WO2018122180A1 - Lubricant receptacle for a coolant compressor and coolant compressor - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lubricant intake according to the preamble of claim 1.
- the invention relates to a refrigerant compressor according to the preamble of claim 7.
- lubricant which collects in a lubricant sump covering a bottom region of the compressor housing is conveyed via the crankshaft in the direction of the cylinder.
- a sleeve-shaped lubricant intake is often provided, which is rotatably connected to the crankshaft and arranged coaxially therewith and protrudes with an end portion into the lubricant sump.
- Lubricant which through an inlet opening from the lubricant sump into a
- Receiving portion of the lubricant absorption is penetrated, due to the rotation of the lubricant intake - which is caused by rotation of the crankshaft - forced into a paraboloid shape, wherein the paraboloid along the inner wall of the lubricant intake and along the inner wall of the crankshaft is formed.
- a maximum rise height, on which the located in the receiving portion of the lubricant absorption lubricant can be raised in this way is naturally achieved in the inner diameter of the inner crankshaft and depends on the square of the rotational speed of the lubricant intake and the square of the inner radius of the crankshaft or the inner
- Lubricant intake from is thus possible, the lubricant from the bottom of the compressor housing by means of the lubricant intake via the crankshaft of the compressor to the support points the main bearing of the crankshaft to promote the crank pin and the connecting rod of the refrigerant compressor.
- manufacturing parameters for example, the inner radius of the inner crankshaft, height of the outlet holes
- process parameters for example, rotational speed of the crankshaft, viscosity of the lubricant
- a compressor with such a lubricant absorption is known for example from WO 2009/092147 AI.
- a lubricant intake - and subsequently also a refrigerant compressor with an inventive Lubricant intake - provide, with a permanent closure of the inlet opening can be avoided by forming gas bubbles in the lubricant inlet or inlet. Furthermore, it should be ensured that gas bubbles, once they have formed, demolish within a very short time and thus can not cause a longer-term closure of the lubricant absorption.
- the lubricant intake according to the invention should be able to be produced in a particularly simple and cost-effective manner and be simple in construction.
- a lubricant intake for vertical conveyance of lubricant by means of a crankshaft of a refrigerant compressor
- the lubricant intake comprising at least one rotationally symmetrical, sleeve-shaped receiving portion for receiving lubricant, wherein the longitudinal axis of the receiving portion is coaxial with a longitudinal axis of the crankshaft of the refrigerant compressor can be arranged, an the attachment portion subsequent attachment portion to secure the lubricant intake to the crankshaft, and comprising at least one adjoining the receiving portion end portion which closes the receiving portion to an inlet opening, wherein the inlet opening the entry of lubricant from a lubricant sump of the refrigerant compressor in the receiving portion of at least sections protruding into the lubricant sump
- Lubricant receptacle allows, wherein the inlet opening is arranged enclosing the longitudinal axis in the end region, solved by the inlet opening viewed in the direction of the longitudinal axis either has a circular peripheral shape and a center of the inlet opening is offset from the longitudinal axis, or viewed by the inlet opening in the direction of the longitudinal axis has a non-circular peripheral shape.
- a projection, namely an orthogonal projection, of the end region along the longitudinal axis of the receiving portion with respect to rotation about the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the end portion due to the inlet opening to be formed asymmetrically, as by such asymmetric formation of the permanent closure of the inlet opening by formation of gas bubbles can be avoided in the area of lubricant intake or inlet.
- the lubricant intake according to the invention causes any gas bubbles due to an inhomogeneous distribution of centripetal forces, which on the leaked from the lubricant intake and the inlet opening occlusive Gas bubble act, are unstable and dissolve immediately from the inlet opening.
- the inlet opening is released in such a case after a very short time, for example after a maximum of 2 seconds, so that a permanent closure can be prevented.
- the inlet opening is arranged enclosing the longitudinal axis in the end region.
- the necessary asymmetry of the orthogonal projection of the end region with respect to rotations about the point of intersection between the longitudinal axis of the receiving section and the end region can be achieved by non-circular formation of the circumferential shape of the inlet opening or by a corresponding offset of a center of a circular inlet opening from the longitudinal axis.
- the end region of the lubricant intake can be either flat - in this case, the circumference of the inlet opening lies in a plane; or the end region of the lubricant intake is designed as a curved surface, so that the circumference of the inlet opening arranged in the end region describes a three-dimensional curve.
- the inlet opening viewed in the direction of the longitudinal axis has a circular or non-circular peripheral shape. Also from a production point of view, there are advantages if the inlet opening has its origin in the center of rotation of the end region of the lubricant absorption.
- an inlet opening arranged surrounding the longitudinal axis in the end region leads to an even faster tearing of a gas bubble occluding the inlet opening.
- lubricant receptacles with inlet openings which are arranged radially outboard-that is, not encircling the longitudinal axis-gas bubbles which have formed within the lubricant receptacle according to the invention can reach the inlet opening more quickly. This is to be explained by the fact that lubricant which flows through the inlet opening from the lubricant sump into the receiving section of the
- Lubricant intake has penetrated, due to the rotation of the lubricant intake - which is caused by rotation of the crankshaft - is first forced into a paraboloid shape, wherein the paraboloid is formed along the inner wall of the lubricant intake.
- an outgassing effect within the lubricant intake leads to a change in the geometry of the paraboloid. This leads to a vertex of the paraboloid, which vertex is formed in the region of the longitudinal axis of the receiving section, sinking ever further in the direction of the end region of the lubricant intake.
- the gas bubble Only when the apex of the paraboloid reaches the entrance, a portion of the paraboloid - namely, the gas bubble - escape from the lubricant intake. Due to the inventive arrangement and shape of the inlet opening the gas bubble breaks after a short time - usually after a few tenths of a second - of the inlet opening. If, however, the inlet opening is not arranged around the longitudinal axis but is arranged in a radial outer edge area of the end area, the gas bubble can escape from the lubricant intake much later, if at all. In such a case, it could come within the lubricant intake to a collapse of the paraboloid or to a critical decrease in the delivery of lubricant.
- differently shaped and arranged inlet openings of the orthogonal projection of the end region can impart the required asymmetry with respect to rotation about the point of intersection of the longitudinal axis of the receiving section with the end region of the lubricant intake, ie around the center of the projection.
- the said asymmetry could be achieved by an elliptical or circular inlet opening, wherein the center of a circular inlet opening must not coincide with the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the end portion of the lubricant intake.
- the inlet opening viewed in the direction of the longitudinal axis has an elliptical peripheral shape.
- inlet openings with a substantially elliptical peripheral shape may be advantageous, although the peripheral shape of such an inlet opening does not describe a mathematically perfect ellipse, but nevertheless gives a similar appearance.
- the required asymmetry of the inlet opening in a preferred embodiment of the lubricant absorption according to the invention can be achieved by the inlet opening having the shape of a slot.
- the center of the slot may coincide either with the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the end portion of the lubricant intake together, or be offset from this.
- the required asymmetry is achieved because the projection of the end portion along the longitudinal axis of the receiving portion with respect to rotation about the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the End region is asymmetric due to the slot.
- FIG. 2 shows a lubricant intake according to the invention with a slot whose center does not coincide with said intersection point.
- the realization of the inlet opening according to the invention as a slot is particularly advantageous in terms of the entry of lubricant from the lubricant sump in the receiving section or in terms of avoiding permanent closures of the inlet opening is to be regarded by gas bubbles.
- a fluid dynamic optimum scooping lubricant from the lubricant sump in the receiving portion of the lubricant intake can be achieved by the slot is semi-circular bounded on both sides and the long side of the slot is greater than the radius of the semi-circular boundaries.
- the length of the longitudinal side of the oblong hole between the single and double the value of the radius of the semi-circular boundaries is provided in a further preferred embodiment of the lubricant intake according to the invention that the length of the longitudinal side of the oblong hole between the single and double the value of the radius of the semi-circular boundaries.
- the longitudinal sides denote those sides of the slot which run straight and parallel to each other.
- the total length of the oblong hole is also composed of the length of the long side plus two radii of the semicircular boundaries.
- the size and shape of the inlet opening of Eml is on the paraboloid forming in the receiving section of the lubricant absorption during rotation, these parameters must be chosen carefully.
- the size of the inlet opening is between 5 and 30 percent, preferably between 10 and 25 percent, more preferably between 15 and 20 percent of the clear cross-sectional area of the receiving portion. This can form a particularly advantageous Paraboloidform within the receiving portion.
- the rotating paraboloid forming on the inner lateral surfaces of the lubricant intake and the crankshaft should as far as possible not be disturbed.
