die Aufreinigung des Öls 22 im Luftentölelement 42. Über den nicht näher gezeigten Elektromotor, der sein Drehmoment über die Welle 14 auf die Schraube 16 überträgt, die wiederum mit der Schraube 18 kämmt, werden die Schrauben 16 und 18 des Schraubenkompressors 10 angetrieben.
Über das nicht näher gezeigte Entlastungsventil 80 wird sichergestellt, dass im Bereich der Zu- leitung 32 nicht der hohe Druck, der im Betriebszustand beispielsweise ausgangsseitig der Schrauben 16, 18 herrscht, eingesperrt werden kann, sondern dass insbesondere beim Anlau- fen des Kompressors im Bereich der Zuleitung 32 stets ein niedriger Eingangsdruck, insbeson- dere Atmosphärendruck, besteht. Andernfalls würde mit einem Anlaufen des Kompressors zu- nächst ein sehr hoher Druck ausgangsseitig der Schrauben 16 und 18 entstehen, der den An- triebsmotor überlasten würde.
Fig. 2 zeigt eine erste schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung 166.
In Fig. 2 ist weiter ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressorsy- stems 100 eines Nutzfahrzeugs dargestellt.
Das Kompressorsystem 100 weist einen Kompressor 10 auf.
Der Kompressor 10 ist gemäß Fig. 2 und auch im Zusammenhang mit der weiteren Figurenbe- schreibung der nachfolgenden Figuren 3 bis 6 als Schraubenkompressor 10 ausgebildet.
Der Kompressor 10 umfasst zudem einen Öl 22 aufweisenden Ölsumpf 22a, einen Ölfilter 62, eine Temperaturüberwachungseinrichtung 166 und einen Wärmeübertrager 74.
Die Temperaturüberwachungseinrichtung 166 ist als temperaturabhängig betätigbares Steuer- oder Regelventil 166b ausgebildet.
Gemäß Fig. 2 ist das temperaturabhängig betätigbare Steuer- oder Regelventil 166b ein 4/2- Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b.
Ferner kann das temperaturabhängig betätigbare Steuer- oder Regelventil 166b ein pneuma- tisch betätigbares Steuer- oder Regelventil 166b sein. Der Ölsumpf 22a des Kompressors 10, der Ölfilter 62, die Temperaturüberwachungseinrichtung 166 sowie der Wärmeübertrager 74 sind wirkverbunden.
Demnach ist der Kompressor 10 mittels einer Kompressorausgangsleitung 102 mit dem 4/2- Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b verbunden.
Das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ist stromabwärts des Kompressors 10 angeordnet.
Das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ist ferner über eine Ventilausgangsleitung 104 mit dem Wärmeübertrager 74 verbunden.
Der Wärmeübertrager 74 weist ferner eine Wärmeübertragereingangsleitung 106 und eine Wärmeübertragerausgangsleitung 108 auf.
Das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ist zusätzlich über eine Ventileingangslei- tung 110 mit dem Wärmeübertrager 74 verbunden.
Zusätzlich ist das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b über eine Ölfiltereingangs- leitung 112 mit dem Ölfilter 62 verbunden.
Der Ölfilter 62 ist stromabwärts des 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventils 166b ange- ordnet.
Weiter ist der Ölfilter 62 über eine Kompressoreingangsleitung 114 mit dem Kompressor 10 verbunden.
Der Ölfilter 62 ist zudem stromaufwärts des Kompressors 10 angeordnet.
Das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ist außerdem durch eine Signalleitung 116 mit einer elektronischen oder pneumatischen Steuer- oder Regelungseinrichtung (nicht in Fig. 2 gezeigt) elektrisch oder pneumatisch verbunden.
Die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels des Kompressorsystems 100 mit einer Tempera- turüberwachungseinrichtung 166 in Form des 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventils 166b lässt sich wie folgt beschreiben: Da das Öl 22 im Ölsumpf 22a während des Betriebs des Kompressors 10 kontinuierlich mit dessen Arbeitsdruck beaufschlagt wird, strömt, sobald der Kompressor 10 seinen Betrieb auf- genommen hat, das öl 22 des ölsumpfes 22a in der Nähe der Kompressorausgangsleitung 102 durch diese aus dem Kompressor 10 aus.
Das öl 22 durchströmt sodann die Kompressorausgangsleitung 102, bis es in das 4/2-Wege- Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b eintritt.
In Abhängigkeit der Öltemperatur weist das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b entsprechend den drei Temperaturbereichen zugeordnete Schaltzustände auf.
Das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b weist dementsprechend einen Kompres- soranlaufschaltzustand, einen Kompressorniedertemperaturschaltzustand sowie einen Kom- pressornormaltemperaturschaltzustand auf.
Die Öltemperatur kann durch einen Temperatursensor, der die Temperatur des Öls 22 inner- halb des Ölsumpfes 22a, innerhalb des 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventils 166b oder innerhalb der Verbindungsleitung 102 erfasst, in Form eines Signals an eine mit dem Tempera- tursensor elektrisch verbundene Steuerungs- oder Regelungseinrichtung übertragen werden.
In Antwort auf das Signal des Temperatursensors kann das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b mittels der Steuerungs- oder Regelungseinrichtung betätigt werden.
Bei einer öltemperatur von kleiner als ca. 40°C befindet sich 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b im Kompressoranlaufschaltzustand (vgl. Fig. 2).
Der Kompressoranlaufschaltzustand ist folglich einem ersten Temperaturbereich des Öls 22 zugeordnet.
Dieser erste Temperaturbereich von kleiner als ca. 40°C existiert dann, wenn der Kompressor 10 über einen längeren Zeitraum, z.B. bei Stillstand des Nutzfahrzeugs über Nacht, nicht in Be- trieb war. Alternativ dazu kann sich das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b im Kompresso- ranlaufschaltzustand befinden, falls die Öltemperatur kleiner oder gleich einer Temperatur eines weiteren Mediums ist, das sich in dem Wärmeübertrager 74 befindet.
Das Medium kann Wasser oder ein Wasser-ZGlykol-Gemisch oder ein ähnliches Kühlmittel sein.
Die Temperatur des Mediums kann durch einen weiteren Temperatursensor, der dessen Tem- peratur innerhalb des Wärmeübertragers 74, innerhalb der Wärmeübertragereingangsleitung 106 bzw. innerhalb der Wärmeübertragerausgangsleitung 108 erfasst, ebenfalls in Form eines entsprechenden Signals an eine mit dem Temperatursensor elektrisch verbundene Steuerungs- oder Regelungseinrichtung übertragen werden.
