(19)
(11) EP 4 283 123 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
29.11.2023  Patentblatt  2023/48

(21) Anmeldenummer: 23172264.6

(22) Anmeldetag:  09.05.2023
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F04B 39/02(2006.01)
F04B 39/12(2006.01)
F04B 27/04(2006.01)
F04B 35/04(2006.01)
F04B 39/06(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F04B 39/0284; F04B 39/0261; F04B 35/04; F04B 39/121; F04B 39/062; F04B 39/123; F04B 39/128; F04B 27/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30) Priorität: 24.05.2022 DE 102022113123

(71) Anmelder: BITZER Kühlmaschinenbau GmbH
71065 Sindelfingen (DE)

(72) Erfinder:
  • Moch, Jens
    06258 Schkopau (DE)
  • Friedrich, Axel
    04159 Leipzig (DE)
  • Becker, Andreas
    06116 Halle (DE)
  • Schramm, Steffen
    04229 Leipzig (DE)
  • Strobach, Carsten
    04155 Leipzig (DE)
  • Mannewitz, Dirk
    04229 Leipzig (DE)

(74) Vertreter: Hoeger, Stellrecht & Partner Patentanwälte mbB 
Uhlandstrasse 14c
70182 Stuttgart
70182 Stuttgart (DE)

   


(54) KÄLTEMITTELVERDICHTEREINHEIT


(57) Kältemittelverdichtereinheit (10), umfassend einen durch einen Antriebsmotor (50) angetriebenen Kolbenverdichter (40) sowie ein Gesamtgehäuse (12) mit einem Gehäusekörper (16), welcher einen Antriebsgehäuseabschnitt (42) mit einem Antriebsraum (34) für den Kolbenverdichter (40) bildet und einen Motorgehäuseabschnitt (42) mit einem Motorraum (44) zur Aufnahme des Antriebsmotors (50) bildet, wobei der Motorraum (44) von einem dem Kolbenverdichter (40) zugeführten Kältemittel durchströmt ist, so dass sich in dem Motorraum (44) bodenseitig ein Schmiermittelsumpf (162) ausbildet, aus welchem Schmiermittel mittels einer Absaugeinheit (150) abgesaugt wird und in ein Schmiermittelbad (132) im Antriebsraum (34) überführt wird. An der Bodenseite des Motorraums (44) ist eine Aufnahmestelle (164) vorgesehen, welche so ausgebildet ist, dass sie, insbesondere bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit (10) relativ zu einer Ausgangsstellung, die innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs liegen, Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf (162) aufnimmt und der Absaugeinheit (150) zuführt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Kältemittelverdichtereinheit, umfassend einen durch einen Antriebsmotor angetriebenen Kolbenverdichter sowie ein Gesamtgehäuse mit einem Gehäusekörper, welcher einen Antriebsgehäuseabschnitt mit einem Antriebsraum für den Kolbenverdichter bildet und einen Motorgehäuseabschnitt mit einem Motorraum zur Aufnahme des Antriebsmotors bildet, wobei der Motorraum von einem dem Kolbenverdichter zugeführten Kältemittel durchströmt ist, so dass sich in dem Motorraum bodenseitig ein Schmiermittelsumpf ausbildet, aus welchem Schmiermittel mittels einer Absaugeinheit abgesaugt wird und in ein Schmiermittelbad im Antriebsraum überführt wird.

[0002] Eine derartige Kältemittelverdichtereinheit ist beispielsweise aus der DE 2 250 947 bekannt.

[0003] Bei derartigen Kältemittelverdichtereinheiten besteht jedoch das Problem, dass diese beim Einsatz, insbesondere einem mobilen Einsatz, Neigungen ausgesetzt sind, die dazu führen, dass das Schmiermittel des Schmiermittelsumpfes nicht zuverlässig von der Absaugeinheit abgesaugt werden kann.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kältemittelverdichter der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass auch bei einer Neigung einer Längsrichtung der Kältemittelverdichtereinheit relativ zu einem horizontalen Verlauf der Längsrichtung eine zuverlässige Absaugung von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf sichergestellt ist, um eine zu große Ansammlung von Schmiermittel im Schmiermittelsumpf zu vermeiden.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Kältemittelverdichtereinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bodenseitig des Motorraums eine Aufnahmestelle vorgesehen ist, welche so ausgebildet ist, dass sie, insbesondere bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit relativ zu einer Ausgangsstellung, die innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs liegen, Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf aufnimmt und der Absaugeinheit zuführt.