- the lubricant intake has a fastening section (16) adjoining the receiving section in order to fasten the lubricant intake to the crankshaft.
- a fastening section (16) adjoining the receiving section in order to fasten the lubricant intake to the crankshaft.
- the lubricant intake has at least one lubricant lubricant for lubricant in order to promote the formation of the lubricant paraboloid within the lubricant intake.
- the lubricant driver can be formed by a rigid structure arranged in the receiving section, for example a twisted sheet metal element.
- An object of the invention is also in a refrigerant compressor with a hermetically capsuled compressor housing, arranged in a housing interior of the compressor housing electric drive unit, comprising a rotor and a stator, a rotatably connected to the rotor crankshaft, as well as arranged in the housing interior piston-cylinder Unit comprising a piston movably mounted in a cylinder of the piston-cylinder unit, which is used to compress refrigerant from the Crankshaft is driven, solved by the refrigerant compressor having a lubricant intake according to the invention to promote lubricant from a formed in a bottom portion of the compressor housing lubricant sump via the crankshaft to the piston-cylinder unit, wherein the lubricant intake is rotatably connected to the crankshaft.
- a lubricant intake according to the invention in a hermetically encapsulated refrigerant compressor - in particular by the asymmetrical design of the end portion of the lubricant intake with respect to rotations of the projection of the end portion to the intersection between the longitudinal axis of the receiving portion and the end portion - can compared to conventional, ie symmetrical Lubricant intake improved lubrication of all provided for lubrication components of the refrigerant compressor can be ensured because the permanent closure of the inlet opening by forming gas bubbles in the area of the lubricant inlet or inlet opening can be avoided and the influence of variations in the lower vertex of the paraboloid can be reduced to the entire lubricant delivery system.
- Lubricant intake constant flow of lubricant from the receiving portion in the crankshaft and from the crankshaft via outlet openings to be lubricated components of the refrigerant compressor, a constant supply of lubricant must be ensured in the receiving portion of the lubricant intake.
- the end portion of the lubricant intake at least partially protrudes into the lubricant sump, so that the inlet opening is arranged within the lubricant sump, to a lubricant entering from the lubricant sump in the receiving portion of the lubricant intake enable.
- the end portion of the lubricant intake at least partially protrudes into the lubricant sump, so that the inlet opening is arranged within the lubricant sump, to a lubricant entering from the lubricant sump in the receiving portion of the lubricant intake enable.
- Refrigerant compressor provided that the lubricant intake by means of the attachment portion is fixed to a side facing away from the piston-cylinder unit end portion of the crankshaft and / or on the rotor.
- an inner diameter of the receiving portion of the lubricant intake coincides with a clear inner diameter of the crankshaft and that the attachment portion of the lubricant intake is pushed onto the outside of the end portion of the crankshaft, so that a continuous transition between the receiving portion of the lubricant intake and the crankshaft is ensured.
- the lubricant intake according to the invention with a forming in an operating state of the refrigerant compressor in the lubricant absorption lubricant paraboloid
- FIG. 1 shows a variant of a lubricant intake 1 according to the invention.
- the lubricant intake 1 is made up of a plurality of sleeve-shaped sections, each with a constant one Diameter constructed, with the transitions between these sections of constant diameter in the shown
- Disruption of the general public may also be discrete, that is, for example, in a stepped manner.
- the lubricant intake 1 comprises a fastening section 16 for fastening the lubricant intake 1 to a crankshaft 2 or to a rotor 11 of a refrigerant compressor 3 (see FIG. 3), and a receiving section adjoining the fastening section 16 and having a reduced diameter compared with the fastening section 16 4, which serves to absorb lubricant.
- This receiving section 4 itself has a cylindrical jacket surface and is closed by an end region 5 of the lubricant receptacle 1 on its underside, that is to say on a side remote from the attachment section 16. From the above, a sleeve-shaped construction of the lubricant receptacle 1 results overall, which is open at the top and closed downwards to an inlet opening 6 for lubricant through the end region 5.
- Fixing portion 16 and the receiving portion 4 is each rotationally symmetrical with respect to rotation about a longitudinal axis 8 of the receiving portion. 4
- the inlet opening 6 is in the operating state of
- Lubricant intake 1 in which the lubricant intake 1 is arranged coaxially with the crankshaft 2 and non-rotatably connected to the crankshaft 2, a fluidic connection between a housing interior of the refrigerant compressor 3 and the receiving portion 4 ago.
- 2 shows the lubricant intake 1 from FIG. 1 as a two-dimensional projection along the longitudinal axis 8 of the receiving section 4.
- the arrangement and shape of the inlet opening 6 arranged in the end region 5 can be clearly seen in FIG.
- the shape of the inlet opening 6, which is formed in the concrete embodiment as a slot, causes a projection 18 of the end portion 5 along the longitudinal axis 8 is no longer symmetrical under rotations about an intersection point 19 of the longitudinal axis 8 with the end portion 5.
- FIG. 3 shows a variant embodiment of a refrigerant compressor 3 according to the invention, which comprises in a compressor housing 9 a drive unit 10, a piston-cylinder unit 13 and a drive unit 10 with the piston-cylinder unit 13 connecting crankshaft 2, wherein the inventive
- crankshaft 2 is connected to the in the embodiment of the refrigerant compressor 3 of the invention shown a stator 12 of Drive unit 10 surrounding rotor 11 rotatably connected and is offset by the drive unit 10 in rotation.
- This rotational movement of the crankshaft 2 on the one hand causes a piston 14 of the piston-cylinder unit 13 is periodically moved back and forth between two dead centers of a cylinder 15 to suck refrigerant from the housing interior to compress and push out again;
- the rotating crankshaft 2 also causes the lubricant intake 1 to rotate, which causes the lubricant, which has entered the receiving section 4 through the inlet opening 6, to take the form of a paraboloid 20.
- Lubricant intake 1 (in particular the inner diameter of the receiving portion 4) and the process parameters of
- Operating state of the refrigerant compressor 3 according to the invention (in particular the rotational speed of the crankshaft 2) reaches the lubricant in the receiving portion 4 by the shape of the paraboloid 20 a riser height, which allows a transfer of lubricant from the lubricant intake 1 in the crankshaft 2.
- the crankshaft 2 can be made either at least in sections as a hollow cylinder, in which case lubricant through openings in the lateral surface of the hollow cylinder from the crankshaft 2 and can get to the provided for lubrication components of the refrigerant compressor 3; in such a case, the maximum rise height must extend at least up to a first opening in the lateral surface.
- it can also be provided to carry out the crankshaft 2 as a solid cylinder and to provide it with an eccentric, and generally obliquely upwardly extending bore 21, by means of which bore 21, the further promotion of the lubricant is achieved.
- FIG. 4 shows the lubricant intake 1 according to the invention connected to a crankshaft 2 in the refrigerant compressor 3 at different times t, t + 1, t + 2 and t + 3 of an operating state of the refrigerant compressor 3.
- the paraboloid 20 can be seen without gas bubbles .
- the shape of the paraboloid changes.
- a vertex 22 of the paraboloid 20 thereby decreases further and further in the direction of the end region 5 of the lubricant intake 1, as the development of the paraboloid 20 shows from the time t over the time t + 1 to the time t + 2.
- a part of the paraboloid - namely the part containing the gas bubble - leave the lubricant intake 2 via the inlet 6 as soon as the vertex 22 of the paraboloid 20 reaches the end region 5.
- the inlet opening 6 is arranged enclosing the longitudinal axis 8 in the end region 5. While the gas bubble leaves the lubricant intake 1 through the inlet opening 6, it closes this and thereby prevents lubricant from the lubricant sump 7 in the
- Lubricant intake 1 can get.
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Abstract
Description
SCHMIERMITTELAUFNAHME FÜR EINEN KÄLTEMITTELKOMPRESSOR UND LUBRICANT CONSUMPTION FOR A REFRIGERANT COMPRESSOR AND
KÄLTEMITTELKOMPRESSOR GEBIET DER ERFINDUNG REFRIGERANT COMPRESSOR FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiermittelaufnahme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a lubricant intake according to the preamble of claim 1.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Kältemittelkompressor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Moreover, the invention relates to a refrigerant compressor according to the preamble of claim 7.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Bei Kältemittelkompressoren ist die Sicherstellung einer ausreichenden Schmierung sämtlicher beweglicher Bauteile von besonderer Bedeutung. Zu diesem Zweck kann es vorgesehen sein, dass Schmiermittel, welches sich in einem einen Bodenbereich des Kompressorgehäuses bedeckenden Schmiermittelsumpf sammelt, über die Kurbelwelle in Richtung des Zylinders gefördert wird. For refrigerant compressors, ensuring adequate lubrication of all moving components is of particular importance. For this purpose, it may be provided that lubricant which collects in a lubricant sump covering a bottom region of the compressor housing is conveyed via the crankshaft in the direction of the cylinder.