Es ist auch möglich, dass die Steuerungs- oder Regelungseinrichtung den Temperaturwert des weiteren Mediums über den Datenbus des Nutzfahrzeugs von einer dem Fahrzeugkühlkreislauf zugeordneten Messstelle empfängt.
In Antwort auf ein Vergleich der jeweiligen Signale beider Temperatursensoren kann das 4/2- Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b mittels der Steuerungs- oder Regelungseinrich- tung betätigt werden.
Im Kompressoranlaufschaltzustand ist das aus dem Kompressor 10 ausströmende Öl 22 die- sem wenigstens über den Wärmeübertrager 74 zur Erwärmung des Öls 22 rückführbar.
Folglich ist im Kompressoranlaufschaltzustand die Kompressorausgangsleitung 102 über das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b mit der Ventilausgangsleitung 104 verbunden, wodurch das öl 22 von dem 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b zunächst in den Wärmeübertrager 74 einströmt und sich infolgedessen erwärmt.
Nach dem Durchströmen des Wärmeübertragers 74 strömt das Öl 22 durch die Ventileingangs- leitung 1 10 wiederum zurück in das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ein und durchströmt dieses erneut.
Sodann verlässt das Öl 22 das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b und strömt über die Ölfiltereingangsleitung 112 in den ölfilter 62 ein und wird dort gereinigt. Anschließend strömt das erwärmte Öl 22 aus dem Ölfilter 62 aus und strömt über die Kompres- soreingangsleitung 114 wiederum in den Kompressor 10 ein.
Durch das Einströmen des durch den Wärmeübertrager 74 vorgewärmten Öls 22 wird so die Erwärmung des Kompressors 10 insgesamt beschleunigt.
Das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b verbleibt bis zu einer öltemperatur von kleiner als ca. 40°C im Kompressoranlaufschaltzustand.
Bei einer Öltemperatur von größer als ca. 40°C sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 80°C, befindet sich das temperaturabhängig betätigbare 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regel- ventil 166b im Kompressorniedertemperaturschaltzustand.
Somit ist der Kompressorniedertemperaturschaltzustand einem zweiten Temperaturbereich des Öls 22 zugeordnet.
Fig. 3 zeigt diesbezüglich eine zweite schematische Darstellung des 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventils 166b gemäß Fig. 2 im Kompressorniedertemperaturschaltzustand.
Im Kompressorniedertemperaturschaltzustand ist das aus dem Kompressor 10 ausströmende Öl 22 diesem nicht über den Wärmeübertrager 74 rückführbar.
Folglich ist im Kompressorniedertemperaturschaltzustand des 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventils 166b das aus dem Kompressor 10 ausströmende öl 22 diesem wenigstens über den Ölfilter 62 rückführbar.
Hierbei ist die Kompressorausgangsleitung 102 direkt über das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b mit der Ölfiltereingangsleitung 112 verbunden, wodurch der Wärmeübertrager 74 überbrückt wird.
Folglich strömt das Öl 22 über die Kompressorausgangsleitung 102 zunächst in das 4/2-Wege- Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ein.
Sodann verlässt das Öl 22 das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b und strömt über die Ölfiltereingangsleitung 112 in den Ölfilter 62 ein und wird dort gereinigt. Anschließend strömt das Öl 22 aus dem ölfilter 62 aus und strömt über die Kompressorein- gangsleitung 114 wiederum in den Kompressor 10 ein.
Das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b verbleibt bis zu einer Öltemperatur von kleiner als ca. 80°C im Kompressorniederternperaturschaltzustand.
Bei einer öltemperatur von größer als ca. 80eC befindet das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b im Kompressornormaltemperaturschaltzustand.
Folglich ist der Kompressornormaltemperaturschaltzustand einem dritten Temperaturbereich des Öls 22 zugeordnet.
Da das Öl 22 im Kompressornormaltemperaturschaltzustand erneut durch den Wärmeübertra- ger 74 (in diesem Fall allerdings zu dessen Kühlung) strömt, ergibt sich die gleiche Schaltstel- lung des 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventils 166b wie schon beim Kompressoranlauf- schaltzustand (vgl. Fig. 2).
Im Kompressornormaltemperaturschaltzustand ist das aus dem Kompressor 10 ausströmende Öl 22 diesem daher erneut wenigstens über den Wärmeübertrager 74 zur Kühlung des Öls 22 rückführbar.
Folglich ist im Kompressornormaltemperaturschaltzustand die Kompressorausgangsleitung 102 über das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b mit der Ventilausgangsleitung 104 verbunden, wodurch das Öl 22 von dem 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b in den Wärmeübertrager 74 einströmt und sich infolgedessen abkühlt.
Schließlich wird der Wärmeübertrager 74 üblicherweise bei einer mittleren Temperatur von ca. 40°C bis 50°C betrieben.
Nach dem Durchströmen des Wärmeübertragers 74 strömt das öl 22 durch die Ventileingangs- leitung 1 10 wiederum zurück in das 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b ein und durchströmt dieses erneut.
Sodann verläset das Öl 22 das 4/2 -Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b und strömt über die Ölfiltereingangsleitung 112 in den ölfilter 62 ein und wird dort gereinigt. Anschließend strömt das abgekühlte Öl 22 aus dem Ölfilter 62 aus und strömt über die Kom- pressoreingangsleitung 1 14 wiederum in den Kompressor 10 ein.
Durch das Einströmen des durch den Wärmeübertrager 74 gekühlten Öls 22 wird so die weitere Erwärmung des Kompressors 10 während dessen weiteren Betrieb verlangsamt.
Der Wärmeübertrager 74 als flüssig-flüssig Wärmeübertrager 74 ausgebildet.
Das Medium, welches das Öl 22 des Kompressors 10 je nach Schaltzustand des 4/2-Wege- Magnet-Steuer- oder Regelventil 166b kühlt oder wärmt ist Wasser oder ein Wasser-/Glykol- Gemisch oder ein ähnliches Kühlmittel.
Das Medium (Kühlmittel) wird dem Wärmeübertrager 74 mittels eines weiteren Fluidkreises in Form eines Kühlkreislaufs des Nutzfahrzeugs mittels der Wärmeübertragereingangsleitung 106 und der Wärmeübertragerausgangsleitung 108 zu- und wieder abgeführt.
Ferner ist der Wärmeübertrager 74 mit einem zu kühlenden elektrischen Bauteil (nicht in Fig. 3 gezeigt) des Nutzfahrzeugs, fluidverbunden.
Fig. 4 zeigt weiter eine erste schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung 266.
In Fig. 4 ist weiter ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kompressorsy- stems 200 gemäß Fig. 1 eines Nutzfahrzeugs dargestellt.