[0006] Insbesondere ist dabei die Absaugeinheit so ausgebildet, dass ein Saugkanal der Absaugeinheit in die Aufnahmestelle hinein verläuft.

[0007] Vorzugsweise ist dabei die Aufnahmestelle so ausgebildet, dass sie relativ zu deren bodenseitiger Umgebung als Senke ausgebildet ist, wobei in diesem Fall insbesondere der Saugkanal der Absaugeinheit bis zu einem tiefsten Punkt der Senke verläuft.

[0008] Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Aufnahmestelle derart in dem Motorraum angeordnet ist, dass bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit derart, dass eine Drehachse einer Verdichterwelle relativ zu einer horizontalen Ausrichtung in der Ausgangsstellung innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs von ± 15° liegt, der Schmiermittelsumpf sich bis zur Aufnahmestelle erstreckt und Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in diese eintritt.

[0009] Besonders günstig ist es, wenn die Aufnahmestelle in einem bodenseitigen Bereich des Motorraums angeordnet ist, welcher von einer den Motorraum von dem Antriebsraum trennenden Zwischenwand bis unter einen der Zwischenwand zugewandten Bereich des Stators und insbesondere bis maximal zur Hälfte der Erstreckung des Stators in der Längsrichtung verläuft.

[0010] Eine derartige Lage der Aufnahmestelle ermöglicht eine ausreichend zuverlässige Absaugung von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf auch bei Neigung der Kältemittelverdichtereinheit.

[0011] Dabei ist es günstig, wenn die Aufnahmestelle im Abstand von der Zwischenwand, insbesondere in Richtung des Stators versetzt, angeordnet ist. Besonders günstig ist es, wenn die Aufnahmestelle zwischen der Zwischenwand und einem Polschuhe des Stators umfassenden Statorblechkörper liegt.

[0012] Besonders vorteilhaft lässt sich die Aufnahmestelle bodenseitig des Motorraums dann ausbilden, wenn diese in Schwerkraftrichtung unterhalb von der Zwischenwand zugewandten Wicklungsköpfen des Stators angeordnet ist.

[0013] Besonders zweckmäßig lässt sich das Absaugen von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf dann gestalten, wenn die Aufnahmestelle relativ zu einer Bodenfläche des Motorraums in einer Vertiefung ausgebildet ist.

[0014] Prinzipiell wäre es denkbar, in dem Motorraum eine die Bodenfläche und die Aufnahmestelle bildende Wanne zur Aufnahme des Schmiermittelsumpfes vorzusehen.

[0015] Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass die Aufnahmestelle an einem Bodenkörper des Motorgehäuseabschnitts ausgebildet ist.

[0016] Besonders günstig ist es, wenn die Aufnahmestelle in den Bodenkörper eingeformt ist.

[0017] Um die Aufnahmestelle mit einer ausreichenden Tiefe versehen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Bodenkörper zur Bildung der Aufnahmestelle mit einer in Richtung einer Aufstellfläche des Gehäusekörpers verlaufenden Ausformung versehen ist.

[0018] Ferner ist es, insbesondere im Hinblick auf seitliche Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit quer zur Drehachse der Verdichterwelle von Vorteil, wenn die Aufnahmestelle in Richtung quer zur Längsrichtung des Gesamtgehäuses gesehen in einem mittigen bodenseitigen Bereich des Motorraums liegt.

[0019] Darüber hinaus lässt sich zur Verbesserung der Neigungstoleranz in dem Motorraum die Schmiermittelmenge des Schmiermittelsumpfes dadurch begrenzen, dass der Schmiermittelsumpf in Richtung eines den Motorraum abschließenden und dem Antriebsraum gegenüberliegenden Gehäusedeckels durch eine zwischen dem Stator und dem Gehäusedeckel angeordnete Abschlusswand begrenzt ist, so dass der Schmiermittelsumpf sich gar nicht bis zu dem Gehäusedeckel erstreckt.

