DE102009006863B4 - oil separator - Google Patents
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Abstract
Ölabscheider für einen Kältekreislauf mit einem Gehäuse (10) in dessen Gehäuseinnenraum ein Zentrifugalabscheider (Z) gebildet oder angeordnet ist, wobei im Gehäuseinnenraum in Strömungsrichtung hinter dem Zentrifugalabscheider (Z) eine Filtereinheit (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Schwerkraftrichtung unterhalb des Zentrifugalabscheiders (Z) und der Filtereinheit (50) ein Sammler (15) im Gehäuse (10) gehalten ist, und dass der Sammler (15) einen Sammelraum räumlich von dem Zentrifugalabscheider (Z) abtrennt.Oil separator for a refrigeration cycle with a housing (10) in the housing interior a centrifugal separator (Z) is formed or arranged, wherein in the housing interior in the flow direction behind the centrifugal separator (Z) a filter unit (50) is arranged, characterized in that in the direction of gravity below the Centrifugal separator (Z) and the filter unit (50) a collector (15) is held in the housing (10), and that the collector (15) spatially separates a collecting space of the centrifugal separator (Z).
Description
Die Erfindung betrifft einen Ö labscheider für einen Kältekreislauf mit einem Gehäuse in dessen Gehäuseinnenraum ein Zentrifugalabscheider gebildet oder angeordnet ist.The invention relates to a Ö labscheider for a refrigeration cycle with a housing in the housing interior a centrifugal separator is formed or arranged.
In einem Kältekreislauf wird Kältemittel gefördert. Zu diesem Zweck wird ein Verdichter verwendet, der das gasförmige Kältemittel komprimiert. Nach dem Verdichter ist das Kältemittel mit Öldampf angereichert. Um eine einwandfreie Funktion des Kältekreislaufs zu garantieren, muss das Öl aus dem Gasstrom entfernt werden. Zu diesem Zweck werden im Stand der Technik unterschiedliche Typen von Ölabscheidern verwendet. Es sind beispielsweise Zentrifugalabscheider bekannt. Bei diesen wird das mit Öldampf angereicherte gasförmige Kältemittel in ein Gehäuse so eingeblasen, dass es sich in der Form eines Wirbels darin bewegt. Die dabei entstehenden Zentrifugalkräfte wirken auf die Ölteilchen im Öldampf ein und bewegen sie radial nach außen aus dem Gasgemisch. Die Öltröpfchen werden an einer Innenwandung des Zentrifugalabscheiders gefangen und dann abtransportiert.Refrigerant is delivered in a refrigeration cycle. For this purpose, a compressor is used which compresses the gaseous refrigerant. After the compressor, the refrigerant is enriched with oil vapor. In order to guarantee perfect functioning of the refrigeration circuit, the oil must be removed from the gas flow. For this purpose, different types of oil separators are used in the prior art. For example, centrifugal separators are known. In these, the gaseous refrigerant enriched with oil vapor is blown into a casing so as to move in the form of a vortex therein. The resulting centrifugal forces act on the oil particles in the oil vapor and move them radially outward from the gas mixture. The oil droplets are trapped on an inner wall of the centrifugal separator and then removed.
Der so gereinigte Gasstrom verlässt den Zentrifugalabscheider und wird dann einer nachgelagerten Filtereinheit zugeleitet. Dort werden letzte Ölreste in Filterelementen abgeschieden. Die Filterelemente müssen regelmäßig gewechselt werden. Hierzu ist ein Ausbau der Filtereinheit erforderlich, wodurch eine große Wartungsdauer entsteht. Aus der
In der
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ölabschneider der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei kompakter Bauweise einfach zu installieren und zu warten ist.It is an object of the invention to provide an oil separator of the type mentioned, which is easy to install and maintain in a compact design.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Gehäuseinnenraum in Strömungsrichtung hinter dem Zentrifugalabscheider eine Filtereinheit angeordnet ist. Der Zentrifugalabscheider bildet dabei zusammen mit der Filtereinheit eine Baugruppe die einheitlich gehandhabt und in den Kältekreislauf integriert werden kann. Auf diese Weise reduziert sich der Installationsaufwand erheblich. Weiterhin reduziert sich durch diese Maßnahme die Gefahr von Leckagebildung deutlich, denn es wird die Zahl der Anschlüsse zum Kältekreislauf verringert. Die aus Zentrifugalabscheider und Filtereinheit bestehende Baugruppe kann einheitlich gewartet werden, wodurch auch ein geringerer Wartungsaufwand entsteht.This object is achieved in that a filter unit is arranged in the housing interior in the flow direction behind the centrifugal separator. The centrifugal separator forms together with the filter unit an assembly that can be handled uniformly and integrated into the refrigeration cycle. In this way, the installation cost is reduced considerably. Furthermore, the risk of leakage formation is significantly reduced by this measure, because it reduces the number of connections to the refrigeration cycle. The assembly consisting of centrifugal separator and filter unit can be uniformly maintained, resulting in less maintenance.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass in Schwerkraftrichtung unterhalb des Zentrifugalabscheiders und der Filtereinheit ein Sammler im Gehäuse gehalten ist, und dass der Sammler einen Sammelraum räumlich von dem Zentrifugalabscheider abtrennt.According to the invention, it is provided that in the direction of gravity below the centrifugal separator and the filter unit, a collector is held in the housing, and that the collector separates a collecting space spatially from the centrifugal separator.