Dazu ist oftmals eine hülsenförmige Schmiermittelaufnahme vorgesehen, welche drehfest mit der Kurbelwelle verbunden und koaxial mit dieser angeordnet ist und mit einem Endabschnitt in den Schmiermittelsumpf hinein ragt. Schmiermittel, welches durch eine Eintrittsöffnung aus dem Schmiermittelsumpf in einenFor this purpose, a sleeve-shaped lubricant intake is often provided, which is rotatably connected to the crankshaft and arranged coaxially therewith and protrudes with an end portion into the lubricant sump. Lubricant, which through an inlet opening from the lubricant sump into a
Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme eingedrungen ist, wird aufgrund der Rotation der Schmiermittelaufnahme - welche durch Rotation der Kurbelwelle hervorgerufen wird - in eine Paraboloidform gezwungen, wobei sich das Paraboloid entlang der Innenwand der Schmiermittelaufnahme und entlang der Innenwand der Kurbelwelle ausbildet . Receiving portion of the lubricant absorption is penetrated, due to the rotation of the lubricant intake - which is caused by rotation of the crankshaft - forced into a paraboloid shape, wherein the paraboloid along the inner wall of the lubricant intake and along the inner wall of the crankshaft is formed.
Eine maximale Steighöhe, auf die das sich im Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme befindende Schmiermittel auf diese Weise angehoben werden kann, wird naturgemäß im Bereich des lichten Innendurchmessers der Kurbelwelle erreicht und hängt vom Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit der Schmiermittelaufnahme sowie vom Quadrat des lichten Innenradius der Kurbelwelle bzw. derA maximum rise height, on which the located in the receiving portion of the lubricant absorption lubricant can be raised in this way is naturally achieved in the inner diameter of the inner crankshaft and depends on the square of the rotational speed of the lubricant intake and the square of the inner radius of the crankshaft or the inner
Schmiermittelaufnahme ab. Bei entsprechender Wahl der Fertigungsparameter (beispielsweise lichter Innenradius der Kurbelwelle, Höhe der Austrittsbohrungen) und Prozessparameter (beispielsweise Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, Viskosität des Schmiermittels) ist es somit möglich, das Schmiermittel vom Boden des Kompressorgehäuses mittels der Schmiermittelaufnahme über die Kurbelwelle des Kompressors zu den Auflagestellen des Hauptlagers der Kurbelwelle, dem Kurbelzapfen und der Pleuelstange des Kältemittelkompressors zu fördern. Lubricant intake from. With an appropriate choice of the manufacturing parameters (for example, the inner radius of the inner crankshaft, height of the outlet holes) and process parameters (for example, rotational speed of the crankshaft, viscosity of the lubricant), it is thus possible, the lubricant from the bottom of the compressor housing by means of the lubricant intake via the crankshaft of the compressor to the support points the main bearing of the crankshaft to promote the crank pin and the connecting rod of the refrigerant compressor.
Ein Kompressor mit einer derartigen Schmiermittelaufnahme ist etwa aus WO 2009/092147 AI bekannt. A compressor with such a lubricant absorption is known for example from WO 2009/092147 AI.
Üblicherweise kommt es bei dem Einsatz solcher Vorrichtungen jedoch zur Ausbildung von Gasblasen innerhalb der Schmiermittelaufnahme und/oder im Bereich der Eintrittsöffnung und/oder innerhalb des gesamten Schmiermittelfördersystems (also im Bereich zwischen Schmiermittelsumpf und den zu schmierenden Bauteilen, in welchem sich Schmiermittel befindet) , welche Gasblasen für das zeitweise Aussetzen des Schmiersystems verantwortlich sind. Weiters können diese Gasblasen zu Schwankungen der vertikalen Position des unteren Scheitelpunktes des Paraboloids führen. Wenn dieser Scheitelpunkt in den Bereich der Eintrittsöffnung absinkt, kann dies zur Unterbrechung des Schmiermittelfördersystems und somit zum Zusammenbrechen der Paraboloidform des Schmiermittels innerhalb der Schmiermittelaufnahme bzw. der Kurbelwelle führen. However, it usually comes with the use of such devices for the formation of gas bubbles within the lubricant intake and / or in the region of the inlet opening and / or within the entire lubricant delivery system (ie in the area between the lubricant sump and the components to be lubricated, in which there is lubricant), which Gas bubbles are responsible for the temporary suspension of the lubrication system. Furthermore, these gas bubbles can lead to variations in the vertical position of the lower vertex of the paraboloid. If this vertex falls in the region of the inlet opening, this can lead to the interruption of the lubricant delivery system and thus to the collapse of the paraboloid shape of the lubricant within the lubricant intake or the crankshaft.
Durch die Störung des Schmiermittelfördersystems kommt es zu Schwankungen in der Ölförderung aus dem Kurbelzapfen. Im Extremfall, welcher in einem Aussetzen der Ölförderung zu sehen ist, laufen alle bewegten Teile ohne Schmierung, wodurch der Kompressor innerhalb kürzester Zeit ausfällt. The disturbance of the lubricant delivery system leads to fluctuations in the oil production from the crank pin. In extreme cases, which can be seen in a suspension of oil production, all moving parts run without lubrication, whereby the compressor fails within a very short time.
AUFGABE DER ERFINDUNG OBJECT OF THE INVENTION
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schmiermittelaufnahme - und in weiterer Folge auch einen Kältemittelkompressor mit einer erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme - vorzusehen, wobei ein dauerhafter Verschluss der Eintrittsöffnung durch Bildung von Gasblasen im Bereich der Schmiermittelaufnahme bzw. Eintrittsöffnung vermieden werden kann. Weiters soll sichergestellt werden, dass Gasblasen, wenn sie einmal entstanden sind, innerhalb kürzester Zeit abreißen und somit keinen längerfristigen Verschluss der Schmiermittelaufnahme herbeiführen können . Zudem soll die erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme auf besonders einfache und kostengünstige Weise herstellbar und einfach im Aufbau sein . It is therefore an object of the present invention, a lubricant intake - and subsequently also a refrigerant compressor with an inventive Lubricant intake - provide, with a permanent closure of the inlet opening can be avoided by forming gas bubbles in the lubricant inlet or inlet. Furthermore, it should be ensured that gas bubbles, once they have formed, demolish within a very short time and thus can not cause a longer-term closure of the lubricant absorption. In addition, the lubricant intake according to the invention should be able to be produced in a particularly simple and cost-effective manner and be simple in construction.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme zur vertikalen Förderung von Schmiermittel mittels einer Kurbelwelle eines Kältemittelkompressors, die Schmiermittelaufnahme umfassend zumindest einen rotationssymmetrischen, hülsenförmigen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme von Schmiermittel, wobei die Längsachse des Aufnahmeabschnittes koaxial mit einer Längsachse der Kurbelwelle des Kältemittelkompressors anordenbar ist, einen an den Aufnahmeabschnitt anschließenden Befestigungsabschnitt, um die Schmiermittelaufnahme an der Kurbelwelle zu befestigen, sowie umfassend zumindest einen an den Aufnahmeabschnitt anschließenden Endbereich, welcher den Aufnahmeabschnitt bis auf eine Eintrittsöffnung verschließt, wobei die Eintrittsöffnung den Eintritt von Schmiermittel aus einem Schmiermittelsumpf des Kältemittelkompressors in den Aufnahmeabschnitt der zumindest abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf ragenden This object is achieved with a lubricant intake according to the invention for vertical conveyance of lubricant by means of a crankshaft of a refrigerant compressor, the lubricant intake comprising at least one rotationally symmetrical, sleeve-shaped receiving portion for receiving lubricant, wherein the longitudinal axis of the receiving portion is coaxial with a longitudinal axis of the crankshaft of the refrigerant compressor can be arranged, an the attachment portion subsequent attachment portion to secure the lubricant intake to the crankshaft, and comprising at least one adjoining the receiving portion end portion which closes the receiving portion to an inlet opening, wherein the inlet opening the entry of lubricant from a lubricant sump of the refrigerant compressor in the receiving portion of at least sections protruding into the lubricant sump