Das Kompressorsystem 200 weist einen Kompressor 10 mit einem Gehäuse 20 auf.
Der Kompressor 10 umfasst zudem einen Öl 22 aufweisenden Ölsumpf 22a, einen Ölfilter 62, eine Temperaturüberwachungseinrichtung 266 und einen Wärmeübertrager 74.
Die erfindungsgemäße Temperaturüberwachungseinrichtung 266 weist ein erstes Wachsther- mostatventil 266c und ein zweites Wachsthermostatventil 266d auf.
Der Ölsumpf 22a ist über eine Kompressorausgangsleitung 202 mit dem ersten Wachsthermo- statventil 266c verbunden. Das erste Wachsthermostatventil 266c ist stromabwärts des ölsumpfs 22a angeordnet.
Das erste Wachsthermostatventil 266c ist ferner über eine erste Thermostatventilleitung 204 mit dem zweiten Wachsthermostatventil 266d verbunden.
Zusätzlich zweigt von der ersten Thermostatventilleitung 204 eine zweite Thermostatven- tilleitung 206 ab, welche die erste Thermostatventilleitung 204 zusätzlich mit dem zweiten Wachsthermostatventil 266d verbindet.
Das zweite Wachsthermostatventil 266d ist stromabwärts des ersten Wachsthermostatventils 266c angeordnet.
Das zweite Wachsthermostatventil 266d ist ferner über eine Ölfiltereingangsleitung 208 mit dem Ölfilter 62 verbunden.
Der ölfilter 62 ist stromabwärts des zweiten Wachsthermostatventils 266d angeordnet.
Zusätzlich ist das zweite Wachsthermostatventil 266d über eine Thermostatventilausgangslei- tung 210 mit dem Wärmeübertrager 74 verbunden.
Der Wärmeübertrager 74 ist stromabwärts des zweiten Wachsthermostatventils 266d angeord- net.
Im Übrigen ist das erste Wachsthermostatventil 266c über eine Thermostatventilbypassleitung 212 mit der Thermostatventilausgangsleitung 210 verbunden.
Der Wärmeübertrager 74 ist zudem über eine zweite Ölfiltereingangsleitung 214 mit dem Ölfilter 62 verbunden.
Der Ölfilter 62 ist weiter über eine Kompressoreingangsleitung 216 mit dem Kompressor 10 verbunden.
Die Kompressorausgangsleitung 202, die erste Thermostatventilleitung 204, die zweite Ther- mostatventilleitung 206, die erste Ölfiltereingangsleitung 208, die Thermostatventilbypassleitung 212 und die Kompressoreingangsleitung 216 sind innerhalb eines Gehäuseansatzes 218 des Gehäuses 20 des Kompressors 10 angeordnet. Die Thermostatventilausgangsleitung 210 sowie die zweite Ölfiltereingangsleitung 214 sind we- nigstens teilweise innerhalb des Gehäuseansatzes 218 angeordnet.
Außerhalb des Gehäuseansatzes 218 sind Thermostatventilausgangsleitung 210 sowie die zweite Ölfiltereingangsleitung 214 als Freileitungen ausgebildet und über entsprechende An- schlüsse mit dem Gehäuseansatz 218 verbunden.
An einer dem Gehäuse 20 abgewandten Stirnseite des Gehäuseansatzes 218 ist zudem der Ölfilter 62 angeordnet.
Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels des Kompressorsystems 200 mit einer Tempe- raturüberwachungseinrichtung 266 in Form des ersten und zweiten Wachsthermostatventils 266c, 266d lässt sich wie folgt beschreiben:
Bei einer öltemperatur von größer als ca. -40°C sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 40°C befindet sich das erste Wachsthermostatventil 266c in einem ersten Schaltzustand und das zweite Wachsthermostatventil 266d ebenfalls in einem ersten Schaltzustand.
Dadurch ist das aus dem Kompressor 10 ausströmende Öl 22 diesem wenigstens über den Wärmeübertrager 74 zur Erwärmung des Öls 22rückführbar.
Da der ölsumpf 22a mit Arbeitsdruck des Kompressors 10 beaufschlagt wird, kann das Öl 22 überhaupt erst aus diesem ausströmen.
Im ersten Schaltzustand des ersten Wachsthermostatventils 266c sind die Kompressoraus- gangsleitung 202 und die Thermostatventilbypassleitung 212 über das erste Wachsthermo- statventil 266c miteinander fluidverbunden.
Das zweite Wachsthermostatventil 266d wird also überbrückt.
Das Öl 22 strömt folglich aus dem Ölsumpf 22a über die Kompressorausgangsleitung 202, das erste Wachsthermostatventil 266c, die Thermostatventilbypassleitung 212 und über die Ther- mostatventilausgangsleitung 210 in den Wärmeübertrager 74 ein und wird dort erwärmt. Das erwärmte Öl 22 strömt wiederum aus dem Wärmeübertrager 74 aus und wird mittels der zweiten Ölfiltereingangsleitung 214 dem Ölfilter 62 zugeführt, wo es gereinigt wird.
Nach der Reinigung strömt das vorgewärmte Öl 22 aus dem Ölfilter 62 aus und strömt über die Kompressoreingangsleitung 216 wiederum in den Kompressor 10 ein, wo es zu dessen zusätz- licher Erwärmung beiträgt.
Der erste Schaltzustand des ersten Wachsthermostatventils 266c sowie der erste Schaltzu- stand des zweiten Wachsthermostatventils 266d ist somit einem Kompressoranlaufschaltzu- stand zugeordnet.
Der Kompressor 10 erwärmt sich infolge seines Betriebs sowie durch die kontinuierliche Zufuhr von vorgewärmtem Öl 22 immer weiter, bis eine Öltemperatur von ca. 40°C erreicht ist.
Ab dieser Temperatur wird der sogenannte Umschaltpunkt des ersten Wachsthermostatventils 266c erreicht.
Es wechselt sodann von dem ersten Schaltzustand in seinen zweiten Schaltzustand.
Ziel ist es, dass das Wachsthermostatventil 266c bei ca. 40°C voll geöffnet ist.
Dies wird durch den in Fig. 5 dargestellten Schaltzustand des gezeigten Ausführungsbeispiels auch erreicht.
Fig. 5 zeigt diesbezüglich eine zweite schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbei- spiels der Temperaturüberwachungseinrichtung 266 in Form des ersten und zweiten
Wachsthermostatventils 266c, 266d gemäß Fig. 4.
Bei einer Öltemperatur von größer als ca. 40°C sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 80°C befinden sich das erste Wachsthermostatventil 266c in einem zweiten Schaltzustand und das zweite Wachsthermostatventil 266d in einem ersten Schaltzustand.