Der Sammler sammelt das abtropfende oder an Sammelflächen ablaufende Öl und leitet es geordnet in den Sammelraum. Er verhindert auch, dass infolge von Luftverwirbelungen Öl aus dem Sammelraum unbeabsichtigt mitgerissen wird.The collector collects dripping or run off collecting surfaces oil and passes it in order in the plenum. It also prevents oil from being accidentally entrained from the plenum due to air turbulence.
Gemäß einer bevorzugten Erfindungsausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Zentrifugalabscheider einen ringförmigen Strömungskanal aufweist, dem ein Gaseinlass und ein Gasauslass zugeordnet sind, und dass der Gaseinlass in Schwerkraftrichtung oberhalb des Gasauslasses angeordnet ist. Das dem Zentrifugalabscheider zugeführte Gasgemisch wird in dem Strömungskanal umlaufend zirkuliert und gleichzeitig in Schwerkraftrichtung geführt. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Ölabscheidung und es wird die Gefahr, dass bereits abgeschiedene Öltröpfchen wieder von der Strömung mitgerissen werden, verringert.According to a preferred embodiment of the invention, it may be provided that the centrifugal separator has an annular flow channel to which a gas inlet and a gas outlet are assigned, and that the gas inlet is arranged in the direction of gravity above the gas outlet. The gas mixture fed to the centrifugal separator is circulated circulating in the flow channel and at the same time guided in the direction of gravity. This results in an improved oil separation and it is the risk that already separated oil droplets are entrained again by the flow, reduced.
Wenn vorgesehen ist, dass die innerhalb des Gehäuses angeordnete Filtereinheit durch einen Wartungsverschluss des Behälters zugänglich ist, dann ergibt sich ein deutlicher Vorteil für die Wartung.If it is provided that the filter unit disposed within the housing is accessible through a maintenance closure of the container, then there is a clear advantage for the maintenance.
Die Filtereinheit kann durch den Wartungsverschluss hindurch gewartet, beispielsweise Filterelemente ausgetauscht werden. Dabei kann der Ölabscheider am Kältekreislauf angebaut bleiben. Somit müssen die Dichtstellen zwischen Ölabscheider und Kältekreislauf auch nicht erneuert werden. Darüber hinaus besteht dann auch nicht die Gefahr, dass der Ölabscheider infolge der Wartungsarbeiten nicht lagerichtig eingebaut wird.The filter unit can be maintained through the maintenance closure, for example, filter elements are replaced. The oil separator can remain attached to the refrigeration circuit. Thus, the sealing points between the oil separator and the refrigeration cycle must not be renewed. In addition, there is also no risk that the oil separator will not be installed in the correct position due to maintenance.
Eine einfache Bauweise ergibt sich für den Ölabscheider dadurch, dass die Filtereinheit ein umlaufendes Wandelement aufweist, dass im Abstand von dem Wandelement eine Innenwandungsfläche des Gehäuses umläuft, und dass zwischen der Innenwandungsfläche und dem Wandelement der Zirkulationsraum des Zentrifugalabscheiders gebildet ist.A simple construction results for the oil separator in that the filter unit has a circumferential wall element, that at a distance from the wall element an inner wall surface of the housing rotates, and that between the inner wall surface and the wall element of the circulation space of the centrifugal separator is formed.
Um das im Zentrifugalabscheider vorgereinigte Gasgemisch den Filterpatronen der Filtereinheit auf einfache Weise geordnet zuführen zu können, kann es vorgesehen sein, dass die Filtereinheit eine Verteilerplatte aufweist, auf der mehrere Filterpatronen aufgesetzt sind.In order to be able to feed the filter mixture pre-cleaned in the centrifugal separator in a simple manner to the filter cartridges of the filter unit, It may be provided that the filter unit has a distributor plate on which a plurality of filter cartridges are placed.
Der Sammler erfüllt die an ihn gestellten Aufgaben bei einfacher konstruktiver Bauweise dadurch, dass der Sammler wenigsten eine im Winkel zur Schwenkkraftrichtung stehende, geneigte Ablauffläche aufweist, die in eine Ablauföffnung übergeht.The collector fulfills the tasks set for him in a simple constructive construction in that the collector has at least one at an angle to the swivel force direction inclined sloped surface, which merges into a drain opening.
Wenn vorgesehen ist, dass in die Filtereinheit bausatzartig eine oder mehrere Patroneneinheiten einsetzbar sind, wobei die Patroneneinheiten in Strömungsrichtung des Kältemittelgases hintereinander angeordnet sind, dann kann der Ölabscheider auf einfache Weise auf unterschiedliche Durchfluss-Gasvolumenströme angepasst werden.If it is provided that one or more cartridge units can be used in a kit-like manner in the filter unit, the cartridge units being arranged one behind the other in the flow direction of the refrigerant gas, then the oil separator can be easily adapted to different flow gas volume flows.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Die
Die obere Endkappe
Der Gehäusekorpus
In dem vom dem Gehäuse
Im Bereich des Sammelraums ist ein Schauglas in die Wandung des Gehäusekorpus
Oberhalb des Sammlers
Im axialen Abstand zu dieser Einlassöffnung
Die Funktionsweise des Ölabscheiders ist wie folgt:
Vom Verdichter des Kältekreislaufes kommend wird ein Gasgemisch, bestehend aus Kältemittel und Öldampf über den Gaseinlass
Coming from the compressor of the refrigeration cycle is a gas mixture consisting of refrigerant and oil vapor through the
Das so im Zentrifugalabscheider Z gereinigte Gasgemisch strömt durch die Einlassöffnung
Im Wartungsfall können die Filterpatronen
Oberhalb der Verteilerplatte
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