Schmiermittelaufnahme ermöglicht, wobei die Eintrittsöffnung die Längsachse umschließend in dem Endbereich angeordnet ist, gelöst, indem die Eintrittsöffnung in Richtung der Längsachse betrachtet entweder eine kreisrunde Umfangsform aufweist und ein Mittelpunkt der Eintrittsöffnung von der Längsachse versetzt ist, oder indem die Eintrittsöffnung in Richtung der Längsachse betrachtet eine nichtkreisrunde Umfangsform aufweist. Konkret soll eine Projektion, nämlich eine Orthogonalprojektion, des Endbereiches entlang der Längsachse des Aufnahmeabschnittes bezüglich Rotation um den Schnittpunkt der Längsachse des Aufnahmeabschnittes mit dem Endbereich aufgrund der Eintrittsöffnung asymmetrisch ausgebildet sein, da durch eine solche asymmetrische Ausbildung der dauerhafte Verschluss der Eintrittsöffnung durch Bildung von Gasblasen im Bereich der Schmiermittelaufnahme bzw. Eintrittsöffnung vermieden werden kann. Zwar kann es grundsätzlich nach wie vor dazu kommen, dass die Eintrittsöffnung der Schmiermittelaufnahme kurzzeitig durch eine Gasblase verschlossen wird, allerdings führt die erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme dazu, dass etwaige Gasblasen aufgrund einer inhomogenen Verteilung der Zentripetalkräfte, welche auf die aus der Schmiermittelaufnahme ausgetretene und die Eintrittsöffnung verschließende Gasblase wirken, instabil sind und sich umgehend von der Eintrittsöffnung lösen. Die Eintrittsöffnung wird in einem solchen Fall bereits nach kürzester Zeit, etwa nach maximal 2 Sekunden, wieder freigegeben, sodass ein dauerhafter Verschluss verhindert werden kann. Lubricant receptacle allows, wherein the inlet opening is arranged enclosing the longitudinal axis in the end region, solved by the inlet opening viewed in the direction of the longitudinal axis either has a circular peripheral shape and a center of the inlet opening is offset from the longitudinal axis, or viewed by the inlet opening in the direction of the longitudinal axis has a non-circular peripheral shape. Specifically, a projection, namely an orthogonal projection, of the end region along the longitudinal axis of the receiving portion with respect to rotation about the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the end portion due to the inlet opening to be formed asymmetrically, as by such asymmetric formation of the permanent closure of the inlet opening by formation of gas bubbles can be avoided in the area of lubricant intake or inlet. Although it may in principle still be the case that the inlet opening of the lubricant intake is briefly closed by a gas bubble, however, the lubricant intake according to the invention causes any gas bubbles due to an inhomogeneous distribution of centripetal forces, which on the leaked from the lubricant intake and the inlet opening occlusive Gas bubble act, are unstable and dissolve immediately from the inlet opening. The inlet opening is released in such a case after a very short time, for example after a maximum of 2 seconds, so that a permanent closure can be prevented.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Eintrittsöffnung die Längsachse umschließend in dem Endbereich angeordnet ist. Die notwendige Asymmetrie der Orthogonalprojektion des Endbereiches in Bezug auf Rotationen um den Schnittpunkt zwischen der Längsachse des Aufnahmeabschnittes und dem Endbereich ist durch nicht-kreisrunde Ausbildung der Umfangsform der Eintrittsöffnung oder durch entsprechenden Versatz eines Mittelpunkts einer kreisrunden Eintrittsöffnung von der Längsachse erreicht werden. Dabei kann der Endbereich der Schmiermittelaufnahme entweder eben ausgebildet sein - in diesem Fall liegt auch der Umfang der Eintrittsöffnung in einer Ebene; oder aber der Endbereich der Schmiermittelaufnahme ist als gekrümmte Fläche ausgebildet, sodass der Umfang der im Endbereich angeordneten Eintrittsöffnung eine dreidimensionale Kurve beschreibt. In letzterem Fall weist die Eintrittsöffnung in Richtung der Längsachse betrachtet eine kreisrunde oder nicht-kreisrunde Umfangsform auf. Auch aus fertigungstechnischer Sicht ergeben sich Vorteile, wenn die Eintrittsöffnung ihren Ursprung im Rotationszentrum des Endbereiches der Schmiermittelaufnahme hat. Die notwendige Form einer solchen, den Schnittpunkt zwischen der Längsachse des Aufnahmeabschnittes und dem Endbereich einschließenden Eintrittsöffnung, welche Form zur geforderten Asymmetrie der besagten Projektion des Endbereiches führt, kann in diesem Fall auf einfache Weise durch Nachbearbeitung der Kontur der Eintrittsöffnung verliehen werden. Ausgehend von einer kreisrunden, zentral angeordneten Bohrung kann dadurch eine Eintrittsöffnung mit einer Umfangsform geschaffen werden, welche die Bedingung der geforderten Asymmetrie zu erfüllen im Stande ist. According to the invention it is provided that the inlet opening is arranged enclosing the longitudinal axis in the end region. The necessary asymmetry of the orthogonal projection of the end region with respect to rotations about the point of intersection between the longitudinal axis of the receiving section and the end region can be achieved by non-circular formation of the circumferential shape of the inlet opening or by a corresponding offset of a center of a circular inlet opening from the longitudinal axis. In this case, the end region of the lubricant intake can be either flat - in this case, the circumference of the inlet opening lies in a plane; or the end region of the lubricant intake is designed as a curved surface, so that the circumference of the inlet opening arranged in the end region describes a three-dimensional curve. In the latter case, the inlet opening viewed in the direction of the longitudinal axis has a circular or non-circular peripheral shape. Also from a production point of view, there are advantages if the inlet opening has its origin in the center of rotation of the end region of the lubricant absorption. The necessary shape of such an inlet opening, which encloses the point of intersection between the longitudinal axis of the receiving section and the end region and which leads to the required asymmetry of the said projection of the end region, can be imparted in a simple manner by post-processing of the contour of the inlet opening. Starting from a circular, centrally arranged bore, an inlet opening with a peripheral shape can thereby be created which is able to fulfill the condition of the required asymmetry.
Zudem führt eine die Längsachse umschließend in dem Endbereich angeordnete Eintrittsöffnung zu einem noch schnelleren Abreißen einer die Eintrittsöffnung verschließenden Gasblase. Anders als bei Schmiermittelaufnahmen mit Eintrittsöffnungen, die radial außenliegend - also die Längsachse nicht umschließend - angeordnet sind, können Gasblasen, die sich innerhalb der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme ausgebildet haben, die Eintrittsöffnung nämlich schneller erreichen. Dies ist damit zu erklärten, dass Schmiermittel, welches durch die Eintrittsöffnung aus dem Schmiermittelsumpf in den Aufnahmeabschnitt derIn addition, an inlet opening arranged surrounding the longitudinal axis in the end region leads to an even faster tearing of a gas bubble occluding the inlet opening. Unlike lubricant receptacles with inlet openings, which are arranged radially outboard-that is, not encircling the longitudinal axis-gas bubbles which have formed within the lubricant receptacle according to the invention can reach the inlet opening more quickly. This is to be explained by the fact that lubricant which flows through the inlet opening from the lubricant sump into the receiving section of the
Schmiermittelaufnahme eingedrungen ist, aufgrund der Rotation der Schmiermittelaufnahme - welche durch Rotation der Kurbelwelle hervorgerufen wird - zunächst in eine Paraboloidform gezwungen wird, wobei sich das Paraboloid entlang der Innenwand der Schmiermittelaufnahme ausbildet. Während der Rotation der Schmiermittelaufnahme in einem Betriebszustand eines Kompressors, an dessen Kurbelwelle die Schmiermittelaufnahme angebracht ist, führt ein Ausgaseffekt innerhalb der Schmiermittelaufnahme zu einer Änderung der Geometrie des Paraboloids . Dies führt dazu, dass ein Scheitelpunkt des Paraboloids, welcher Scheitelpunkt im Bereich der Längsachse des Aufnahmeabschnittes ausgebildet ist, immer weiter in Richtung des Endbereiches der Schmiermittelaufnahme absinkt. Erst, wenn der Scheitelpunkt des Paraboloids die Eintrittsöffnung erreicht, kann ein Teil des Paraboloids - nämlich die Gasblase - aus der Schmiermittelaufnahme entweichen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Form der Eintrittsöffnung reißt die Gasblase nach kürzester Zeit - üblicherweise nach wenigen Zehntelsekunden - von der Eintrittsöffnung ab. Wenn aber die Eintrittsöffnung nicht die Längsachse umschließend sondern in einem radialen äußeren Randbereich des Endbereiches angeordnet ist, kann die Gasblase - wenn überhaupt - erst viel später aus der Schmiermittelaufnahme entweichen. In einem solchen Fall könnte es innerhalb der Schmiermittelaufnahme zu einem Zusammenbruch des Paraboloids bzw. zu einer kritischen Abnahme der Förderleistung von Schmiermittel kommen . Lubricant intake has penetrated, due to the rotation of the lubricant intake - which is caused by rotation of the crankshaft - is first forced into a paraboloid shape, wherein the paraboloid is formed along the inner wall of the lubricant intake. During the rotation of the lubricant intake in an operating state of a compressor, on the crankshaft of which the lubricant intake is attached, an outgassing effect within the lubricant intake leads to a change in the geometry of the paraboloid. This leads to a vertex of the paraboloid, which vertex is formed in the region of the longitudinal axis of the receiving section, sinking ever further in the direction of the end region of the lubricant intake. Only when the apex of the paraboloid reaches the entrance, a portion of the paraboloid - namely, the gas bubble - escape from the lubricant intake. Due to the inventive arrangement and shape of the inlet opening the gas bubble breaks after a short time - usually after a few tenths of a second - of the inlet opening. If, however, the inlet opening is not arranged around the longitudinal axis but is arranged in a radial outer edge area of the end area, the gas bubble can escape from the lubricant intake much later, if at all. In such a case, it could come within the lubricant intake to a collapse of the paraboloid or to a critical decrease in the delivery of lubricant.