Hierdurch ist das aus dem Kompressor 10 ausströmende Öl 22 diesem wenigstens über den Ölfilter 62 rückführbar. Im zweiten Schaltzustand des ersten Wachsthermostatventils 266c sowie im ersten Schaltzu- stand des zweiten Wachsthermostatventils 266d ist die erste ölfiltereingangsleitung 208 über das zweite Wachsthermostatventil 266d mit der ersten Thermostatventilleitung 204 fluidverbun- den sowie ferner die erste Thermostatventilleitung 204 über das erste Wachsthermostatventil 266c mit der Kompressorausgangsleitung 202 fluidverbunden.
Das Öl 22 aus dem Ölsumpf 22a strömt demnach durch die Kompressorausgangsleitung 202, über das erste Wachsthermostatventil 266c, durch die erste Thermostatventilleitung 204, über zweite Wachsthermostatventil 266d sowie durch die erste Ölfiltereingangsleitung 208 in den Ölfilter 62 ein und wird dort gereinigt.
Nach der Reinigung strömt das öl 22 aus dem Ölfilter 62 aus und strömt über die Kompres- soreingangsleitung 216 wiederum in den Kompressor 10 ein, wo es dem Kompressor 10 wieder zugeführt wird.
Der zweite Schaltzustand des ersten Wachsthermostatventils 266c sowie der erste Schaltzu- stand des zweiten Wachsthermostatventils 266d ist somit einem Kompressorniedertemperatur- schaltzustand zugeordnet.
Der Kompressor 10 erwärmt sich infolge seines Betriebs kontinuierlich weiter, bis eine Öltempe- ratur von ca. 80°C erreicht ist.
Ab dieser Temperatur von ca. 80°C wird der sogenannte Umschaltpunkt des zweiten
Wachsthermostatventils 266d erreicht.
Es wechselt sodann von dem ersten Schaltzustand in seinen zweiten Schaltzustand.
Fig. 6 zeigt diesbezüglich eine dritte schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbei- spiels der Temperaturüberwachungseinrichtung 266 in Form des ersten und zweiten
Wachsthermostatventils 266c, 266d gemäß Fig. 4.
Bei einer Öltemperatur von größer als ca. 80°C sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 110°C befinden sich das erste Wachsthermostatventil 266c in einem zweiten Schaltzustand und das zweite Wachsthermostatventil 266d in einem zweiten Schaltzustand. Folglich ist das aus dem Kompressor 10 ausströmende Öl 22 diesem wenigstens über den Wärmeübertrager 74 zur Kühlung des Öls 22 ruckführbar.
Im zweiten Schaltzustand des ersten Wachsthermostatventils 266c sowie im zweiten Schaltzu- stand des zweiten Wachsthermostatventils 266d ist die Thermostatventilausgangsleitung 210 über das zweite Wachsthermostatventil 266d mit der ersten und zweiten Thermostatven- tilleitung 204, 206 fluidverbunden sowie ferner die erste Thermostatventilleitung 204 über das erste Wachsthermostatventil 266c mit der Kompressorausgangsleitung 202 fluidverbunden.
Das Öl 22 aus dem Ölsumpf 22a strömt demnach durch die Kompressorausgangsleitung 202 über das erste Wachsthermostatventil 266c in die erste und in die zweite Thermostatven- tilleitung 204, 206 sowie weiter über das zweite Wachsthermostatventil 266d und über die Thermostatventilausgangsleitung 210 in den Wärmeübertrager 74 ein und wird dort gekühlt.
Das gekühlte öl 22 strömt wiederum aus dem Wärmeübertrager 74 aus und wird mittels der zweiten Ölfiltereingangsleitung 214 dem Ölfilter 62 zugeführt, wo es gereinigt wird.
Nach der Reinigung strömt das gekühlte Öl 22 aus dem Ölfilter 62 aus und strömt weiter über die Kompressoreingangsleitung 216 wiederum in den Kompressor 10 ein, wo es zu dessen Kühlung beiträgt.
Der zweite Schaltzustand des ersten Wachsthermostatventils 266c sowie der zweite Schaltzu- stand des zweiten Wachsthermostatventils 266d ist somit einem Kompressornormaltemperatur- schaltzustand zugeordnet.
Der Kompressor 10 wird sich infolge seines Betriebs nicht über eine öltemperatur von ca. 1 10°C weiter erwärmen, da der Wärmeübertrager 74 ausreichend dimensioniert ist, um eine weitere Erwärmung zu vermeiden.
Der Betrieb des Kompressors 10 ist zudem bei einer öltemperatur von größer als ca. 1 10°C abschaltbar.
Der Wärmeübertrager 74 ist als flüssig-flüssig Wärmeübertrager 74 ausgebildet. Das Medium, welches das Öl 22 des Kompressors 10 je nach Schaltzustand des ersten und zweiten Wachsthermostatventils 266c, 266d kühlt oder wärmt ist Wasser oder ein Wasser- /Glykol-Gemisch oder ein ähnliches Kühlmittel.
Das Medium (Kühlmittel) wird dem Wärmeübertrager 74 mittels eines weiteren Fluidkreislaufs in Form eines Kühlkreislaufs (nicht in Fig. 2 bis 6 gezeigt) des Nutzfahrzeugs über die Wärme- übertragereingangsleitung 106 und die Wärmeübertragerausgangsleitung 108 zu- und wieder abgeführt.
Der weitere Fluidkreislauf dient also je nach Öltemperatur des Kompressors 10 als Wärmequel- le oder als Wärmesenke.
Der Wärmeübertrager 74 ist daher mit einem zu kühlenden elektrischen Bauteil (nicht in Fig. 3 gezeigt) des Nutzfahrzeugs fluidverbunden.
Zusätzlich oder alternativ kann der Wärmeübertrager 74 mit einem zu kühlenden elektrischen und/oder elektronischen Modul des Nutzfahrzeugs fluidverbunden sein.
Das Nutzfahrzeug weist hierzu einen Hybridhauptantrieb oder einen elektrischen Hauptantrieb auf.
Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kompressors 10' in Form eines Flügel- zellenkompressors 10' eines dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemä- ßen Kompressorsystems 100', 200'.
Der Kompressor 10' gemäß Fig. 7 ist ein Flügelzellenkompressor 10' (engl, rotary vane com- pressor).
Der Kompressor 10 ist gemäß Fig. 7 und auch im Zusammenhang mit der weiteren Figurenbe- schreibung der nachfolgenden Figuren 8 bis 13 als Flügelzellenkompressor 10' ausgebildet.