[0020] Der Schmiermittelsumpf lässt sich aber auch dadurch begrenzen, dass zwischen dem Stator und dem Gehäusedeckel ein Schmiermittelverdrängungskörper angeordnet ist, welcher aufgrund seiner Volumenausdehnung das Volumen des Schmiermittelsumpfes reduziert.

[0021] Somit lässt sich die Schmiermittelmenge im Schmiermittelsumpf in nennenswertem Umfang reduzieren, ohne die Schmierung zu gefährden.

[0022] Insbesondere ist der Schmiermittelverdrängungskörper dabei an dem Gehäusedeckel gehalten und erstreckt sich vorzugsweise ausgehend von dem Gehäusedeckel in Richtung des Stators.

[0023] Eine besonders einfache Lösung sieht vor, dass der Schmiermittelverdrängungskörper an den Gehäusedeckel angeformt ist, so dass dieser in einfacher Weise im bodenseitigen Bereich des Motorraums das dem Schmiermittelsumpf zur Verfügung stehende Volumen zwischen dem Stator und dem Gehäusedeckel reduzieren kann.

[0024] Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Schmiermittelverdrängungskörper die Abschlusswand bildet.

[0025] Die vorstehende Beschreibung erfindungsgemäßer Lösungen umfasst somit insbesondere die durch die nachfolgenden durchnummerierten Ausführungsformen definierten verschiedenen Merkmalskombinationen:
  1. 1. Kältemittelverdichtereinheit, umfassend einen durch einen Antriebsmotor (50) angetriebenen Kolbenverdichter (40) sowie ein Gesamtgehäuse (12) mit einem Gehäusekörper (16), welcher einen Antriebsgehäuseabschnitt (32) mit einem Antriebsraum (34) für den Kolbenverdichter (40) bildet und einen Motorgehäuseabschnitt (42) mit einem Motorraum (44) zur Aufnahme des Antriebsmotors (50) bildet, wobei der Motorraum (44) von dem Kolbenverdichter (40) zugeführtem Kältemittel durchströmt ist, so dass sich in dem Motorraum (44) bodenseitig ein Schmiermittelsumpf (162) ausbildet, aus welchem Schmiermittel mittels einer Absaugeinheit (150) abgesaugt und in ein Schmiermittelbad (132) im Antriebsraum (34) überführt wird, wobei bodenseitig des Motorraums (44) eine Aufnahmestelle (164) vorgesehen ist, welche so ausgebildet ist, dass sie, insbesondere bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit (10) relativ zu einer Ausgangsstellung, die innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs liegen, Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf (162) aufnimmt und der Absaugeinheit (150) zuführt.
  2. 2. Kältemittelverdichtereinheit nach Ausführungsform 1, wobei die Aufnahmestelle (164) relativ zu deren bodenseitiger Umgebung als Senke ausgebildet ist.
  3. 3. Kältemittelverdichtereinheit nach Ausführungsform 1 oder 2, wobei die Aufnahmestelle (164) derart in dem Motorraum (44) angeordnet ist, dass bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit (10) derart, dass eine Drehachse (56) einer Verdichterwelle (60) relativ zu einer horizontalen Ausrichtung in der Ausgangsstellung innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs von ± 15° liegt, sich der Schmiermittelsumpf (162) bis zur Aufnahmestelle (164) erstreckt und Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf (132) in diese eintritt.
  4. 4. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Aufnahmestelle (164) in einem bodenseitigen Bereich (168) des Motorraums (44) angeordnet ist, welcher von einer den Motorraum (44) von dem Antriebsraum (34) trennenden Zwischenwand (36) bis unter einen der Zwischenwand (36) zugewandten Bereich des Stators (52) und insbesondere bis maximal zur Hälfte der Erstreckung des Stators (52) in der Längsrichtung verläuft.
  5. 5. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Aufnahmestelle (164) zwischen der Zwischenwand (36) und einem Polschuhe des Stators (52) umfassenden Statorblechkörper (174) liegt.
  6. 6. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Aufnahmestelle (164) bodenseitig des Motorraums (44) in Schwerkraftrichtung unterhalb von der Zwischenwand (36) zugewandten Wicklungsköpfen (176) des Stators angeordnet ist.
  7. 7. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Aufnahmestelle (164) relativ zu einer Bodenfläche (166) des Motorraums (44) in einer Vertiefung (184) ausgebildet ist.
  8. 8. Kältemittelverdichtereinheit nach Ausführungsform 7, wobei die Aufnahmestelle (164) an einem Bodenkörper (182) des Motorgehäuseabschnitts (42) ausgebildet ist.
  9. 9. Kältemittelverdichtereinheit nach Ausführungsform 8, wobei die Aufnahmestelle (164) in den Bodenkörper (182) eingeformt ist.
  10. 10. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der Bodenkörper (182) zur Bildung der Aufnahmestelle (164) mit einer in Richtung einer Aufstellfläche (188) des Gehäusekörpers (16) verlaufenden Ausformung (186) versehen ist.
  11. 11. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Aufnahmestelle (164) in Richtung quer zur Längsrichtung (14) des Gesamtgehäuses (12) gesehen, in einem mittigen bodenseitigen Bereich des Motorraums (44) liegt.
  12. 12. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der Schmiermittelsumpf (162) in Richtung eines den Motorraum (44) abschließenden Gehäusedeckels (24) durch eine zwischen dem Stator (52) und dem Gehäusedeckel (24) angeordnete Abschlusswand (192) begrenzt ist.
  13. 13. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei eine Ausdehnung des Schmiermittelsumpfes (162) in Richtung eines den Motorraum (44) abschließenden Gehäusedeckels (24) durch einen zwischen dem Stator und dem Gehäusedeckel angeordneten Schmiermittelverdrängungskörper (198) begrenzt ist.
  14. 14. Kältemittelverdichtereinheit nach Ausführungsform 13, wobei der Schmiermittelverdrängungskörper (198) an dem Gehäusedeckel (24) gehalten ist.
  15. 15. Kältemittelverdichtereinheit nach Ausführungsform 14, wobei der Schmiermittelverdrängungskörper (198) an den Gehäusedeckel (24) angeformt ist.
  16. 16. Kältemittelverdichtereinheit nach einer der Ausführungsformen 12 bis 15, wobei der Schmiermittelverdrängungskörper (198) die Abschlusswand (192) bildet.