Grundsätzlich können verschiedenst geformte und angeordnete Eintrittsöffnungen der Orthogonalprojektion des Endbereiches die geforderte Asymmetrie in Bezug auf Rotation um den Schnittpunkt der Längsachse des Aufnahmeabschnittes mit dem Endbereich der Schmiermittelaufnahme - also um den Mittelpunkt der Projektion - verleihen. Beispielsweise könnte die besagte Asymmetrie durch eine elliptische oder kreisrunde Eintrittsöffnung erreicht werden, wobei der Mittelpunkt einer kreisrunden Eintrittsöffnung nicht mit dem Schnittpunkt der Längsachse des Aufnahmeabschnittes mit dem Endbereich der Schmiermittelaufnahme zusammen fallen darf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Eintrittsöffnung in Richtung der Längsachse betrachtet eine elliptische Umfangsform aufweist. In principle, differently shaped and arranged inlet openings of the orthogonal projection of the end region can impart the required asymmetry with respect to rotation about the point of intersection of the longitudinal axis of the receiving section with the end region of the lubricant intake, ie around the center of the projection. For example, the said asymmetry could be achieved by an elliptical or circular inlet opening, wherein the center of a circular inlet opening must not coincide with the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the end portion of the lubricant intake. In a preferred embodiment of the invention it is therefore provided that the inlet opening viewed in the direction of the longitudinal axis has an elliptical peripheral shape.
Auch können Eintrittsöffnungen mit einer im Wesentlichen elliptischen Umfangsform vorteilhaft sein, wobei die Umfangsform einer solchen Eintrittsöffnung zwar keine mathematisch perfekte Ellipse beschreibt, aber dennoch einen ähnlichen Anschein erweckt. Also, inlet openings with a substantially elliptical peripheral shape may be advantageous, although the peripheral shape of such an inlet opening does not describe a mathematically perfect ellipse, but nevertheless gives a similar appearance.
Auf besonders einfache und kostensparende Weise kann die erforderliche Asymmetrie der Eintrittsöffnung bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme erreicht werden, indem die Eintrittsöffnung die Form eines Langlochs aufweist. Der Mittelpunkt des Langlochs kann dabei entweder mit dem Schnittpunkt der Längsachse des Aufnahmeabschnittes mit dem Endbereich der Schmiermittelaufnahme zusammen fallen, oder von diesem versetzt sein. In beiden Fällen wird die geforderte Asymmetrie erreicht, da die Projektion des Endbereiches entlang der Längsachse des Aufnahmeabschnittes bezüglich Rotation um den Schnittpunkt der Längsachse des Aufnahmeabschnittes mit dem Endbereich aufgrund des Langlochs asymmetrisch ist. FIG. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme mit einem Langloch, dessen Mittelpunkt nicht mit dem genannten Schnittpunkt zusammen fällt. In a particularly simple and cost-saving manner, the required asymmetry of the inlet opening in a preferred embodiment of the lubricant absorption according to the invention can be achieved by the inlet opening having the shape of a slot. The center of the slot may coincide either with the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the end portion of the lubricant intake together, or be offset from this. In both cases, the required asymmetry is achieved because the projection of the end portion along the longitudinal axis of the receiving portion with respect to rotation about the intersection of the longitudinal axis of the receiving portion with the End region is asymmetric due to the slot. FIG. 2 shows a lubricant intake according to the invention with a slot whose center does not coincide with said intersection point.
Dabei hat sich herausgestellt, dass die Realisierung der erfindungsgemäßen Eintrittsöffnung als Langloch besonders vorteilhaft hinsichtlich des Eintritts von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in den Aufnahmeabschnitt bzw. hinsichtlich der Vermeidung dauerhafter Verschlüsse der Eintrittsöffnung durch Gasblasen anzusehen ist. It has been found that the realization of the inlet opening according to the invention as a slot is particularly advantageous in terms of the entry of lubricant from the lubricant sump in the receiving section or in terms of avoiding permanent closures of the inlet opening is to be regarded by gas bubbles.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme kann ein fluiddynamisch optimales Einschaufeln von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in den Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme erreicht werden, indem das Langloch beidseitig halbkreisförmig begrenzt ist und die Längsseite des Langlochs größer als der Radius der halbkreisförmigen Begrenzungen ist. In a particularly preferred embodiment of the lubricant absorption according to the invention, a fluid dynamic optimum scooping lubricant from the lubricant sump in the receiving portion of the lubricant intake can be achieved by the slot is semi-circular bounded on both sides and the long side of the slot is greater than the radius of the semi-circular boundaries.
Um die Fertigung eines solchen Langloches zu erleichtern, ist es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme vorgesehen, dass die Länge der Längsseite des Langlochs zwischen dem einfachen und dem doppelten Wert des Radius der halbkreisförmigen Begrenzungen liegt. In order to facilitate the production of such an elongated hole, it is provided in a further preferred embodiment of the lubricant intake according to the invention that the length of the longitudinal side of the oblong hole between the single and double the value of the radius of the semi-circular boundaries.
Dabei bezeichnen die Längsseiten jene Seiten des Langlochs, welche gerade und parallel zueinander verlaufen. Die Gesamtlänge des Langlochs setzt sich zudem aus der Länge der Längsseite plus zwei Radien der halbkreisförmigen Begrenzungen zusammen. The longitudinal sides denote those sides of the slot which run straight and parallel to each other. The total length of the oblong hole is also composed of the length of the long side plus two radii of the semicircular boundaries.
Da die Größe und Form der Eintrittsöffnung von Emfluss auf das sich im Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme bei Rotation ausbildende Paraboloid ist, müssen diese Parameter mit Bedacht gewählt werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme herausgestellt, wenn die Größe der Eintrittsöffnung zwischen 5 und 30 Prozent, vorzugsweise zwischen 10 und 25 Prozent, besonders bevorzugt zwischen 15 und 20 Prozent der lichten Querschnittsfläche des Aufnahmeabschnittes beträgt. Dadurch kann sich innerhalb des Aufnahmeabschnittes eine besonders vorteilhafte Paraboloidform ausbilden. Since the size and shape of the inlet opening of Emfluss is on the paraboloid forming in the receiving section of the lubricant absorption during rotation, these parameters must be chosen carefully. In a further particularly preferred embodiment variant of the lubricant absorption according to the invention, it has proved to be particularly advantageous if the size of the inlet opening is between 5 and 30 percent, preferably between 10 and 25 percent, more preferably between 15 and 20 percent of the clear cross-sectional area of the receiving portion. This can form a particularly advantageous Paraboloidform within the receiving portion.
Um das sich im Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme befindliche Schmiermittel unter Ausnutzung der Rotation der Kurbelwelle im Inneren derselben in Richtung Zylinder fördern zu können, darf das sich ausbildende Rotations-Paraboloid an den inneren Mantelflächen der Schmiermittelaufnahme und der Kurbelwelle möglichst nicht gestört werden. In order to be able to convey the lubricant located in the receiving section of the lubricant intake in the direction of the cylinder by utilizing the rotation of the crankshaft inside, the rotating paraboloid forming on the inner lateral surfaces of the lubricant intake and the crankshaft should as far as possible not be disturbed.
