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DE102024206836A1 - Housing device for a compressor, compressor and vehicle - Google Patents

Housing device for a compressor, compressor and vehicle

Info

Publication number
DE102024206836A1
DE102024206836A1 DE102024206836.5A DE102024206836A DE102024206836A1 DE 102024206836 A1 DE102024206836 A1 DE 102024206836A1 DE 102024206836 A DE102024206836 A DE 102024206836A DE 102024206836 A1 DE102024206836 A1 DE 102024206836A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wall
housing
compressor
cavity
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024206836.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Axel Rohm
Joel Kring
Jörg BENDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102024206836.5A priority Critical patent/DE102024206836A1/en
Publication of DE102024206836A1 publication Critical patent/DE102024206836A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehäusevorrichtung (100) für einen Kompressor (200), umfassend: ein Gehäuse (110) mit einer Gehäusewand, wobei eine Innenfläche der Gehäusewand einen Innenraum des Gehäuses (110) definiert, wobei das Gehäuse (110) zum Aufnehmen einer Verdichtereinheit (210) des Kompressors (200) ausgebildet ist, derart, dass die Verdichtereinheit (210) vollständig in den Innenraum aufnehmbar ist, wobei die Gehäusewand zumindest abschnittsweise doppelwandig mit einer Innenwand (112) und einer Außenwand (111) und einem zwischen den Innen- und Außenwänden (112, 111) ausgebildeten Hohlraum (113) ausgebildet ist, eine in dem Hohlraum (113) anordenbare Stützstruktur (120) zum Stützen der Innen- und Außenwände (112, 111), wobei die Stützstruktur (120), in einem in dem Hohlraum (113) angeordneten Zustand, entlang der Innen- und Außenwände (112, 111) jeweils eine Vielzahl an Kontaktabschnitten in Kontakt mit der jeweiligen Wand (112, 111) und eine Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten in Bezug auf die jeweilige Wand (112, 111) aufweist. The invention relates to a housing device (100) for a compressor (200), comprising: a housing (110) with a housing wall, wherein an inner surface of the housing wall defines an interior space of the housing (110), wherein the housing (110) is designed to accommodate a compressor unit (210) of the compressor (200) such that the compressor unit (210) can be completely accommodated in the interior space, wherein the housing wall is at least partially double-walled with an inner wall (112) and an outer wall (111) and a cavity (113) formed between the inner and outer walls (112, 111), a support structure (120) that can be arranged in the cavity (113) for supporting the inner and outer walls (112, 111), wherein the support structure (120), in a state arranged in the cavity (113), extends along the inner and outer walls (112, 111). each has a multitude of contact sections in contact with the respective wall (112, 111) and a multitude of non-contact sections with respect to the respective wall (112, 111).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gehäusevorrichtung für einen Kompressor, einen Kompressor mit einer solchen Gehäusevorrichtung als auch ein Fahrzeug mit einer solchen Gehäusevorrichtung und/oder einem solchen Kompressor.The invention relates to a housing device for a compressor, a compressor with such a housing device, and a vehicle with such a housing device and/or such a compressor.

Kompressoren in Wärmepumpen und Klimaanlagen bestehen in der Regel aus einem mehrteiligen Gehäuse aus Aluminium. Elektrisch angetriebene Kompressoren saugen ein Kältemittel im weitesten Sinne über einen Elektromotor und dessen Elektronik an, um deren Verlustleistung zur Kühlung abzuführen, diese aber möglichst zu nutzen. Im Betrieb erwärmt sich eine Außenhülle des Gehäuses durch das verdichtete Gas und gibt Wärme an die Umgebung durch Konvektion ab. Um diese Verluste zu reduzieren sind häufig Maßnahmen zur thermischen Isolation vorhanden. Gleichzeitig hilft diese Umhüllung auch die Geräuschemission zu verringern.Compressors in heat pumps and air conditioners typically consist of a multi-part aluminum housing. Electrically driven compressors draw in a refrigerant (in the broadest sense) via an electric motor and its electronics, dissipating its heat loss for cooling purposes while utilizing this heat as efficiently as possible. During operation, the outer shell of the housing heats up due to the compressed gas and releases heat to the surroundings through convection. To reduce these losses, thermal insulation is often incorporated. This enclosure also helps to reduce noise emissions.