[0026] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.

[0027] In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäße Kältemittelverdichtereinheit;
Fig. 2
einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3
einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4
einen Schnitt ähnlich Fig. 3 bei einer Neigung der Drehachse der Verdichterwelle um + 15° zur Horizontalen und
Fig. 5
einen Schnitt ähnlich Fig. 3 bei einer Neigung der Verdichterwelle um - 15° zur Horizontalen.


[0028] Ein Ausführungsbeispiel einer in Fig. 1 und 2 dargestellten Kältemittelverdichtereinheit 10 umfasst ein als Ganzes mit 12 bezeichnetes Gesamtgehäuse, welches sich in einer Längsrichtung 14 erstreckt.

[0029] Das Gesamtgehäuse 12 umfasst dabei einen Gehäusekörper 16, welcher sich ebenfalls in der Längsrichtung 14 erstreckt und an einer ersten Stirnseite einen ersten stirnseitigen Deckel 22 sowie an einer zweiten Stirnseite einen zweiten stirnseitigen Deckel 24 trägt, welcher beispielsweise noch auf seiner dem Gehäusekörper 16 abgewandten Seite noch mit einer Flanschfläche 26 zur Montage eines Frequenzumrichters 28 versehen ist.

[0030] Der Gehäusekörper 16 umfasst, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, einen Antriebsgehäuseabschnitt 32 eines als Ganzes mit 40 bezeichneten Kolbenverdichters, wobei der Antriebsgehäuseabschnitt 32 einen Antriebsraum 34 umschließt, der sich zwischen dem ersten stirnseitigen Deckel 22 und einer Zwischenwand 36 des Gehäusekörpers 16 erstreckt, die zwischen dem Antriebsgehäuseabschnitt 32 und einem Motorgehäuseabschnitt 42 des zentralen Gehäusekörpers 16 liegt.

[0031] Der Motorgehäuseabschnitt 42 zur Aufnahme eines Elektromotors 50 umfasst einen Motorraum 44, der seinerseits wiederum zwischen der Zwischenwand 36 und dem zweiten stirnseitigen Deckel 24 liegt, wobei sich der Motorraum 44 auch noch von dem Motorgehäuseabschnitt 42 in den zweiten stirnseitigen Deckel 24 hineinerstreckt.