Der Flügelzellenkompressor 10' weist einen exzentrisch gelagerten Rotationskolben 16' mit sieben darin radial verschieblich geführten und federbelasteten Trennschiebern 17' auf.
Der Rotationskolben 16' ist von einem hohlzylindrischen Gehäuse 20' umschlossen, an dessen Gehäuseinnenwand die Trennschieber 17' dichtend abschließen. Zwischen der Gehäuseinnenwand und dem Rotationskolben 16' ist eine sichelförmige Kammer ausgebildet, die in eine Einlasskammer 21' und in eine Kompressionskammer 23' unterteilt ist.
Die sichelförmige Kammer wird im Übrigen durch die Trennschieber 17' in einzelne Sichelkam- merbereiche unterteilt.
Die Einlasskammer 21 ' ist zudem mit einer Lufteinlassöffnung 32' im Gehäuse 20' fiuidverbun- den.
Die Kompressionskammer 23' ist ferner mit einem Luftauslassöffnung 34" im Gehäuse 20' fluid- verbunden.
Die Funktion des Flügelzellenkompressors 10' lässt sich nun wie folgt beschreiben:
Infolge der Drehung des Rotationskolbens 16' und der Trennschieber 17' strömt Luft von der Lufteinlassöffnung 32' in die Einlasskammer 21 ' ein, wo sie zwischen zwei benachbarten Trennschiebern 17' in einem Sichelkammerbereich eingeschlossen wird.
Durch die weitere Drehung des Rotationskolbens 16' durchläuft die eingeschlossene Luft zu- nächst die Einlasskammer 21 ' sowie die daran anschließende Kompressionskammer 23', wo sie sodann aufgrund der Querschnittsverjüngung der Kompressionskammer 23' verdichtet wird.
In diesem verdichteten Zustand wird die Druckluft der mit der Kompressionskammer 23' fluid- verbundenen Luftauslassöffnung 34' zugeführt, von wo sie sodann weiteren Drucklufteinrich- tungen oder Druckluftverbrauchern eines Nutzfahrzeugs bereitgestellt werden kann.
Fig. 8 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung das dritte bzw. vierte Ausführungs- beispiel des Kompressorsystems 100', 200' mit dem Flügelzellenkompressor 10' gemäß Fig. 7.
Der Flügelzellenkompressor 10' ist mittels des Befestigungsflanschs 12' an einen Elektromotor 13' angeflanscht, der eine mit ihm wirkverbundene Steuerungseinrichtung 13a' zu dessen Steuerung aufweist.
Das Gehäuse 20' des Flügelzellenkompressors 10' ist zudem mit Öl 22' befüllt. Das öl 22' bildet im montierten und betriebsfertigen Zustand des Flügelzellenkompressors 10' in dessen unteren Gehäusebereich einen Ölsumpf 22a' aus.
Der Flügelzellenkompressor 10' weist zusätzlich einen Luftfilter 26' sowie ein Luftentölelement 42' auf.
Über den Luftfilter 26' ist ein Lufteinlass 28' mit der Lufteinlassöffnung 32' (nicht in Fig. 8 ge- zeigt) im Gehäuse 20' des Flügelzellenkompressors 10' fluidverbunden.
Ferner ist über das Luftentölelement 42' die Luftauslassöffnung 34' (nicht in Fig. 8 gezeigt) im Gehäuse 20' des Flügelzellenkompressors 10' mit dem Luftauslass 51 ' fluidverbunden.
Zwischen Elektromotor 13' und dem Flügelzellenkompressor 10' ist ferner ein Wärmeübertrager 74' angeordnet.
Fig. 9 zeigt eine erste schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung 166' des dritten Ausführungsbeispiels des Kompressorsystems 100' gemäß Fig. 8.
Das in Fig. 9 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturüberwa- chungseinrichtung 166' weist im Wesentlichen die gleichen strukturellen und funktionalen Merkmale wie das in Fig. 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tempe- raturüberwachungseinrichtung 166 auf.
Identische oder vergleichbare Merkmale bzw. Elemente sind mit demselben, allerdings mit zu- sätzlichen Strich versehenen Bezugszeichen versehen.
Lediglich der folgende strukturelle Merkmalsunterschied soll aufgezeigt werden:
Das dritte Ausführungsbeispiel des Kompressorsystems 100' weist einen Flügelzellenkompres- sor 10' auf.
Fig. 10 zeigt eine zweite schematische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Tem- peraturüberwachungseinrichtung 166' gemäß Fig. 9. Das in Fig. 10 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturüberwa- chungseinrichtung 166' weist ferner im Wesentlichen die gleichen strukturellen und funktionalen Merkmale wie das in Fig. 3 gezeigte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tempe- raturüberwachungseinrichtung 166 auf.
Identische oder vergleichbare Merkmale bzw. Elemente sind mit demselben, allerdings mit zu- sätzlichen Strich versehenen Bezugszeichen versehen.
Fig. 11 zeigt eine erste schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer er- findungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung 266' des vierten Ausführungsbeispiels des Kompressorsystems 200' gemäß Fig. 8.
Identische oder vergleichbare Merkmale bzw. Elemente sind mit demselben, allerdings mit zu- sätzlichen Strich versehenen Bezugszeichen versehen.
Das in Fig. 11 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturüberwa- chungseinrichtung 266' weist im Wesentlichen die gleichen strukturellen und funktionalen Merkmale wie das in Fig. 4 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tem- peraturüberwachungseinrichtung 266 auf.
Identische oder vergleichbare Merkmale bzw. Elemente sind mit demselben, allerdings mit zu- sätzlichen Strich versehenen Bezugszeichen versehen.
Lediglich der folgende strukturelle Merkmalsunterschied soll aufgezeigt werden:
Das vierte Ausführungsbeispiel des Kompressorsystems 200' weist einen Flügelzellenkompres- sor 10' auf.
Fig. 12 zeigt eine zweite schematische Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Tem- peraturüberwachungseinrichtung 266' gemäß Fig. 11.
Das in Fig. 12 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturüberwa- chungseinrichtung 266' weist ferner im Wesentlichen die gleichen strukturellen und funktionalen Merkmale wie das in Fig. 5 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tem- peraturüberwachungseinrichtung 266 auf. Identische oder vergleichbare Merkmale bzw. Elemente sind mit demselben, allerdings mit zu- sätzlichen Strich versehenen Bezugszeichen versehen.
Fig. 13 zeigt eine dritte schematische Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Tempe- raturüberwachungseinrichtung 266' gemäß Fig. 11 .
Das in Fig. 13 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturüberwa- chungseinrichtung 266' weist zudem im Wesentlichen die gleichen strukturellen und funktiona- len Merkmale wie das in Fig. 6 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung 266 auf.