Dabei liegt jedoch das technische Problem vor, dass Isolationsmaßnahmen am Kompressor nur unzureichend effektiv sind und deshalb zu Verlusten und zu einem reduzierten Wirkungsgrad führen. Darüber hinaus haben die aus Festigkeitsgründen erforderlichen Wanddicken des Gehäuses ein hohes Gewicht zur Folge.However, a technical problem exists: insulation measures on the compressor are only insufficiently effective and therefore lead to losses and reduced efficiency. Furthermore, the wall thicknesses of the housing required for structural strength result in a high weight.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gehäusevorrichtung für einen Kompressor, einen Kompressor als auch ein Fahrzeug bereitzustellen, die einen oder mehrere der zuvor genannten Nachteile zumindest verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gehäusevorrichtung für einen Kompressor mit reduziertem Gewicht bei gleichbleibender oder besserer Stabilität sowie mit verbesserten Thermomanagement-Maßnahmen bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a housing device for a compressor, a compressor, and a vehicle that improves upon at least one or more of the aforementioned disadvantages. In particular, it is an object of the present invention to provide a housing device for a compressor with reduced weight while maintaining or improving stability and incorporating improved thermal management measures.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch eine Gehäusevorrichtung für einen Kompressor gelöst. Die Gehäusevorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Gehäusewand, wobei eine Innenfläche der Gehäusewand einen Innenraum des Gehäuses definiert. Das Gehäuse ist zum Aufnehmen einer Verdichtereinheit des Kompressors ausgebildet, derart, dass die Verdichtereinheit vollständig in den Innenraum aufnehmbar ist. Die Gehäusewand ist zumindest abschnittsweise doppelwandig mit einer Innenwand und einer Außenwand und einem zwischen den Innen- und Außenwänden ausgebildeten Hohlraum ausgebildet. Die Vorrichtung umfasst weiter eine in dem Hohlraum anordenbare Stützstruktur zum Stützen der Innen- und Außenwände, wobei die Stützstruktur, in einem in dem Hohlraum angeordneten Zustand, entlang der Innen- und Außenwände jeweils eine Vielzahl an Kontaktabschnitten in Kontakt mit der jeweiligen Wand und eine Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten in Bezug auf die jeweilige Wand aufweist.The problem is solved, according to a first aspect, by a housing device for a compressor. The housing device comprises a housing with a housing wall, wherein an inner surface of the housing wall defines an interior space of the housing. The housing is designed to accommodate a compressor unit of the compressor, such that the compressor unit can be completely accommodated within the interior space. The housing wall is at least partially double-walled, with an inner wall and an outer wall and a cavity formed between the inner and outer walls. The device further comprises a support structure that can be arranged in the cavity to support the inner and outer walls, wherein the support structure, when arranged in the cavity, has along each of the inner and outer walls a plurality of contact sections in contact with the respective wall and a plurality of non-contact sections with respect to the respective wall.

Der Kompressor umfasst die Verdichtereinheit und kann weiter eine Steuerungselektronik und einen Motor umfassen oder aus diesen bestehen. Die Verdichtereinheit kann zum Verdichten eines Kältemittels ausgebildet sein.The compressor comprises the compressor unit and may also include or consist of control electronics and a motor. The compressor unit may be designed to compress a refrigerant.

Die Erfinder haben erkannt, dass eine zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig doppelwandig ausgebildete Gehäusewand mit der in dem Hohlraum angeordneten Stützstruktur zu einem reduzierten Gewicht bei gleichbleibender oder gar besserer Steifigkeit der Gehäusevorrichtung führt. Weiter kann mittels der Vielzahl an Kontaktabschnitten und der Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten der Stützstruktur eine Wärmeenergieübertragung von der Innenwand auf die Stützstruktur und wiederum auf die Außenwand verbessert oder eine verbesserte Isolation erreicht werden.The inventors recognized that a housing wall that is at least partially, and in particular completely, double-walled, with the support structure arranged in the cavity, leads to a reduced weight while maintaining or even improving the rigidity of the housing device. Furthermore, the numerous contact sections and the numerous non-contact sections of the support structure can improve heat energy transfer from the inner wall to the support structure and back to the outer wall, or achieve improved insulation.

Die Gehäusevorrichtung kann zumindest auf einer Seite der Gehäusevorrichtung geöffnet sein, um die Verdichtereinheit und/oder weitere Einheiten des Kompressors aufzunehmen. Die Gehäusevorrichtung kann verschließbar ausgebildet sein, sodass nach dem Aufnehmen der Verdichtereinheit und/oder weiterer Einheiten des Kompressors die Gehäusevorrichtung geschlossen werden kann.The housing may be open on at least one side to accommodate the compressor unit and/or other compressor components. The housing may be designed to be closable, allowing it to be closed after the compressor unit and/or other compressor components have been installed.

Die Gehäusevorrichtung, insbesondere das Gehäuse kann eine vorbestimmte Form aufweisen, die auf einer Form der Verdichtereinheit, eines Motors und/oder einer Steuerungselektronik des Kompressors basiert. Dabei kann die Gehäusevorrichtung, insbesondere das Gehäuse derart ausgebildet sein, dass die Innenwand zumindest abschnittsweise in Kontakt mit der aufgenommenen Verdichtereinheit, dem aufgenommenen Motor und/oder der aufgenommenen Steuerungselektronik ist. Durch einen Kontakt zwischen den Einheiten des Kompressors mit der Innenwand kann eine Wärmeenergieab- und/oder -zuführung oder Isolation dieser verbessert werden.The housing device, in particular the housing itself, can have a predetermined shape based on the form of the compressor unit, motor, and/or control electronics of the compressor. The housing device, in particular the housing, can be designed such that the inner wall is in contact, at least partially, with the enclosed compressor unit, motor, and/or control electronics. Contact between the compressor components and the inner wall can improve heat dissipation and/or supply, or insulation.

Eine Form der Innenwand kann einer Form der Außenwand entsprechend oder sich von dieser unterscheiden.The shape of the interior wall can correspond to the shape of the exterior wall or differ from it.

Der Kompressor kann ein Kompressor einer Wärmepumpe eines Fahrzeugs, einer Klimaanlage oder eines Gebäudes sein.The compressor can be a compressor of a heat pump in a vehicle, an air conditioner, or a building.

Der Innenraum kann ein Innenvolumen der Gehäusevorrichtung sein.The interior space can be the internal volume of the housing device.