Um einen möglichst ununterbrochenen Übergang zwischen dem Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme und der Kurbelwelle zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Schmiermittelaufnahme einen an den Aufnahmeabschnitt anschließenden Befestigungsabschnitt (16) aufweist, um die Schmiermittelaufnahme an der Kurbelwelle zu befestigen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann mittels dieses Befestigungsabschnittes eine Befestigung der Schmiermittelaufnahme an einem mit der Kurbelwelle drehfest verbundenem Rotor erzielt werden . In order to allow the most uninterrupted transition possible between the receiving section of the lubricant intake and the crankshaft, it is provided that the lubricant intake has a fastening section (16) adjoining the receiving section in order to fasten the lubricant intake to the crankshaft. Alternatively or additionally, by means of this attachment portion, an attachment of the lubricant intake to a rotatably connected to the crankshaft rotor can be achieved.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schmiermittelaufnahme zumindest einen Schmiermittelmitnehmer für Schmiermittel auf, um die Ausbildung des Schmiermittel-Paraboloids innerhalb der Schmiermittelaufnahme zu begünstigen. In a preferred embodiment of the invention, the lubricant intake has at least one lubricant lubricant for lubricant in order to promote the formation of the lubricant paraboloid within the lubricant intake.
Der Schmiermittelmitnehmer kann dabei durch eine in dem Aufnahmeabschnitt angeordnete starre Struktur, etwa ein verwundenes Blechelement, ausgebildet sein. The lubricant driver can be formed by a rigid structure arranged in the receiving section, for example a twisted sheet metal element.
Eine Aufgabe der Erfindung wird auch in einem Kältemittelkompressor mit einem hermetisch kapselbaren Kompressorgehäuse, einer in einem Gehäuseinneren des Kompressorgehäuses angeordneten elektrischen Antriebseinheit, umfassend einen Rotor und einen Stator, einer mit dem Rotor drehfest verbundenen Kurbelwelle, sowie mit einer in dem Gehäuseinneren angeordneten Kolben-Zylinder-Einheit, welche einen beweglich in einem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit gelagerten Kolben umfasst, welcher zur Verdichtung von Kältemittel von der Kurbelwelle antreibbar ist, gelöst, indem der Kältemittelkompressor eine erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme aufweist, um Schmiermittel aus einem in einem Bodenbereich des Kompressorgehäuses ausgebildeten Schmiermittelsumpf über die Kurbelwelle zur Kolben- Zylinder-Einheit zu fördern, wobei die Schmiermittelaufnahme drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. An object of the invention is also in a refrigerant compressor with a hermetically capsuled compressor housing, arranged in a housing interior of the compressor housing electric drive unit, comprising a rotor and a stator, a rotatably connected to the rotor crankshaft, as well as arranged in the housing interior piston-cylinder Unit comprising a piston movably mounted in a cylinder of the piston-cylinder unit, which is used to compress refrigerant from the Crankshaft is driven, solved by the refrigerant compressor having a lubricant intake according to the invention to promote lubricant from a formed in a bottom portion of the compressor housing lubricant sump via the crankshaft to the piston-cylinder unit, wherein the lubricant intake is rotatably connected to the crankshaft.
Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme in einem hermetisch kapselbaren Kältemittelkompressor - insbesondere durch die asymmetrische Ausbildung des Endbereiches der Schmiermittelaufnahme in Bezug auf Rotationen der Projektion des Endbereiches um den Schnittpunkt zwischen der Längsachse des Aufnahmeabschnittes und dem Endbereich - kann eine im Vergleich zu herkömmlichen, also symmetrischen, Schmiermittelaufnahmen verbesserte Schmierung aller zur Schmierung vorgesehenen Komponenten des Kältemittelkompressors sichergestellt werden, da der dauerhafte Verschluss der Eintrittsöffnung durch Bildung von Gasblasen im Bereich der Schmiermittelaufnahme bzw. Eintrittsöffnung vermieden und der Einfluss von Schwankungen des unteren Scheitelpunktes des Paraboloids auf das gesamte Schmiermittelfördersystem reduziert werden kann. By using a lubricant intake according to the invention in a hermetically encapsulated refrigerant compressor - in particular by the asymmetrical design of the end portion of the lubricant intake with respect to rotations of the projection of the end portion to the intersection between the longitudinal axis of the receiving portion and the end portion - can compared to conventional, ie symmetrical Lubricant intake improved lubrication of all provided for lubrication components of the refrigerant compressor can be ensured because the permanent closure of the inlet opening by forming gas bubbles in the area of the lubricant inlet or inlet opening can be avoided and the influence of variations in the lower vertex of the paraboloid can be reduced to the entire lubricant delivery system.
Aufgrund des bei betriebsmäßiger Verwendung derDue to the operational use of the
Schmiermittelaufnahme ständigen Schmiermittelflusses aus dem Aufnahmeabschnitt in die Kurbelwelle und aus der Kurbelwelle über Austrittsöffnungen zu den zu schmierenden Bauteilen des Kältemittelverdichters muss ein ständiger Nachschub von Schmiermittel in den Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme sichergestellt werden. Lubricant intake constant flow of lubricant from the receiving portion in the crankshaft and from the crankshaft via outlet openings to be lubricated components of the refrigerant compressor, a constant supply of lubricant must be ensured in the receiving portion of the lubricant intake.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors ist es zu diesem Behufe vorgesehen, dass der Endbereich der Schmiermittelaufnahme zumindest abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf ragt, sodass die Eintrittsöffnung innerhalb des Schmiermittelsumpfes angeordnet ist, um ein Eintreten von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in den Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme zu ermöglichen. Um die Ausbildung der Paraboloidform des Schmiermittels in dem Aufnahmeabschnitt zu begünstigen, ist es bei einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßenIn a particularly preferred embodiment of the refrigerant compressor according to the invention, it is provided for this purpose that the end portion of the lubricant intake at least partially protrudes into the lubricant sump, so that the inlet opening is arranged within the lubricant sump, to a lubricant entering from the lubricant sump in the receiving portion of the lubricant intake enable. In order to promote the formation of the parabolic shape of the lubricant in the receiving portion, it is in another particularly preferred embodiment of the invention
Kältemittelkompressors vorgesehen, dass die Schmiermittelaufnahme mittels des Befestigungsabschnittes an einem von der Kolben- Zylinder-Einheit abgewandten Endabschnitt der Kurbelwelle und/oder an dem Rotor befestigt ist. Refrigerant compressor provided that the lubricant intake by means of the attachment portion is fixed to a side facing away from the piston-cylinder unit end portion of the crankshaft and / or on the rotor.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass ein Innendurchmesser des Aufnahmeabschnittes der Schmiermittelaufnahme mit einem lichten Innendurchmesser der Kurbelwelle übereinstimmt und dass der Befestigungsabschnitt der Schmiermittelaufnahme außen auf den Endabschnitt der Kurbelwelle aufgeschoben ist, sodass ein kontinuierlicher Übergang zwischen dem Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme und der Kurbelwelle sichergestellt ist. In particular, it can be provided that an inner diameter of the receiving portion of the lubricant intake coincides with a clear inner diameter of the crankshaft and that the attachment portion of the lubricant intake is pushed onto the outside of the end portion of the crankshaft, so that a continuous transition between the receiving portion of the lubricant intake and the crankshaft is ensured.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. The drawings are exemplary and are intended to illustrate the inventive idea, but in no way restrict it or even reproduce it.
eine erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme a lubricant absorption according to the invention
die Schmiermittelaufnahme aus Fig. 1 entlang ihrer the lubricant intake of FIG. 1 along its
Längsachse betrachtet Viewed longitudinal axis
einen erfindungsgemäßen Kältemittelkompressor mit einer erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnähme a refrigerant compressor according to the invention with a Schmiermittelaufnähme invention
die erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme mit einem sich in einem Betriebszustand des Kältemittelkompressors in der Schmiermittelaufnahme ausbildenden Schmiermittel- Paraboloid the lubricant intake according to the invention with a forming in an operating state of the refrigerant compressor in the lubricant absorption lubricant paraboloid
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG WAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme 1. Die Schmiermittelaufnahme 1 ist aus mehreren hülsenförmigen Abschnitten mit jeweils konstantem Durchmesser aufgebaut, wobei die Übergänge zwischen diesen Abschnitten konstanten Durchmessers in der gezeigtenFIG. 1 shows a variant of a lubricant intake 1 according to the invention. The lubricant intake 1 is made up of a plurality of sleeve-shaped sections, each with a constant one Diameter constructed, with the transitions between these sections of constant diameter in the shown
Ausführungsvariante kontinuierlich verlaufen, aber ohneExecution variant run continuously, but without
Beeinträchtigung der Allgemeinheit auch diskret, also etwa stufenförmig verlaufend, ausgebildet sein können. Disruption of the general public may also be discrete, that is, for example, in a stepped manner.