Identische oder vergleichbare Merkmale bzw. Elemente sind mit demselben, allerdings mit zu- sätzlichen Strich versehenen Bezugszeichen versehen.
Fig. 14 zeigt ein Temperatur-Zeit-Diagramm einer Erwärmung des Öls eines Kompressors so- wie einer Erwärmung eines Kühlkreislaufs eines Nutzfahrzeugs mit einem konventionellen Kompressorsystem .
Fig. 15 zeigt ein Temperatur-Zeit-Diagramm einer Erwärmung des Öls eines Kompressors 10, 10' sowie einer Erwärmung eines Kühlkreislaufs eines Nutzfahrzeugs gemäß eines erfindungs- gemäßen Kompressorsystems 100, 200; 100', 200' gemäß Fig. 1 bis 13.
Fig. 16 zeigt eine Gegenüberstellung der Temperatur-Zeit-Diagramme gemäß Fig. 14 und Fig. 15.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Schraubenkompressor
12 Befestigungsflansch
14 Eingangswelle
16 Schraube
18 Schraube
20 Gehäuse
22 Öl
22a Ölsumpf
24 Einlassstutzen
26 Luftfilter
28 Lufteinlass
30 Ventileinsatz
32 Luftzuführkanal
34 Luftauslassrohr
36 Steigleitung
38 Temperaturfühler
40 Halter für ein Luftentölelement
42 Luftentölelement
44 Filtersieb bzw. bekannte Filter- bzw. ölabscheidevorrichtungen
46 Luftausgangsöffnung
48 Rückschlagventil
50 Mindestdruckventil
51 Luftauslass
52 Steigleitung
54 Filter- und Rückschlagventil
56 Düse
58 Ölrückführleitung
59 ölablassschraube
60 Ansatz
62 Ölfilter
64 Ölfiltereinlasskanal
66 Temperaturüberwachungseinrichtung
66a Thermostatventil
68 Rückführleitung 70 Lager
72 Düse
74 Wärmeübertrager
76 Sicherheitsventil
78 Bypassleitung
80 Entlastungsventil
82 Öllevelsensor
100 Kompressorsystem
102 Kompressorausgangsleitung
104 Ventilausgangsleitung
106 Wärmeübertragereingangsleitung
108 Wärmeübertragerausgangsleitung
110 Ventileingangsleitung
112 Ölfiltereingangsieitung
114 Kompressoreingangsleitung
116 Signalleitung166 Temperaturüberwachungseinrichtung
166b 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil
200 Kompressorsystem
202 Kompressorausgangsleitung
204 erste Thermostatventilleitung
206 zweite Thermostatventilleitung
208 erste ölfiltereingangsieitung
210 Thermostatventilausgangsleitung
212 Thermostatventilbypassleitung
214 zweite Ölfiltereingangsieitung
216 Kompressoreingangsleitung
218 Gehäuseansatz
266 Temperaturüberwachungseinrichtung
266c erstes Thermostatventil
266d zweites Thermostatventil
10' Flügelzellenkompressor
12' Befestigungsflansch
13' Elektromotor
13a' Steuerungseinrichtung des Elektromotors 16' Rotationskolben
17' Trennschieber
20' Gehäuse
2V Einlasskammer
22' Öl
22a' Ölsumpf
23' Kompressionskammer
26' Luftfilter
28' Lufteinlass
32' Lufteinlassöffnung
34' Luftauslassöffnung
42' Luftentölelement
51' Luftauslass
62' Ölfilter
74' Wärmeübertrager
100' Kompressorsystem
102' Kompressorausgangsleitung
104' Ventilausgangsleitung
106' Wärmeübertragereingangsleitung
108" Wärmeübertragerausgangsleitung
1 10' Ventileingangsleitung
1 12' ölfiltereingangsleitung
1 14' Kompressoreingangsleitung
116' Signalleitung
166' Temperatu rüberwach ungsei n richtung
166b' 4/2-Wege-Magnet-Steuer- oder Regelventil
200' Kompressorsystem
202' Kompressorausgangsleitung
204' erste Thermostatventilleitung
206' zweite Thermostatventilleitung
208' erste Ölfiltereingangsleitung
210' Thermostatventilausgangsleitung
212' Thermostatventilbypassleitung
214' zweite Ölfiltereingangsleitung 216' Kompressoreingangsleitung
218' Gehäuseansatz
266' Temperaturüberwachungseinrichtung
266c' erstes Thermostatventil
266d' zweites Thermostatventil

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200') eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahr- zeugs, mit wenigstens einem Kompressor (10, 10 ), der wenigstens einen Ölsumpf (22a, 22a') und wenigstens eine Temperaturüberwachungseinrichtung (66; 166, 266; 166', 266') aufweist, und mit wenigstens einem Wärmeübertrager (74, 74'), wobei der Kompressor (10, 10'), der Öl- sumpf (22a, 22a'), der Wärmeübertrager (74, 74') sowie die Temperaturüberwachungseinrich- tung (66; 166, 266; 166', 266') wirkverbunden sind, wobei femer die Temperaturüberwachungs- einrichtung (66; 166, 266; 166', 266') wenigstens einen Kompressoranlaufschaltzustand und wenigstens einen Kompressorniedertemperaturschaltzustand aufweist, wobei der Kompresso- ranlaufschaltzustand wenigstens einem ersten Temperaturbereich des Öls (22, 22') und der Kompressorniedertemperaturschaltzustand wenigstens einem zweiten Temperaturbereich des Öls (22, 22") zugeordnet ist, wobei im Kompressoranlaufschaltzustand das aus dem Kompres- sor (10, 10') ausströmende Öl (22, 22') diesem wenigstens über den Wärmeübertrager (74. 74') zur Erwärmung des Öls (22, 22') rückführbar ist und im Kompressorniedertemperaturschaltzu- stand das aus dem Kompressor (10, 10") ausströmende Öl (22, 22 ) diesem nicht über den Wärmeübertrager (74, 74') rückführbar ist.
2. Kompressorsystem (100, 200; 100", 200 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kompressor (10, 10') ferner einen ölfilter (62, 62') aufweist, so dass im Kompressornieder- temperaturschaltzustand der Temperaturüberwachungseinrichtung (66; 166, 266; 166', 266') das aus dem Kompressor (10, 10') ausströmende Öl (22, 22') diesem wenigstens über den öl- filter (62, 62') rückführbar ist.
3. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200') nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Temperaturüberwachungsemrichtung (66; 166, 266; 166', 266') wenigstens einen Kompres- sornormaltemperaturschaltzustand aufweist, wobei im Kompressornormaltemperaturschaltzu- stand das aus dem Kompressor (10, 10') ausströmende öl (22, 22') diesem wenigstens über den Wärmeübertrager (74, 74') zur Kühlung des Öls (22, 22') rückführbar ist.
4. Kompressorsystem (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Temperaturüberwachungseinrichtung (166; 166') wenigstens ein temperaturabhängig betä- tigbares Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b') aufweist.
5. Kompressorsystem (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b') ein 4/2 -Wege- Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b'), insbesondere ein 4/2-Wege-Magnet-Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b'), ist.
6. Kompressorsystem (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b') im Kom- pressoranlaufschaltzustand befindet, falls die Öltemperatur kleiner oder gleich einer Temperatur eines weiteren Mediums ist, das sich in dem Wärmeübertrager (74, 74') befindet.
7. Kompressorsystem (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer öltemperatur von kleiner als ca. 50°C, insbesondere kleiner als ca. 40°C, sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil (166b. 166b') im Kompressoran- laufschaltzustand befindet.
8. Kompressorsystem (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Öltemperatur von größer als ca. 50°C, insbesondere größer als ca. 40°C, sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 90°C, insbesondere kleiner als ca. 80°C, sich das tempe- raturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b') im Kompressornieder- temperaturschaltzu stand befindet.
9. Kompressorsystem (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Öltemperatur von größer als ca. 90°C, insbesondere größer als ca. 80°C, sich das temperaturabhängig betätigbare Steuer- und/oder Regelventil (166b, 166b') im Kompres- sornormaltemperaturschaltzustand befindet.
10. Kompressorsystem (200, 200') nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung (266, 266') wenigstens ein erstes Wachsthermo- statventil (266c, 266c') und wenigstens ein zweites Wachsthermostatventil (266d, 266d') auf- weist.
1 1 . Kompressorsystem (200, 200') nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Öltemperatur von größer als ca. -50*Ό, insbesondere größer als ca. -40°C, sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 50°C, insbesondere kleiner als ca. 40°C, sich das erste Wachsthermostatventil (266c, 266c') in einem ersten Schaltzustand und sich das zweite Wachsthermostatventil (266d, 266d') in einem ersten Schaltzustand befindet, so dass das aus dem Kompressor (10, 10") ausströmende öl (22, 22') diesem wenigstens über den Wärmeüber- trager (74, 74') zur Erwärmung des Öls (22, 22') rückführbar ist.
12. Kompressorsystem (200, 200') nach Anspruch 10 oder Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Öltemperatur von größer als ca. 50°C, insbesondere größer als ca. 40°C, sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 90°C, insbesondere kleiner als ca. 80°C, sich das erste Wachsthermostatventil (266c, 266c') in einem zweiten Schaltzustand und sich das zweite Wachsthermostatventil (266d, 266d') in einem ersten Schaltzustand befindet, so dass das aus dem Kompressor (10, 10') ausströmende Öl (22, 22') diesem wenigstens über den Ölfilter (62, 62') rückführbar ist.
13. Kompressorsystem (200, 200') nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Öltemperatur von größer als ca. 90°C, insbesondere größer als ca. 80°C, sowie bei einer Öltemperatur von kleiner als ca. 120CC, insbesondere kleiner als ca. 1 10°C, sich das erste Wachsthermostatventil (266c, 266c') in einem zweiten Schaltzustand und sich das zweite Wachsthermostatventil (266d, 266d') in einem zweiten Schaltzustand befindet, so dass das aus dem Kompressor (10, 10') ausströmende öf (22, 22') diesem wenigstens über den Wärmeüber- trager (74, 74') zur Kühlung des Öls (22, 22') rückführbar ist.
14. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Betrieb des Kompressors (10, 10') bei einer öltemperatur von größer als ca. 120°C, insbe- sondere größer als ca. 1 10°C, abschaltbar ist.
15. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug, insbesondere das Nutzfahrzeug, einen Hybridantrieb, insbesondere einen Hy- bridhauptantrieb, oder einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen elektrischen Hauptan- trieb, aufweist.
16. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmeübertrager (74, 74') ein flüssig-flüssig Wärmeübertrager (74, 74') ist.
17. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmeübertrager (74, 74') wenigstens mit einem zu kühlenden elektrischen Bauteil des Fahrzeugs, insbesondere des Nutzfahrzeugs, fluidverbunden ist.
18. Kompressorsystem (100, 200; 100', 200') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kompressor (10, 10') ein Verdrängerkompressor, insbesondere ein Schraubenkompressor (10) und/oder ein Flügelzellenkompressor (10'), ist.
PCT/EP2017/073590 2017-04-12 2017-09-19 Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer temperaturüberwachungseinrichtung WO2018188768A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112019020975A BR112019020975A2 (pt) 2017-04-12 2017-09-19 sistema de compressor com dispositivo de monitoramento de temperatura regulável e/ou controlável
EP17778214.1A EP3596340B1 (de) 2017-04-12 2017-09-19 Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer temperaturüberwachungseinrichtung
KR1020197033350A KR20190138849A (ko) 2017-04-12 2017-09-19 조절 가능한 및/또는 제어 가능한 온도 모니터링 장치를 구비한 압축기 시스템
JP2019555908A JP2020516812A (ja) 2017-04-12 2017-09-19 調整可能なかつ／または制御可能な温度監視装置を備えるコンプレッサシステム
CN201780091368.5A CN110678654A (zh) 2017-04-12 2017-09-19 具有可调节的和/或可控制的温度监控装置的压缩机***

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017107933.5 2017-04-12
DE102017107933.5A DE102017107933A1 (de) 2017-04-12 2017-04-12 Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer Temperaturüberwachungs-einrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018188768A1 true WO2018188768A1 (de) 2018-10-18

Family

ID=60009595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/073590 WO2018188768A1 (de) 2017-04-12 2017-09-19 Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer temperaturüberwachungseinrichtung

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3596340B1 (de)
JP (1) JP2020516812A (de)
KR (1) KR20190138849A (de)
CN (1) CN110678654A (de)
BR (1) BR112019020975A2 (de)
DE (1) DE102017107933A1 (de)
WO (1) WO2018188768A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422398A1 (de) 1984-06-15 1985-12-19 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer schraubenverdichteranlage
EP1156213A1 (de) 2000-05-17 2001-11-21 Atlas Copco Airpower N.V. Verdichteranlage mit einem gesteuerten Kühlventilator
US20050089432A1 (en) * 2002-02-08 2005-04-28 Truyens Francois L.J. Method for controlling the oil recirculation in an oil-injected screw-type compressor and compressor using this method
DE102004060417A1 (de) 2004-12-14 2006-07-06 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Kompakter Schraubenkompressor zum mobilen Einsatz in einem Fahrzeug
DE102010015150A1 (de) 2010-04-16 2011-10-20 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Ölstandsanzeige für einen Schraubenverdichter
DE102010035559A1 (de) 2010-02-09 2011-12-15 Eduard Hilberer Vorrichtung, Anordnung und Verfahren eines Fahrzeuges und Fahrzeugantriebes
KR20160058838A (ko) * 2013-09-11 2016-05-25 아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽 액체 주입형 스크류 압축기, 스크류 압축기의 무부하 상태로부터 부하 상태로의 전이를 위한 제어기 및 이의 적용 방법
WO2016127226A2 (en) * 2015-02-11 2016-08-18 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Method and device for controlling the oil temperature of an oil-injected compressor installation of a vacuum pump and valve applied in such a device

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5888489A (ja) * 1981-11-20 1983-05-26 Tokico Ltd 油冷式圧縮機
US4419865A (en) * 1981-12-31 1983-12-13 Vilter Manufacturing Company Oil cooling apparatus for refrigeration screw compressor
JPS59165590U (ja) * 1983-04-20 1984-11-06 トキコ株式会社 油冷式空気圧縮機
JP2599728B2 (ja) * 1987-09-08 1997-04-16 株式会社日立製作所 油冷式スクリュー圧縮機の給油装置
DE102005033084B4 (de) * 2005-07-15 2007-10-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Öleingespritzter Verdichter mit Mitteln zur Öltemperaturregelung
BE1016814A3 (nl) * 2005-10-21 2007-07-03 Atlas Copco Airpower Nv Inrichting ter voorkoming van de vorming van condensaat in samengeperst gas en compressorinstallatie voorzien van zulke inrichting.