Die Gehäusevorrichtung kann nur den einen Hohlraum oder eine Vielzahl an Hohlräumen aufweisen, wobei die Vielzahl an Hohlräumen zumindest teilweise identisch und/oder unterschiedlich ausgebildet sind. Die Vielzahl an Hohlräumen können zumindest teilweise identische und/oder unterschiedliche in diesen anordenbare Stützstrukturen aufweisen. Die Vielzahl an Hohlräumen können zumindest teilweise voneinander getrennt sein, sodass deren Innenräume nicht miteinander verbunden sind. Die zuvor und nachfolgend genannten Merkmale in Bezug auf den Hohlraum, die Innen- und Außenwände und die Stützstruktur können entsprechend auf die Vielzahl an Hohlräumen und zugehörige Innen- und Außenwände bzw. Abschnitte dieser und Stützstrukturen angewandt werden.The housing device can have only one cavity or a multitude of cavities. The multitude of cavities are at least partially identical and/or different in design. The multitude of cavities can have at least partially identical and/or different support structures that can be arranged within them. The multitude of cavities can be at least partially separated from one another, so that their interiors are not interconnected. The previously and subsequently mentioned characteristics relating to the cavity, the inner and outer walls, and the support structure can be applied accordingly to the multitude of cavities and associated inner and outer walls or sections thereof, and support structures.

Die Innenwand kann zumindest einen Abschnitt der Innenfläche aufweisen, welche der Verdichtereinheit und/oder den Einheiten des Kompressors zugewandt ist. Die Gehäusewand kann eine Außenfläche aufweisen, welche der Innenfläche gegenüberliegt und die Gehäusevorrichtung nach außen begrenzt. In dem doppelwandigen Abschnitt der Gehäusewand kann die Außenwand die Außenfläche aufweisen. Weiter kann die Innenwand und die Außenwand jeweils eine weitere Fläche aufweisen, die sich jeweils zugewandt sind. Entsprechend kann die Gehäusewand, von Innen nach Außen der Gehäusevorrichtung betrachtet, die Innenfläche der Innenwand, die weitere Fläche der Innenwand, die weitere Fläche der Außenwand und die Außenfläche der Außenwand aufweisen.The inner wall can have at least a section of its inner surface facing the compressor unit and/or the compressor components. The housing wall can have an outer surface opposite the inner surface, which forms the outer boundary of the housing. In the double-walled section of the housing wall, the outer wall can have an outer surface. Furthermore, the inner wall and the outer wall can each have an additional surface facing each other. Accordingly, viewed from the inside out, the housing wall can comprise the inner surface of the inner wall, the additional surface of the inner wall, the additional surface of the outer wall, and the outer surface of the outer wall.

Die Stützstruktur kann derart ausgebildet sein, dass diese in dem in dem Hohlraum angeordneten Zustand den Hohlraum zumindest teilweise ausfüllt. Die Stützstruktur kann sich entlang des Hohlraums zumindest teilweise, insbesondere vollständig erstrecken. Vorzugsweise kann der Hohlraum in Form eines Spalts ausgebildet sein, welcher entlang einer Stärkerichtung der Gehäusewand eine vorbestimmte Stärkelänge und entlang einer senkrecht zu der Stärkerichtung verlaufenden Längsrichtung eine vorbestimmte Länge aufweist, wobei die Länge größer als die Stärkelänge ist.The support structure can be designed such that, in the state arranged within the cavity, it at least partially fills the cavity. The support structure can extend at least partially, and in particular completely, along the cavity. Preferably, the cavity can be designed in the form of a gap which has a predetermined thickness length along a direction of the thickness of the housing wall and a predetermined length along a longitudinal direction perpendicular to the thickness direction, wherein the length is greater than the thickness length.

Die Stützstruktur kann einteilig ausgebildet sein. Alternativ kann die Stützstruktur aus zwei oder mehreren Stützstrukturelement bestehen, die angrenzend aneinander und/oder beabstandet in dem Hohlraum anordenbar sind.The support structure can be a single piece. Alternatively, the support structure can consist of two or more support structure elements that can be arranged adjacent to each other and/or spaced apart within the cavity.

Die Stützstruktur kann zumindest abschnittsweise eine vorbestimmte Form aufweisen, die zylinder-, tropfen- und/oder lamellenförmig ausgebildet ist. Die Zylinderform kann derart ausgebildet sein, dass die Stützstruktur eine Vielzahl an zylinderförmig ausgebildeten Stützstrukturelementen aufweist, die angrenzend und/oder zumindest teilweise voneinander beabstandet in dem Hohlraum angeordnet sind. Dabei kann eine Außenfläche der zylinderförmig ausgebildeten Stützstrukturelementen zumindest teilweise in Kontakt mit der Innen- bzw. Außenwand sein, um eine Kontaktfläche bzw. Kontaktflächen der Vielzahl an Kontaktflächen sowie die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten auszubilden. Die zylinderförmigen Stützstrukturelemente können vollzylindrisch oder hohl ausgebildet sein. Die Tropfenform kann derart ausgebildet sein, dass diese einen runden Abschnitt und einen spitz zulaufenden Abschnitt aufweist. Die Lamellenform kann eine Wellenform sein oder aufweisen.The support structure can have a predetermined shape, at least in sections, which may be cylindrical, teardrop-shaped, and/or lamellar. The cylindrical shape can be configured such that the support structure comprises a multitude of cylindrical support elements arranged adjacent to and/or at least partially spaced apart from one another within the cavity. An outer surface of the cylindrical support elements can be at least partially in contact with the inner or outer wall to form a contact surface(s) for the multitude of contact surfaces, as well as for the multitude of non-contact sections. The cylindrical support elements can be solid cylindrical or hollow. The teardrop shape can be configured such that it has a rounded section and a tapered section. The lamellar shape can be or have a wave-like form.

Die Stützstruktur, insbesondere die Vielzahl an Kontaktabschnitten und die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten können wärmeleitend oder wärmeisolierend ausgebildet sein. Entsprechend können die Vielzahl an Kontaktabschnitten und die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten aus einem oder mehreren wärmeleitenden oder wärmeisolierenden Materialien bestehen.The support structure, in particular the numerous contact sections and the numerous non-contact sections, can be designed to be thermally conductive or thermally insulating. Accordingly, the numerous contact sections and the numerous non-contact sections can consist of one or more thermally conductive or thermally insulating materials.