Die Schmiermittelaufnahme 1 umfasst einen Befestigungsabschnitt 16 zur Befestigung der Schmiermittelaufnahme 1 an einer Kurbelwelle 2 oder an einem Rotor 11 eines Kältemittelkompressors 3 (siehe Fig. 3) , sowie einen an den Befestigungsabschnitt 16 anschließenden, einen im Vergleich mit dem Befestigungsabschnitt 16 verminderten Durchmesser aufweisenden Aufnahmeabschnitt 4, welcher der Aufnahme von Schmiermittel dient. Dieser Aufnahmeabschnitt 4 weist selbst wiederum eine zylindrische Mantelfläche auf und ist durch einen Endbereich 5 der Schmiermittelaufnahme 1 an seiner Unterseite - also an einer von dem Befestigungsabschnitt 16 abgewandten Seite - verschlossen. Aus dem Obengesagten ergibt sich insgesamt ein hülsenförmiger Aufbau der Schmiermittelaufnahme 1, welche nach oben hin offen und nach unten hin bis auf eine Eintrittsöffnung 6 für Schmiermittel durch den Endbereich 5 abgeschlossen ist. Sowohl derThe lubricant intake 1 comprises a fastening section 16 for fastening the lubricant intake 1 to a crankshaft 2 or to a rotor 11 of a refrigerant compressor 3 (see FIG. 3), and a receiving section adjoining the fastening section 16 and having a reduced diameter compared with the fastening section 16 4, which serves to absorb lubricant. This receiving section 4 itself has a cylindrical jacket surface and is closed by an end region 5 of the lubricant receptacle 1 on its underside, that is to say on a side remote from the attachment section 16. From the above, a sleeve-shaped construction of the lubricant receptacle 1 results overall, which is open at the top and closed downwards to an inlet opening 6 for lubricant through the end region 5. Both the
Befestigungsabschnitt 16 als auch der Aufnahmeabschnitt 4 ist jeweils rotationssymmetrisch bezüglich Rotation um eine Längsachse 8 des Aufnahmeabschnittes 4. Fixing portion 16 and the receiving portion 4 is each rotationally symmetrical with respect to rotation about a longitudinal axis 8 of the receiving portion. 4
Die Eintrittsöffnung 6 stellt im Betriebszustand derThe inlet opening 6 is in the operating state of
Schmiermittelaufnahme 1, in welchem die Schmiermittelaufnahme 1 koaxial mit der Kurbelwelle 2 angeordnet und drehfest mit der Kurbelwelle 2 verbunden ist, eine fluidische Verbindung zwischen einem Gehäuseinneren des Kältemittelkompressors 3 und dem Aufnahmeabschnitt 4 her. Fig. 2 zeigt die Schmiermittelaufnahme 1 aus Fig. 1 als zweidimensionale Projektion entlang der Längsachse 8 des Aufnahmeabschnittes 4. Insbesondere die Anordnung und Form der in dem Endbereich 5 angeordneten Eintrittsöffnung 6 ist aus Fig. 2 gut ersichtlich . Die Form der Eintrittsöffnung 6, welche im konkreten Ausführungsbeispiel als Langloch ausgebildet ist, führt dazu, dass eine Projektion 18 des Endbereiches 5 entlang der Längsachse 8 nicht mehr symmetrisch unter Rotationen um einen Schnittpunkt 19 der Längsachse 8 mit dem Endbereich 5 ist. Nur die Rotation der Projektion 18 um den Schnittpunkt 19 um einen Winkel von 360° bildet die Projektion 18 des Endbereiches 5 wieder auf sich selbst ab, sodass die Bedingung für Rotationssymmetrie, wonach zweidimensionale Objekte rotationssymmetrisch sind, wenn eine Drehung um jeden beliebigen Winkel um einen Punkt das Objekt auf sich selbst abbildet, genau nicht erfüllt ist. Lubricant intake 1, in which the lubricant intake 1 is arranged coaxially with the crankshaft 2 and non-rotatably connected to the crankshaft 2, a fluidic connection between a housing interior of the refrigerant compressor 3 and the receiving portion 4 ago. 2 shows the lubricant intake 1 from FIG. 1 as a two-dimensional projection along the longitudinal axis 8 of the receiving section 4. In particular, the arrangement and shape of the inlet opening 6 arranged in the end region 5 can be clearly seen in FIG. The shape of the inlet opening 6, which is formed in the concrete embodiment as a slot, causes a projection 18 of the end portion 5 along the longitudinal axis 8 is no longer symmetrical under rotations about an intersection point 19 of the longitudinal axis 8 with the end portion 5. Only the rotation of the projection 18 about the point of intersection 19 through an angle of 360 ° reflects the projection 18 of the end region 5 back on itself, so that the condition for rotational symmetry, according to which two-dimensional objects are rotationally symmetric, if a rotation of any angle by one Point the object maps to itself, exactly is not met.
Eben diese durch die Eintrittsöffnung 6 bedingte Asymmetrie des Endbereiches 5 der Schmiermittelaufnahme 1 führt dazu, dass sich im Betriebszustand der Schmiermittelaufnahme 1 - in welchem Betriebszustand die Schmiermittelaufnahme 1 drehfest mit der Kurbelwelle 2 des Kältemittelkompressors 3 verbunden und derart koaxial mit der Kurbelwelle 2 angeordnet ist, dass zumindest der Endbereich 5 abschnittsweise in einen Schmiermittelsumpf 7 des Kältemittelkompressors 3 ragt (siehe Fig. 3) - keine den Schmiermittelfluss unterbrechenden Gasblasen im Bereich der Schmiermittelaufnahme 1, insbesondere im Bereich derIt is precisely this asymmetry of the end region 5 of the lubricant intake 1 caused by the inlet opening 6 that causes the lubricant intake 1 to be non-rotatably connected to the crankshaft 2 of the refrigerant compressor 3 in the operating state of the lubricant intake 1 and to be arranged coaxially with the crankshaft 2, that at least the end region 5 projects in sections into a lubricant sump 7 of the refrigerant compressor 3 (see FIG. 3) - no gas bubbles interrupting the lubricant flow in the region of the lubricant intake 1, in particular in the region of
Eintrittsöffnung 6, ausbilden und eine kontinuierliche Schmiermittelversorgung aller zur Schmierung vorgesehenen Bauteile des Kältemittelkompressors 3 sichergestellt werden kann. Inlet opening 6, forming and a continuous supply of lubricant all provided for lubrication components of the refrigerant compressor 3 can be ensured.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors 3, welcher in einem Kompressorgehäuse 9 eine Antriebseinheit 10, eine Kolben-Zylinder-Einheit 13 sowie eine die Antriebseinheit 10 mit der Kolben-Zylinder-Einheit 13 verbindende Kurbelwelle 2 umfasst, wobei die erfindungsgemäße3 shows a variant embodiment of a refrigerant compressor 3 according to the invention, which comprises in a compressor housing 9 a drive unit 10, a piston-cylinder unit 13 and a drive unit 10 with the piston-cylinder unit 13 connecting crankshaft 2, wherein the inventive
Schmiermittelaufnahme 1 derart koaxial und drehfest mit der Kurbelwelle 2 verbunden ist, dass die Schmiermittelaufnahme 1 zumindest abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf 7, welcher sich in einem Bodenbereich 17 des Kompressorgehäuses 9 ausbildet, ragt. 1 so coaxially and rotationally fixed to the crankshaft 2 is connected, that the lubricant intake 1 at least partially in the lubricant sump 7, which forms in a bottom portion 17 of the compressor housing 9 projects.
Die Kurbelwelle 2 ist mit dem in der gezeigten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors 3 einen Stator 12 der Antriebseinheit 10 umgebenden Rotor 11 drehfest verbunden und wird durch die Antriebseinheit 10 in Rotation versetzt. Diese rotatorische Bewegung der Kurbelwelle 2 führt einerseits dazu, dass ein Kolben 14 der Kolben-Zylinder-Einheit 13 periodisch zwischen zwei Totpunkten eines Zylinders 15 hin und her bewegt wird, um Kältemittel aus dem Gehäuseinneren anzusaugen, zu verdichten und wieder auszuschieben; andererseits versetzt die rotierende Kurbelwelle 2 auch die Schmiermittelaufnahme 1 in eine Drehbewegung, welche dazu führt, dass das durch die Eintrittsöffnung 6 in den Aufnahmeabschnitt 4 gelangte Schmiermittel die Form eines Paraboloids 20 annimmt. The crankshaft 2 is connected to the in the embodiment of the refrigerant compressor 3 of the invention shown a stator 12 of Drive unit 10 surrounding rotor 11 rotatably connected and is offset by the drive unit 10 in rotation. This rotational movement of the crankshaft 2 on the one hand causes a piston 14 of the piston-cylinder unit 13 is periodically moved back and forth between two dead centers of a cylinder 15 to suck refrigerant from the housing interior to compress and push out again; On the other hand, the rotating crankshaft 2 also causes the lubricant intake 1 to rotate, which causes the lubricant, which has entered the receiving section 4 through the inlet opening 6, to take the form of a paraboloid 20.