[0032] In dem Motorraum 44 sitzt der als Ganzes mit 50 bezeichnete Elektromotor, welcher einen im Motorraum 44 angeordneten Stator 52 sowie einen vom Stator 52 umschlossenen Rotor 54 umfasst, wobei der Rotor 54 um eine Drehachse 56 drehbar ist.

[0033] Hierzu sitzt der Rotor 54 auf einer als Ganzes mit 60 bezeichneten Verdichterwelle des Kolbenverdichters 40, welche mit einem sich im Motorraum 44 erstreckenden Rotorträgerabschnitt 62 den Rotor 54 trägt und diesen um die Drehachse 56 drehbar lagert. Die Verdichterwelle 60 erstreckt sich aber auch noch in den Antriebsraum 34 hinein und weist einen den Antriebsraum 34 durchsetzenden Antriebsabschnitt 64 auf, der mehrere Exzenter 66 trägt.

[0034] Die Verdichterwelle 60 ist ihrerseits in dem Gesamtgehäuse 12 in einer an der Zwischenwand 36 vorgesehenen Lageraufnahme 72 und in einer an dem ersten stirnseitigen Deckel 22 vorgesehenen Lageraufnahme 74 drehbar gelagert, so dass der Antriebsabschnitt 64 mit den Exzentern 66 zwischen den Lageraufnahmen 72 und 74 liegt, während sich der Rotorträgerabschnitt 62 ausgehend von der Lageraufnahme 72 mit einem freien Ende im Motorraum 44 erstreckt.

[0035] Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, dient der Antriebsabschnitt 64 der Verdichterwelle 60 mit seinen Exzentern 66 zum Antrieb mehrerer Zylinder 82 des Kolbenverdichters 40, die beispielsweise in Form zweier Zylinderbänke 84 und 86 in dem Antriebsgehäuseabschnitt 32 angeordnet sind, wobei jeder der Zylinder 82 einen Zylinderraum 92 aufweist, in welchem ein Kolben 94 in einer Hubrichtung 96 bewegbar ist, und wobei beispielsweise jeder Zylinderraum 92 von einer in dem Antriebsgehäuseabschnitt 32 sitzenden Zylinderbüchse 98 umschlossen ist.

[0036] Jeder der Kolben 94 wird seinerseits durch ein Pleuel 102 angetrieben, das einerseits gelenkig am Kolben 94 gelagert ist und andererseits einen der Exzenter 66 umschließt.

[0037] Die Zylinderräume 92 jeder der Zylinderbänke 84 und 86 sind durch eine Ventilplatte 104 bzw. 106 abgeschlossen, wobei die jeweilige Ventilplatte 104 bzw. 106 auf ihrer dem jeweiligen Zylinderraum 92 abgewandten Seite einen Zylinderkopf 112 bzw. 114 trägt.

[0038] Der Zylinderkopf 112 ist der ersten Zylinderbank 84 zugeordnet ist und der Zylinderkopf 114 ist der zweiten Zylinderbank 86 zugeordnet.

[0039] Beispielsweise übergreifen jede der Ventilplatten 104, 106 und jeder der Zylinderköpfe 112 und 114 sämtliche Zylinderräume 92 der Zylinder 82 der jeweiligen Zylinderbank 84 bzw. 86.

[0040] Beispielsweise arbeitet die Kältemittelverdichtereinheit 10 mit den beiden Zylinderbänken 84 und 86 als zweistufiger Verdichter, das heißt, dass von den eine Niederdruckstufe bildenden Zylindern 82 der ersten Zylinderbank 84 über einen Sauganschluss 122 bei Saugdruck PS angesaugtes Kältemittel zunächst auf einen Zwischendruck PZ verdichtet wird, dann entweder durch einen Kanal in dem Gehäusekörper 16 oder über eine externe Leitung 124 in den Motorraum 44 einströmt, den Motorraum 44 durchströmt und von diesem in einen Zwischendruckkanal 126 des Antriebsgehäuseabschnitts 32 eintritt, so dass das auf Zwischendruck PZ befindliche Kältemittel in die Saugkammer des Zylinderkopfes 114 der Zylinderbank 86 eintreten kann und von den eine Hochdruckstufe bildenden Zylindern 82 der zweiten Zylinderbank 86 letztlich auf Hochdruck PH verdichtet wird, wobei das unter Hochdruck PH stehende Kältemittel dann aus einem Hochdruckanschluss 128 austreten kann.