Besonders vorteilhaft kann die Stützstruktur Formen wie die Zylinder-, Tropfen-, Lamellenform aufweisen, die einen guten Wärmeübergang zwischen der Innenwand und der Stützstruktur durch hohe Wärmeleitfähigkeit und große Oberfläche zwischen den Kontaktflächen und der Innenwand zu einem vorbestimmten Fluid innerhalb des Hohlraums ermöglicht, oder im Gegenteil eine besonders geringe Wärmeleitung / Wärmebrücken durch geringe Oberflächen eine möglichst geringe Energieabfuhr an den Hohlraum sicherstellt. Je nach Intention kann die Stützstruktur entsprechend ausgelegt werden. Grundsätzlich kann es jedoch sinnvoll sein, die Außenwand thermisch weitgehend zu entkoppeln, indem die Vielzahl an Kontaktflächen zwischen der Stützstruktur und der Außenwand minimiert werden. In selber Weise kann es möglich sein, auch die Innenwand thermisch zu entkoppeln. Aus Gründen der Flexibilität kann jedoch vorzugsweise zur Innenwand eine möglichst große Gesamtfläche an Kontaktflächen bereitgestellt werden, während eine Gesamtfläche an Kontaktfläche an der Außenstruktur im Vergleich geringer gewählt werden kann.The support structure can be particularly advantageous in shapes such as cylinders, teardrops, or lamellae, which facilitate good heat transfer between the inner wall and the support structure due to high thermal conductivity and a large surface area between the contact surfaces and the inner wall to a predetermined fluid within the cavity. Conversely, particularly low thermal conductivity/thermal bridges can be ensured by minimizing surface area and thus reducing energy loss to the cavity. The support structure can be designed accordingly, depending on the intended purpose. Generally, however, it can be beneficial to thermally decouple the outer wall as much as possible by minimizing the number of contact surfaces between the support structure and the outer wall. Similarly, it may also be possible to thermally decouple the inner wall. For reasons of flexibility, however, it is preferable to provide the largest possible total contact area for the inner wall, while the total contact area for the outer structure can be comparatively smaller.

Eine erste Gesamtfläche basierend auf Kontaktflächen der Vielzahl an Kontaktflächen in Kontakt mit der Innenwand kann kleiner, gleich oder größer als eine zweite Gesamtfläche an Kontaktflächen der Vielzahl an Kontaktflächen mit der Außenwand sein. Entsprechend dem zuvor erläuterten Ziel der Isolation oder der Wärmeleitung kann die erste und/oder zweite Gesamtfläche gewählt werden.A first total surface area, based on the contact surfaces of the numerous surfaces in contact with the inner wall, can be smaller, equal to, or larger than a second total surface area based on the numerous surfaces in contact with the outer wall. Depending on the previously explained objective of insulation or heat conduction, the first and/or second total surface area can be selected.

Die Vielzahl an Kontaktflächen in Kontakt mit der Innenwand kann gleich oder unterschiedlich zu der Vielzahl an Kontaktflächen in Kontakt mit der Außenwand sein. Die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten in Bezug auf die Innenwand kann gleich oder unterschiedlich zu der Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten in Bezug auf die Außenwand sein.The number of contact surfaces with the inner wall can be the same or different from the number of contact surfaces with the outer wall. The number of non-contact sections with respect to the inner wall can be the same. or may differ from the multitude of non-contact sections in relation to the outer wall.

Eine Wandstärke der Innen- und/oder Außenwand kann entlang einer bzw. der Stärkerichtung der Gehäusewand kleiner gleich oder kleiner als eine bzw. die Stärkelänge der Stützstruktur entlang der Stärkerichtung sein. Die Wandstärke der Innen- und Außenwand kann dabei im Vergleich zu einer einwandigen, massiven Gehäusewand dünner ausgeführt sein, da die mechanischen Widerstandsmomente größer sind und dabei die erforderlichen Festigkeitsanforderungen auch mit geringeren Wandstärken erfüllt, was zu einer Reduktion des Gewichtes führt.The wall thickness of the inner and/or outer wall can be less than or equal to the thickness of the supporting structure along the same direction. Compared to a single-walled, solid housing, the wall thickness of the inner and outer walls can be thinner because the mechanical resistance moduli are higher, and the required strength is still met with reduced wall thickness, resulting in a weight reduction.

Die Vielzahl an Kontaktabschnitten und die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten können entlang der jeweiligen Wand zumindest teilweise alternierend ausgebildet und/oder anordenbar sein. Entsprechend kann ein kontaktfreier Abschnitt auf einen Kontaktabschnitt entlang der jeweiligen Wand folgen.The numerous contact sections and the numerous non-contact sections can be arranged and/or configured in an alternating pattern, at least partially, along the respective wall. Accordingly, a non-contact section can follow a contact section along the respective wall.

Die Stützstruktur, insbesondere die Vielzahl an Kontaktflächen können mit der jeweiligen Wand verbunden, verklebt und/oder verschweißt sein. Alternativ kann die Stützstruktur derart ausgebildet sein, dass diese in den Hohlraum, insbesondere zerstörungsfrei einführbar und herausnehmbar ist. Zu diesem Zweck kann die Gehäusewand eine Öffnung aufweisen, durch welche die Stützstruktur einführbar und entnehmbar ist. Diese Öffnung kann verschließbar ausgebildet sein. Entsprechend kann herstellerseitig eine Gehäusevorrichtung bereitgestellt werden, in die eine Vielzahl an unterschiedlichen Stützstrukturen eingeführt werden kann, sodass je nach Anwendungsfall die am besten geeignete Stützstruktur verwendet werden kann.The support structure, in particular the numerous contact surfaces, can be connected, bonded, and/or welded to the respective wall. Alternatively, the support structure can be designed so that it can be inserted into and removed from the cavity, particularly without damage. For this purpose, the housing wall can have an opening through which the support structure can be inserted and removed. This opening can be closable. Accordingly, the manufacturer can provide a housing fixture into which a variety of different support structures can be inserted, so that the most suitable support structure can be used depending on the application.