Bei entsprechender Wahl der Fertigungsparameter derWith appropriate choice of the production parameters of
Schmiermittelaufnahme 1 (insbesondere des Innendurchmessers des Aufnahmeabschnittes 4) und der Prozessparameter desLubricant intake 1 (in particular the inner diameter of the receiving portion 4) and the process parameters of
Betriebszustandes des erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors 3 (insbesondere der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 2) erreicht das Schmiermittel in dem Aufnahmeabschnitt 4 durch die Form des Paraboloids 20 eine Steighöhe, welche eine Überleitung von Schmiermittel aus der Schmiermittelaufnahme 1 in die Kurbelwelle 2 ermöglicht . Operating state of the refrigerant compressor 3 according to the invention (in particular the rotational speed of the crankshaft 2) reaches the lubricant in the receiving portion 4 by the shape of the paraboloid 20 a riser height, which allows a transfer of lubricant from the lubricant intake 1 in the crankshaft 2.
Zur weiteren Förderung des Schmiermittels kann die Kurbelwelle 2 entweder zumindest abschnittsweise als Hohlzylinder gefertigt sein, in welchem Fall Schmiermittel über Öffnungen in der Mantelfläche des Hohlzylinders aus der Kurbelwelle 2 austreten und zu den zur Schmierung vorgesehenen Bauteilen des Kältemittelkompressors 3 gelangen kann; in einem solchen Fall muss die maximale Steighöhe zumindest bis zu einer ersten Öffnung in der Mantelfläche reichen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Kurbelwelle 2 als Vollzylinder auszuführen und diesen mit einer exzentrischen, und in der Regel schräg nach oben verlaufenden Bohrung 21 zu versehen, mittels welcher Bohrung 21 die weitere Förderung des Schmiermittels erzielt wird. In dem Fall einer schräg verlaufenden Bohrung 21 reicht mitunter bereits eine geringere maximale Steighöhe des Schmiermittels aus, da diese lediglich eine Überleitung von Schmiermittel in die Bohrung 21 ermöglichen und nicht die gesamte Strecke bis zu der ersten Öffnung überbrücken muss. Innerhalb der Schräg verlaufenden Bohrung 21 der Kurbelwelle 2 wird das Schmiermittel gegen eine Wandung der Bohrung 21 gedrückt und dadurch bis zu der ersten Öffnung in der Mantelfläche der Kurbelwelle 2 gefördert . Fig. 4 zeigt die mit einer Kurbelwelle 2 verbundene erfindungsgemäße Schmiermittelaufnahme 1 in dem Kältemittelkompressor 3 zu unterschiedlichen Zeitpunkten t, t+1, t+2 und t+3 eines Betriebszustandes des Kältemittelkompressors 3. Im Zeitschritt t ist das Paraboloid 20 ohne Gasblasen zu sehen. Sobald der Ausgaseffekt innerhalb der Schmiermittelaufnahme 1 einsetzt, verändert sich die Form des Paraboloids. Ein Scheitelpunkt 22 des Paraboloids 20 sinkt dabei immer weiter in Richtung des Endbereiches 5 der Schmiermittelaufnahme 1 ab, wie die Entwicklung des Paraboloids 20 von dem Zeitpunkt t über den Zeitpunkt t+1 bis zum Zeitpunkt t+2 zeigt. Schließlich kann ein Teil des Paraboloids - nämlich der die Gasblase enthaltende Teil - die Schmiermittelaufnahme 2 über die Eintrittsöffnung 6 verlassen, sobald der Scheitelpunkt 22 des Paraboloids 20 den Endbereich 5 erreicht. Dies wird dadurch sichergestellt, dass die Eintrittsöffnung 6 die Längsachse 8 umschließend in dem Endbereich 5 angeordnet ist. Während die Gasblase die Schmiermittelaufnahme 1 durch die Eintrittsöffnung 6 verlässt, verschließt sie diese und verhindert dadurch, dass Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf 7 in dieTo further promote the lubricant, the crankshaft 2 can be made either at least in sections as a hollow cylinder, in which case lubricant through openings in the lateral surface of the hollow cylinder from the crankshaft 2 and can get to the provided for lubrication components of the refrigerant compressor 3; in such a case, the maximum rise height must extend at least up to a first opening in the lateral surface. However, it can also be provided to carry out the crankshaft 2 as a solid cylinder and to provide it with an eccentric, and generally obliquely upwardly extending bore 21, by means of which bore 21, the further promotion of the lubricant is achieved. In the case of an obliquely running bore 21, sometimes even a smaller maximum height of rise of the lubricant is sufficient, since these only allow a transfer of lubricant into the bore 21 and do not have to bridge the entire distance up to the first opening. Within the inclined bore 21 of the crankshaft 2 is the Lubricant pressed against a wall of the bore 21 and thereby promoted to the first opening in the lateral surface of the crankshaft 2. FIG. 4 shows the lubricant intake 1 according to the invention connected to a crankshaft 2 in the refrigerant compressor 3 at different times t, t + 1, t + 2 and t + 3 of an operating state of the refrigerant compressor 3. In the time step t the paraboloid 20 can be seen without gas bubbles , As soon as the outgas effect within the lubricant intake 1 starts, the shape of the paraboloid changes. A vertex 22 of the paraboloid 20 thereby decreases further and further in the direction of the end region 5 of the lubricant intake 1, as the development of the paraboloid 20 shows from the time t over the time t + 1 to the time t + 2. Finally, a part of the paraboloid - namely the part containing the gas bubble - leave the lubricant intake 2 via the inlet 6 as soon as the vertex 22 of the paraboloid 20 reaches the end region 5. This is ensured by the fact that the inlet opening 6 is arranged enclosing the longitudinal axis 8 in the end region 5. While the gas bubble leaves the lubricant intake 1 through the inlet opening 6, it closes this and thereby prevents lubricant from the lubricant sump 7 in the
Schmiermittelaufnahme 1 gelangen kann. Dadurch, dass die Eintrittsöffnung 6 in Richtung der Längsachse betrachtet entweder eine kreisrunde Umfangsform aufweist und ein Mittelpunkt der Eintrittsöffnung von der Längsachse 8 versetzt ist, oder dass die Eintrittsöffnung 6 in Richtung der Längsachse betrachtet eine nichtkreisrunde Umfangsform aufweist, wird jedoch gewährleistet, dass die Gasblase instabil wird und nach kürzester Zeit von der Schmiermittelaufnahme 1 bzw. von der Eintrittsöffnung 6 abreißt und diese wieder freigibt. BEZUGSZEICHENLISTE Lubricant intake 1 can get. The fact that the inlet opening 6 viewed in the direction of the longitudinal axis either has a circular peripheral shape and a center of the inlet opening is offset from the longitudinal axis 8, or that the inlet opening 6 viewed in the longitudinal axis has a non-circular peripheral shape, but ensures that the gas bubble becomes unstable and after a short time tears off from the lubricant intake 1 and from the inlet opening 6 and releases them again. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schmiermittelaufnahme 1 lubricant intake
2 Kurbelwelle 2 crankshaft
3 Kältemittelkompressor 3 refrigerant compressor
4 Aufnahmeabschnitt 4 receiving section
5 Endbereich 5 end area
6 Eintrittsöffnung 6 entrance opening
7 Schmiermittelsumpf 7 lubricant sump
8 Längsachse 8 longitudinal axis
9 Kompressorgehäuse 9 compressor housing
10 Antriebseinheit 10 drive unit
11 Rotor 11 rotor
12 Stator 12 stators
13 Kolben-Zylinder-Einheit 13 piston-cylinder unit
14 Kolben 14 pistons
15 Zylinder 15 cylinders
16 Befestigungsabschnitt 16 attachment section
17 Bodenbereich 17 floor area
18 Projektion des Endbereiches 18 projection of the end area
19 Schnittpunkt Längsachse-Endbereich 19 Intersection of longitudinal axis end region
20 Paraboloid 20 paraboloid
21 Bohrung der Kurbelwelle 21 bore of the crankshaft
22 Scheitelpunkt des Paraboloids 22 vertex of the paraboloid
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