[0041] Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel in dem ersten stirnseitigen Deckel 22 eine Schmiermittelzufuhreinheit 130 vorgesehen (Fig. 3), welche aus einem im Antriebsraum 34 angeordneten Schmiermittelbad 132 über einen in diesem angeordneten Filter 134 und einen im ersten Deckel 22 verlaufenden Aufnahmekanal 136 Schmiermittel mittels einer Pumpeinheit 138, die beispielsweise am ersten Lagerdeckel 22 angeordnet und insbesondere der Lageraufnahme 74 zugeordnet ist, in einen vorzugsweise koaxial zur Drehachse 56 in der Verdichterwelle 60 verlaufenden Verdichterwellenkanal 142 einbringt, wobei der Verdichterwellenkanal 142 von der Lageraufnahme 74 bis zur Lageraufnahme 72 verläuft und von dem Verdichterwellenkanal 142 im Bereich der Lageraufnahme 72 im Bereich der Zwischenwand 36 ein Querkanal 144 zu einer in der Lageraufnahme 72 vorgesehenen um die Verdichterwelle 60 umlaufenden Aufnahme 146 führt, von welcher wiederum ein Förderkanal 148 einer Absaugeinheit 150 durch die Zwischenwand 36 verläuft, welche außerdem eine an den Förderkanal 148 anschließende und bis zu einem Ejektor 154 verlaufende Zuleitung 152 aufweist.

[0042] Die Absaugeinheit 150 umfasst ferner - sofern erforderlich - ein mit dem Ejektor 154 saugseitig verbundenes in der Zwischenwand 36 angeordnetes Rückschlagventil 156 sowie einen vom Rückschlagventil 156 in den Motorraum 44 geführten Saugkanal 158, so dass die Absaugeinheit 150 in der Lage ist, Schmiermittel aus dem Motorraum 44 abzusaugen, welches dabei das Rückschlagventil 156 durchströmt und von dem Ejektor 154 dem Schmiermittelbad 132 im Antriebsraum 34 zugeführt wird, wie dies beispielsweise in der DE 2 250 947 beschrieben ist.

[0043] Der Saugkanal 158 kann dabei durch ein Rohrstück gebildet sein oder - wie dargestellt - durch eine bodenseitige Bohrung.

[0044] Anstelle des Rückschlagventils 156 kann aber auch nur ein in der Zwischenwand 36 angeordnetes Verbinderelement vorgesehen sein.

[0045] Wie bereits erwähnt, durchströmt Kältemittel den Motorraum 44 und, da das Kältemittel, insbesondere wenn es aus der Niederdruckstufe kommt, Schmiermittel mitführt, setzt sich das Schmiermittel beim Durchströmen des Motorraums 44 in diesem in Form eines Schmiermittelsumpfes 162 bodenseitig des Motorraums 44 ab und wird mit Hilfe der Absaugeinheit 150 in das Schmiermittelbad 132 des Antriebsraums 34 überführt.

[0046] Zur Aufnahme des Schmiermittels aus dem Schmiermittelsumpf 162 ist bodenseitig des Motorraums 44 eine Aufnahmestelle 164 vorgesehen, welche so ausgebildet ist, dass sie Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf 162 in die Absaugeinheit 150, insbesondere deren Saugkanal 158, einleitet.

[0047] Die Lage der Aufnahmestelle 164 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so gewählt, dass die Kältemittelverdichtereinheit 10 auch in einem Zustand betrieben werden kann, in dem die Drehachse 56 nicht horizontal verläuft, sondern gegenüber der horizontalen Ausrichtung um ± 15° geneigt verlaufen kann, wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt.