Die Gehäusewand, insbesondere die Innen- und Außenwände können zum Abführen und/oder Zuführen von Wärmeenergie von bzw. zu der Verdichtereinheit ausgebildet sein. Zusätzlich können die Gehäusewand, insbesondere die Innen- und Außenwände zum Abführen und/oder Zuführen von Wärmeenergie von bzw. zu weiteren Einheiten des Kompressors ausgebildet sein, welche in das Gehäuse zumindest teilweise aufgenommen sind und/oder an dem Gehäuse, insbesondere einer Außenfläche des Gehäuses angeordnet sind.The housing wall, in particular the inner and outer walls, can be designed to dissipate and/or supply heat energy to and from the compressor unit. Additionally, the housing wall, in particular the inner and outer walls, can be designed to dissipate and/or supply heat energy to and from other compressor units, which are at least partially integrated into the housing and/or arranged on the housing, in particular on an outer surface of the housing.

Der Hohlraum kann zumindest abschnittsweise mit einem vorbestimmten Fluid oder Fluidgemisch, insbesondere Luft, einem Gas, Wasser, einem Kühlmittel und/oder einem flüssigen Metall befüllt sein, wobei das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch wärmeleitend oder wärmeisolierend ausgebildet ist. Alternativ kann der Hohlraum evakuiert sein und/oder ein Vakuum aufweisen.The cavity can be filled, at least partially, with a predetermined fluid or fluid mixture, in particular air, a gas, water, a coolant and/or a liquid metal, wherein the predetermined fluid or fluid mixture is thermally conductive or thermally insulating. Alternatively, the cavity can be evacuated and/or contain a vacuum.

Der Hohlraum kann derart mit dem vorbestimmten Fluid oder Fluidgemisch befüllbar, befüllt und/oder durchströmbar sein, dass das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch zumindest teilweise in Kontakt mit der Stützstruktur, der Innenwand und/oder der Außenwand ist.The cavity can be filled, filled and/or permeated with the predetermined fluid or fluid mixture in such a way that the predetermined fluid or fluid mixture is at least partially in contact with the supporting structure, the inner wall and/or the outer wall.

Der Hohlraum kann hermetisch geschlossen sein.The cavity can be hermetically sealed.

Das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch oder das Vakuum in dem Hohlraum können zwei Vorteile bieten. Erstens kann eine Erhöhung des Wärmedurchgangswiderstandes erreicht werden, was zu einer effektiven Reduktion der Wärmeverluste über das Gehäuse führt. Zweitens kann der direkte Übertragungsweg von Körperschall und infolge der frei gestaltbaren Stützstruktur auch die Anregung der Außenwand für Luftschallemissionen im Wesentlichen eliminiert werden. Insbesondere bei einer Evakuierung oder einer Befüllung mit dem Fluid oder Fluidgemisch mit geringer Wärmeleitfähigkeit kann eine weitgehend perfekte thermische Isolation gegen Wärmeverluste an die Umgebung sichergestellt werden.The predetermined fluid or fluid mixture, or the vacuum, within the cavity can offer two advantages. First, it can increase the thermal resistance, leading to an effective reduction in heat loss through the enclosure. Second, the direct transmission path of structure-borne noise, and, due to the freely configurable support structure, also the excitation of the outer wall for airborne noise emissions, can be essentially eliminated. Particularly when evacuated or filled with a fluid or fluid mixture with low thermal conductivity, virtually perfect thermal insulation against heat loss to the environment can be ensured.

In einer weiteren Ausführung kann Kühlmittel als vorbestimmtes Fluid oder Fluidgemisch durch den Hohlraum geleitet werden, sodass Wärmeenergie direkt in das Kühlmittel übergeht und in einem Kühlsystem verbleibt. Dies hat zur Folge, dass diese nicht ungeplant an die Umgebungsluft abgeführt wird. Insbesondere sinnvoll kann die Überleitung der Energie in einen Teil des Kühlmediums und / oder des Kältemittels des Fahrzeugs sein, welches direkt nützlich eingesetzt werden kann, z.B. um die Überhitzung des Kältemittels sicherzustellen.In another design, coolant can be a predetermined fluid or fluid mixture that is circulated through the cavity, allowing heat energy to be transferred directly into the coolant and remain within the cooling system. This prevents the heat from being unintentionally dissipated into the ambient air. Transferring the energy into a portion of the cooling medium and/or the vehicle's refrigerant can be particularly beneficial, as it can then be used directly, for example, to ensure the refrigerant is not superheated.

Der Hohlraum kann hermetisch abschließbar oder abgeschlossen ausgebildet sein.The cavity can be hermetically sealed or completely enclosed.

Die Gehäusewand kann eine erste Fluidschnittstelle zum Befüllen des Hohlraums mit dem vorbestimmten Fluid oder Fluidgemisch und/oder eine zweite Fluidschnittstelle zum Abführen des vorbestimmten Fluids oder Fluidgemisches aus dem Hohlraum heraus aufweisen.The housing wall can have a first fluid interface for filling the cavity with the predetermined fluid or fluid mixture and/or a second fluid interface for draining the predetermined fluid or fluid mixture out of the cavity.