CN201448237U (zh) * 2009-06-08 2010-05-05 无锡五洋赛德压缩机有限公司 带加热装置的螺杆压缩机
US9500191B2 (en) * 2010-01-22 2016-11-22 Ingersoll-Rand Company Compressor system including a flow and temperature control device
JP2012097645A (ja) * 2010-11-01 2012-05-24 Daikin Industries Ltd 圧縮機
CN102155409B (zh) * 2011-05-27 2013-05-22 南通金坤机械设备有限公司 一种带有油温控制***的风冷式旋片真空泵及其油温控制方法
CN103017407B (zh) * 2012-12-25 2016-04-06 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 制冷及热泵设备
CN103147990B (zh) * 2013-03-22 2015-11-18 宁波明欣化工机械有限责任公司 空压机余热回收***
US10359240B2 (en) * 2013-08-20 2019-07-23 Ingersoll-Rand Company Compressor system with thermally active heat exchanger
CN105570088B (zh) * 2015-08-31 2018-08-03 珠海格力电器股份有限公司 空调机组油温控制***及控制方法
US20170175743A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Sumitomo (Shi) Cryogenics Of America, Inc. Cold start helium compressor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422398A1 (de) 1984-06-15 1985-12-19 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer schraubenverdichteranlage
EP1156213A1 (de) 2000-05-17 2001-11-21 Atlas Copco Airpower N.V. Verdichteranlage mit einem gesteuerten Kühlventilator
US20050089432A1 (en) * 2002-02-08 2005-04-28 Truyens Francois L.J. Method for controlling the oil recirculation in an oil-injected screw-type compressor and compressor using this method
DE60304555T2 (de) 2002-02-08 2007-02-22 Atlas Copco Airpower N.V. Verfahren zur steuerung der ölrückführung in einem öleingespritzten schraubenverdichter und verdichter nach diesem verfahren
DE102004060417A1 (de) 2004-12-14 2006-07-06 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Kompakter Schraubenkompressor zum mobilen Einsatz in einem Fahrzeug
DE102010035559A1 (de) 2010-02-09 2011-12-15 Eduard Hilberer Vorrichtung, Anordnung und Verfahren eines Fahrzeuges und Fahrzeugantriebes
DE102010015150A1 (de) 2010-04-16 2011-10-20 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Ölstandsanzeige für einen Schraubenverdichter
KR20160058838A (ko) * 2013-09-11 2016-05-25 아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽 액체 주입형 스크류 압축기, 스크류 압축기의 무부하 상태로부터 부하 상태로의 전이를 위한 제어기 및 이의 적용 방법
WO2016127226A2 (en) * 2015-02-11 2016-08-18 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Method and device for controlling the oil temperature of an oil-injected compressor installation of a vacuum pump and valve applied in such a device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020516812A (ja) 2020-06-11
CN110678654A (zh) 2020-01-10
KR20190138849A (ko) 2019-12-16
EP3596340B1 (de) 2021-03-03
DE102017107933A1 (de) 2018-10-18
BR112019020975A2 (pt) 2020-05-05
EP3596340A1 (de) 2020-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3697635B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kältemittelkreislaufs sowie fahrzeugkälteanlage
EP2256438B1 (de) Verbesserte Kälteerzeugungsvorrichtung, insbesondere für Flugzeuge
DE102008046853A1 (de) Abwärmerückgewinnungsvorrichtung
DE2631748A1 (de) Oelkuehlungssystem fuer ein gasturbinentriebwerk
DE112012004082T5 (de) Rankine-Zyklus
EP2828589B1 (de) Kälteanlage
EP2545280A2 (de) Schmiervorrichtung für einen schraubenverdichter
DE102012102405A1 (de) Kältemittelverdichter
EP3516171A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug
EP3516230A1 (de) Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug
AT513999B1 (de) Abwärmenutzungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Speisepumpe
EP3596340B1 (de) Kompressorsystem mit regelbarer und/oder steuerbarer temperaturüberwachungseinrichtung
DE10207113A1 (de) Klimaanlagen, geeignet für die Verwendung in Fahrzeugen und Verfahren für den Betrieb solcher Klimaanlagen
EP3516225A1 (de) Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug
EP3516236B1 (de) System für ein nutzfahrzeug umfassend einen kompressor sowie einen elektromotor
WO2020200906A1 (de) Druckluftstation
WO2018054882A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug
EP3516233A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug
EP3516224A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug
EP3516229B1 (de) Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug
EP3516232A1 (de) Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug
WO2018054875A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug
EP3029330A1 (de) Verfahren zum steuern einer lüftereinrichtung eines verflüssigers eines wärmepumpenkreislaufs
EP3516223A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug
EP3516231A1 (de) Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17778214

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019555908

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112019020975

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017778214

Country of ref document: EP

Effective date: 20191014

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197033350

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112019020975

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20191004