[0048] Dies führt zu einer Ausbildung der Aufnahmestelle 164 in einer Vertiefung 184 relativ zu einer Bodenfläche 166 des Motorraums 44 und außerdem zu einer Positionierung der Aufnahmestelle 164 in einem sich an die Zwischenwand 36 anschließenden bodenseitigen Bereich 168, welcher sich von der Zwischenwand 36 bis unter einen der Zwischenwand 36 zugewandt angeordneten Teillängsbereich 172 des Stators 52 erstreckt, wobei der Teillängsbereich 172 maximal die Hälfte der Erstreckung des Stators 52 in der Längsrichtung 14 umfasst.

[0049] Vorzugsweise liegt die Aufnahmestelle 164 zwischen der Zwischenwand 36 und einem Polschuhe des Stators 52 umfassenden Statorblechkörper 174 des Stators 52, insbesondere in einem Bereich des Motorraums 44, in dem Wicklungsköpfe 176 des Stators 52 liegen und damit unterhalb dieser Wicklungsköpfe 176.

[0050] Die Bodenfläche 166 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Bodenkörper 182 des Motorgehäuseabschnitts 42 gebildet und zur Ausbildung der Aufnahmestelle 164 ist in den Bodenkörper 182 die Vertiefung 184 eingeformt.

[0051] Vorzugsweise ist der Bodenkörper 182 zur Ausbildung der Vertiefung 184 mit einer in Richtung einer Aufstellfläche 188 des Gehäusekörpers 16 verlaufenden Ausformung 186 versehen.

[0052] Es ist aber auch denkbar, die Bodenfläche 166 mit der Aufnahmestelle 164 in einer in den Motorgehäuseabschnitt 42 eingesetzten Bodenwanne des Motorraums 44 auszubilden.

[0053] Eine Verbesserung der Neigungstoleranz wird außerdem erreicht durch eine Begrenzung der Schmiermittelmenge des Schmiermittelsumpfes 162 und hierzu ist vorzugsweise zwischen dem Stator 52 und dem zweiten Lagerdeckel 24 eine sich über der Bodenfläche 166 erhebende Abschlusswand 192 vorgesehen, welche sich quer zur Längsrichtung 14 über eine Breite des Motorraums 44 und insbesondere bis zu einer Höhe über der Bodenfläche 166 erstreckt, die mindestens einer Höhe einer Oberfläche 194 des Schmiermittelsumpfes 162 bei einer Neigung der Kältemittelverdichtereinheit so, dass der zweite Lagerdeckel 24 tiefer liegt als der erste Lagerdeckel 22 (Fig. 4) entspricht.

[0054] Vorzugsweise liegt die Abschlusswand 192 nahe an den dem zweiten Lagerdeckel 24 zugewandten Wicklungsköpfen 196 des Stators 52.

[0055] Im einfachsten Fall ist die Abschlusswand 192 an dem zweiten Lagerdeckel 24 gehalten, insbesondere an diesen einstückig angeformt.

[0056] Insbesondere ist die Abschlusswand 192 Teil eines in den Motorraum 44 zwischen dem Stator 52 und dem zweiten Lagerdeckel 24 hineinragenden und vorzugsweise an dem zweiten Lagerdeckel 24 angeordneten Schmiermittelverdrängungskörpers 198 zur Reduzierung des Schmiermittelvolumens im Motorraum 44.

[0057] Zur Kondensatableitung ist ferner der Schmiermittelverdrängungskörper 198 bodenseitig mit einem Ablaufkanal 202 versehen, durch welchen sich im Innern des Schmiermittelverdrängungskörpers 198 sammelndes Kondensat abfließen kann.

[0058] Der zweite Lagerdeckel 26 ist vorzugsweise noch mit in den Motorraum 44 hineinragenden Kühlrippen 204 versehen, die sich von einer an den Frequenzumrichter 28 angrenzenden Lagerdeckelwand 206 ausgehend in Richtung des Elektromotors 50 erstrecken, um über das den Motorraum 44 durchströmende Kältemittel auch den Frequenzumrichter 28 zu kühlen.

[0059] Vorzugsweise erstrecken sich die Kühlrippen 204 von der Lagerdeckelrückwand 206 so weit in Richtung des Elektromotors 50, dass deren Enden 208 ungefähr in demselben Abstand von der Lagerdeckelrückwand 206 verlaufen wie die Abschlusswand 192.