Das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch kann erhitzbar und dazu ausgebildet sein, in einem erhitzten Zustand Wärmeenergie an die Innenwand, insbesondere die Verdichtereinheit bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch kühlbar und dazu ausgebildet sein, in einem gekühlten Zustand Wärmeenergie der Innenwand, insbesondere der Verdichtereinheit aufzunehmen und abzuführen.The predetermined fluid or fluid mixture can be heatable and configured to supply thermal energy to the inner wall, particularly the compressor unit, when heated. Alternatively or additionally, the predetermined fluid or fluid mixture can be coolable and configured to absorb and dissipate thermal energy from the inner wall, particularly the compressor unit, when cooled.

Je nach Verdichtereinheit kann ein Wärmeentzug aus dem vorbestimmten Fluid oder Fluidgemisch während der Verdichtung möglich sein, sodass der Verdichtungsprozess weniger Energieaufwand erfordert und damit die Effizienz gesteigert werden kann. Hierzu kann das Kältemittel an die Verdichtereinheit Wärmeenergie abgeben, welche dann von dem Kühlmedium aufgenommen und abtransportiert wird. Insbesondere geeignet kann eine Rollkolbenbauart oder ein Schraubenverdichter der Verdichtereinheit sein, da diese eine relativ große Oberfläche im Kontakt mit dem Kühlmittel bieten.Depending on the compressor unit, heat can be extracted from the predetermined fluid or fluid mixture. Mixing during compression is possible, allowing the compression process to require less energy and thus increasing efficiency. For this purpose, the refrigerant can transfer heat energy to the compressor unit, which is then absorbed and carried away by the cooling medium. A rotary piston or screw compressor design is particularly suitable, as these offer a relatively large surface area in contact with the refrigerant.

Aber selbst bei Bauarten der Verdichtereinheit mit relativ ungünstiger Lage der Verdichtungswege in Bezug auf Gaskühlung kann durch die Reduktion der Gehäusetemperatur eine zusätzliche Kühlleistung erreicht werden, die einen Beitrag zur Effizienz leistet.However, even in compressor unit designs with a relatively unfavorable location of the compression paths with regard to gas cooling, additional cooling capacity can be achieved by reducing the casing temperature, which contributes to efficiency.

Die erste und/oder zweite Fluidschnittstelle können dazu ausgebildet sein, basierend auf einer Temperatur der Verdichtereinheit, insbesondere eines Kältemittels in der Verdichtereinheit einen Fluidstrom des vorbestimmten Fluids oder Fluidgemisches durch den Hohlraum zu steuern.The first and/or second fluid interface can be configured to control a fluid flow of the predetermined fluid or fluid mixture through the cavity based on a temperature of the compressor unit, in particular of a refrigerant in the compressor unit.

Die Vorrichtung kann einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur des Fluids oder Fluidgemisches aufweisen.The device may include a temperature sensor for determining the temperature of the fluid or fluid mixture.

Gemäß dieser Ausführung kann der Hohlraum wahlweise mit kaltem oder warmem Fluid, insbesondere Wasser oder Kühlmittel beschickt werden und/oder der Zufluss abgeschaltet werden. Dadurch kann die Wärmepumpe im Teillastbetrieb mit höherer Effizienz und im Volllastbetrieb mit höherer Leistung betrieben werden. Insbesondere bei abgeschaltetem oder geringem Durchfluss kann die Siedetemperatur des vorbestimmten Fluids oder Fluidgemisches überwacht werden, beispielsweise mit einem Temperatursensor, damit die Siedetemperatur nicht überschritten und Dampfblasenbildung verhindert wird.According to this design, the cavity can be selectively filled with either cold or warm fluid, in particular water or coolant, and/or the flow can be shut off. This allows the heat pump to operate with higher efficiency in partial load mode and with higher output in full load mode. Particularly when the flow is shut off or low, the boiling point of the predetermined fluid or fluid mixture can be monitored, for example with a temperature sensor, to prevent the boiling point from being exceeded and thus prevent the formation of vapor bubbles.

In einer weiteren Abwandlung kann der Hohlraum geleert werden, beispielsweise über die zweite Fluidschnittstelle, um ein Sieden des Fluids sicher zu verhindern. Insbesondere sinnvoll kann in dieser Abwandlung eine Anordnung des Kompressors oberhalb eines Ausgleichsbehälters der Wärmepumpe kombiniert mit einer Verbindung zum Luftpolster des Ausgleichsbehälters sein. Diese Anordnung kann zumindest während der Abschaltung des Zulaufes zum Hohlraum sinnvoll sein. Um eine aktive Steuerung zu vermeiden, kann die Verbindung zum Ausgleichbehälter über zwei Leitungen bereitgestellt sein, die mit Blenden und/oder Drosseln ausgestattet sind. Während der Durchströmung kann ein geringer Nebenstrom zum Ausgleichsbehälter fließen und kann dem Kreislauf darüber wieder zugeführt werden. Bei Abschaltung kann der Hohlraum über die untere Leitung entleert werden und belüftet sich über die obere Leitung der zwei Leitungen. Sobald der Zufluss wieder geöffnet wird, dient die obere Leitung der Entlüftung des Hohlraums. Damit kann wahlweise sowohl eine Isolationswirkung, eine Kühlwirkung oder ein Heizen des Kompressors erfolgen, ohne Gefahr zu laufen, dass das Fluid in dem Hohlraum siedet.In another variation, the cavity can be emptied, for example via the second fluid interface, to reliably prevent the fluid from boiling. In this variation, it can be particularly useful to position the compressor above the heat pump's expansion tank, combined with a connection to the expansion tank's air cushion. This arrangement can be advantageous, at least when the supply to the cavity is shut off. To avoid active control, the connection to the expansion tank can be provided via two lines equipped with orifices and/or throttles. During flow, a small bypass flow can be allowed to enter the expansion tank and be returned to the circuit. When the system is shut off, the cavity can be emptied via the lower line and vented through the upper of the two lines. As soon as the supply is reopened, the upper line serves to vent the cavity. This allows for either an insulating effect, a cooling effect, or heating of the compressor without the risk of the fluid boiling in the cavity.

Das Gehäuse kann weiter zum Aufnehmen eines bzw. des Motors und/oder einer bzw. der Steuerungselektronik des Kompressors ausgebildet sein, derart, dass der Motor vollständig in das Gehäuse aufnehmbar ist und/oder die Steuerungselektronik zumindest teilweise in das Gehäuse aufnehmbar oder an der Außenwand anordenbar ist. Die Steuerungselektronik kann vollständig in das Gehäuse aufgenommen sein. Alternativ kann die Steuerungselektronik nur teilweise in das Gehäuse aufgenommen sein.The housing can be further designed to accommodate the motor and/or the control electronics of the compressor, such that the motor can be fully integrated into the housing and/or the control electronics can be at least partially integrated into the housing or mounted on the outer wall. The control electronics can be fully integrated into the housing. Alternatively, the control electronics can be only partially integrated into the housing.

Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch einen Kompressor gelöst, umfassend eine Verdichtereinheit und eine Gehäusevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Verdichtereinheit vollständig in dem Innenraum des Gehäuses der Gehäusevorrichtung angeordnet ist. Der Kompressor kann weitere Einheiten wie den Motor und die Steuerungselektronik umfassen.The task is solved according to a second aspect by a compressor comprising a compressor unit and a housing device according to the first aspect, wherein the compressor unit is completely arranged within the interior of the housing device. The compressor may include further units such as the motor and the control electronics.

Merkmale, die in Bezug auf die Gehäusevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt beschrieben wurden, können als Merkmale des Kompressors des zweiten Aspekts ausgeführt werden.Features described in relation to the housing device according to the first aspect can be described as features of the compressor according to the second aspect.

Die Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt durch ein Fahrzeug gelöst, umfassend eine Gehäusevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und/oder einen Kompressor gemäß dem zweiten Aspekt.The task is solved according to a third aspect by a vehicle comprising a housing device according to the first aspect and/or a compressor according to the second aspect.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen

  • 1 einen schematischen Querschnitt einer Gehäusevorrichtung für einen Kompressor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 einen schematischen Querschnitt einer weiteren Gehäusevorrichtung für einen Kompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 3 einen schematischen Querschnitt einer Gehäusevorrichtung für einen Kompressor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 4 einen schematischen Querschnitt einer Gehäusevorrichtung für einen Kompressor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Kompressors mit einer Gehäusevorrichtung; und
  • 6 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Kompressor und einer Gehäusevorrichtung.
Preferred embodiments are explained by way of example with reference to the accompanying figures. These show
  • 1 a schematic cross-section of a housing device for a compressor according to a first embodiment;
  • 2 a schematic cross-section of a further housing device for a compressor according to the first embodiment;
  • 3 a schematic cross-section of a housing device for a compressor according to a second embodiment;
  • 4 a schematic cross-section of a housing device for a compressor according to a third embodiment;
  • 5 a schematic representation of a compressor with a housing device; and
  • 6 a schematic representation of a vehicle with a compressor and a housing device.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the figures, identical or essentially functionally equivalent or similar elements are designated with the same reference symbols.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Gehäusevorrichtung 100 für einen Kompressor 200 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die in den 1, 2, 3 bis 4 gezeigten Gehäusevorrichtungen 100 weisen eine zylindrische Form auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt, da sich die Form der Gehäusevorrichtung 100 basierend auf den aufzunehmenden Einheiten des Kompressors 200 bestimmen kann. 1 Figure 1 shows a schematic cross-section of a housing device 100 for a compressor 200 according to a first embodiment. The components shown in the 1 , 2 , 3 until 4 The housing devices 100 shown have a cylindrical shape. However, the invention is not limited to these, since the shape of the housing device 100 can be determined based on the units of the compressor 200 to be accommodated.

Die Gehäusevorrichtung 100 weist eine Gehäusewand 110 auf, wobei eine Innenfläche der Gehäusewand 110 einen Innenraum der Gehäusevorrichtung 100 definiert. Dabei ist die Gehäusevorrichtung 100, insbesondere die Gehäusewand 110 derart ausgebildet, dass eine Verdichtereinheit 210 und ein Motor 220 des Kompressors 200 in dem Innenraum vollständig aufnehmbar und/oder anordenbar bzw. aufgenommen und angeordnet sind. Gemäß der 1 sind die Verdichtereinheit 210 und der Motor 220 derart in den Innenraum aufgenommen, dass diese in Kontakt mit einer Innenwand 112 sind.The housing device 100 has a housing wall 110, wherein an inner surface of the housing wall 110 defines an interior space of the housing device 100. The housing device 100, in particular the housing wall 110, is designed such that a compressor unit 210 and a motor 220 of the compressor 200 can be fully accommodated and/or arranged in the interior space, or are already accommodated and arranged there. According to the 1 The compressor unit 210 and the motor 220 are installed in the interior in such a way that they are in contact with an inner wall 112.