Ansprüche

1. Kältemittelverdichtereinheit, umfassend einen durch einen Antriebsmotor (50) angetriebenen Kolbenverdichter (40) sowie ein Gesamtgehäuse (12) mit einem Gehäusekörper (16), welcher einen Antriebsgehäuseabschnitt (32) mit einem Antriebsraum (34) für den Kolbenverdichter (40) bildet und einen Motorgehäuseabschnitt (42) mit einem Motorraum (44) zur Aufnahme des Antriebsmotors (50) bildet, wobei der Motorraum (44) von dem Kolbenverdichter (40) zugeführtem Kältemittel durchströmt ist, so dass sich in dem Motorraum (44) bodenseitig ein Schmiermittelsumpf (162) ausbildet, aus welchem Schmiermittel mittels einer Absaugeinheit (150) abgesaugt und in ein Schmiermittelbad (132) im Antriebsraum (34) überführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass bodenseitig des Motorraums (44) eine Aufnahmestelle (164) vorgesehen ist, welche so ausgebildet ist, dass sie, insbesondere bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit (10) relativ zu einer Ausgangsstellung, die innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs liegen, Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf (162) aufnimmt und der Absaugeinheit (150) zuführt.
 
2. Kältemittelverdichtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) relativ zu deren bodenseitiger Umgebung als Senke ausgebildet ist.
 
3. Kältemittelverdichtereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) derart in dem Motorraum (44) angeordnet ist, dass bei Neigungen der Kältemittelverdichtereinheit (10) derart, dass eine Drehachse (56) einer Verdichterwelle (60) relativ zu einer horizontalen Ausrichtung in der Ausgangsstellung innerhalb eines Neigungstoleranzbereichs von ± 15° liegt, sich der Schmiermittelsumpf (162) bis zur Aufnahmestelle (164) erstreckt und Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf (132) in diese eintritt.
 
4. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) in einem bodenseitigen Bereich (168) des Motorraums (44) angeordnet ist, welcher von einer den Motorraum (44) von dem Antriebsraum (34) trennenden Zwischenwand (36) bis unter einen der Zwischenwand (36) zugewandten Bereich des Stators (52) und insbesondere bis maximal zur Hälfte der Erstreckung des Stators (52) in der Längsrichtung verläuft.
 
5. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) zwischen der Zwischenwand (36) und einem Polschuhe des Stators (52) umfassenden Statorblechkörper (174) liegt.
 
6. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) bodenseitig des Motorraums (44) in Schwerkraftrichtung unterhalb von der Zwischenwand (36) zugewandten Wicklungsköpfen (176) des Stators angeordnet ist.
 
7. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) relativ zu einer Bodenfläche (166) des Motorraums (44) in einer Vertiefung (184) ausgebildet ist.
 
8. Kältemittelverdichtereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) an einem Bodenkörper (182) des Motorgehäuseabschnitts (42) ausgebildet ist.
 
9. Kältemittelverdichtereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) in den Bodenkörper (182) eingeformt ist.
 
10. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenkörper (182) zur Bildung der Aufnahmestelle (164) mit einer in Richtung einer Aufstellfläche (188) des Gehäusekörpers (16) verlaufenden Ausformung (186) versehen ist.
 
11. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (164) in Richtung quer zur Längsrichtung (14) des Gesamtgehäuses (12) gesehen, in einem mittigen bodenseitigen Bereich des Motorraums (44) liegt.
 
12. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelsumpf (162) in Richtung eines den Motorraum (44) abschließenden Gehäusedeckels (24) durch eine zwischen dem Stator (52) und dem Gehäusedeckel (24) angeordnete Abschlusswand (192) begrenzt ist.
 
13. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung des Schmiermittelsumpfes (162) in Richtung eines den Motorraum (44) abschließenden Gehäusedeckels (24) durch einen zwischen dem Stator und dem Gehäusedeckel angeordneten Schmiermittelverdrängungskörper (198) begrenzt ist.
 
14. Kältemittelverdichtereinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverdrängungskörper (198) an dem Gehäusedeckel (24) gehalten ist.
 
15. Kältemittelverdichtereinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverdrängungskörper (198) an den Gehäusedeckel (24) angeformt ist.
 
16. Kältemittelverdichtereinheit nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverdrängungskörper (198) die Abschlusswand (192) bildet.
 




Zeichnung



















Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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