Die Gehäusewand 110 ist zumindest abschnittsweise doppelwandig mit der Innenwand 112 und einer Außenwand 111 und einem zwischen den Innen- und Außenwänden ausgebildeten Hohlraum 113 ausgebildet. Gemäß der 1 ist die Gehäusevorrichtung 100 auf einer Seite geöffnet, damit die Verdichtereinheit 210 und der Motor 220 in den Innenraum einführbar sind. Weiter ist in der 1 gezeigt, dass die Gehäusewand 110 vollständig doppelwandig ausgebildet ist. Dabei kann ein einziger Hohlraum 113 oder eine Vielzahl an Hohlräumen 113 ausgebildet werden. Gemäß der 1 liegen zwei Hohlräume 113 vor (siehe doppelwandiger Abschnitt des Zylindermantels sowie rechter doppelwandiger Abschnitt in der 1).The housing wall 110 is at least partially double-walled, comprising an inner wall 112 and an outer wall 111, and a cavity 113 formed between the inner and outer walls. According to the 1 The housing device 100 is open on one side so that the compressor unit 210 and the motor 220 can be inserted into the interior. Furthermore, the 1 It has been shown that the housing wall 110 is completely double-walled. A single cavity 113 or a plurality of cavities 113 can be formed. According to the 1 There are two cavities 113 (see double-walled section of the cylinder shell and right double-walled section in the 1 ).

Weiter umfasst die Gehäusevorrichtung 100 eine in dem Hohlraum anordenbare Stützstruktur 120 zum Stützen der Innen- und Außenwände 112, 111. Gemäß der 1 ist eine erste Stützstruktur 120 für die oberen und unteren doppelwandigen Abschnitte sowie eine zweite Stützstruktur 120 für den rechten doppelwandigen Abschnitt bereitgestellt. Die Gehäusevorrichtung 100, insbesondere das Gehäuse 110 kann zylindrisch ausgebildet sein, sodass eine Mantelfläche des Zylinders mit der ersten Stützstruktur 120 und eine Zylinderbodenfläche mit der zweiten Stützstruktur 120 bereitgestellt werden kann. Alternativ können mehr oder weniger Stützstrukturen 120 bereitgestellt werden. Eine Anzahl an Stützstrukturen kann einer Anzahl an Hohlräumen entsprechen oder zu dieser unterschiedlich sein.Furthermore, the housing device 100 comprises a support structure 120 that can be arranged in the cavity to support the inner and outer walls 112, 111. According to the 1 A first support structure 120 is provided for the upper and lower double-walled sections, and a second support structure 120 is provided for the right double-walled section. The housing device 100, in particular the housing 110, can be cylindrical, so that a cylindrical surface is supported by the first support structure 120 and a cylindrical bottom surface by the second support structure 120. Alternatively, more or fewer support structures 120 can be provided. The number of support structures can correspond to or differ from the number of cavities.

Gemäß der 1 erstrecken sich die Stützstrukturen 120 zumindest teilweise entlang der Hohlräume 113, wobei die Stützstrukturen 120 sich alternativ vollständig entlang der Hohlräume 113 erstrecken können.According to the 1 The support structures 120 extend at least partially along the cavities 113, or alternatively, the support structures 120 can extend completely along the cavities 113.

Weiter sind gemäß der 1 die Hohlräume 113 abgeschlossen und die Stützvorrichtungen 120 innerhalb der Hohlräume 113 fest angeordnet, beispielsweise angeklebt oder geschweißt. Alternativ können die Hohlräume 113 öffenbar ausgebildet sein und die Stützstrukturen 120 einführbar und herausnehmbar in die Hohlräume 113 ausgebildet sein.Furthermore, according to the 1 The cavities 113 are sealed and the support devices 120 are fixedly arranged within the cavities 113, for example by gluing or welding. Alternatively, the cavities 113 can be designed to be openable and the support structures 120 can be inserted into and removed from the cavities 113.

Die Stützstrukturen 120 der 1 sind lamellenartig oder wellenartig ausgebildet, können jedoch alternativ zylinderförmig wie in der 2 gezeigt und/oder tropfenförmig ausgebildet werden.The supporting structures 120 of the 1 are lamellar or wave-like in form, but can alternatively be cylindrical as in the 2 They may be shown and/or formed in a teardrop shape.

Die Stützstruktur 120 weist in einem in dem Hohlraum 113 angeordneten Zustand entlang der Innen- und Außenwände 112, 111 jeweils eine Vielzahl an Kontaktabschnitten in Kontakt mit der jeweiligen Wand 112, 111 und eine Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten in Bezug auf die jeweilige Wand 112, 111 auf. Durch eine Wahl der Anzahl der Kontaktabschnitte und der kontaktfreien Abschnitte kann eine Wärmeenergieübertragung zwischen dem Innenraum, insbesondere der Verdichtereinheit 210, der Innenwand 112, der Stützstruktur 120 und der Außenwand 111 beeinflusst werden. Dazu kann die Stützstruktur 120 wärmeleitend oder wärmeisolierend ausgebildet sein, um entsprechend die Wärmeenergieübertragung weiter zu fördern oder zu hindern.The support structure 120, when arranged in the cavity 113, has a plurality of contact sections along the inner and outer walls 112, 111, in contact with the respective wall 112, 111, and a plurality of non-contact sections with respect to the respective wall 112, 111. By selecting the number of contact sections and non-contact sections, heat energy transfer between the interior, in particular the compressor unit 210, the inner wall 112, the support structure 120, and the outer wall 111 can be influenced. For this purpose, the support structure 120 can be designed to be thermally conductive or thermally insulating, in order to further promote or hinder heat energy transfer accordingly.

Entlang einer der Wände, beispielsweise der Innenwand 112 betrachtet, weist die Stützstruktur 113 aufgrund der Lamellenform alternierend einen Kontaktabschnitt und einen kontaktfreien Abschnitt auf. Durch eine geeignete Wahl einer Fläche der Kontaktabschnitte kann eine Wärmeenergieübertragung von der Innenwand 112 auf die Stützstruktur 120 und von der Stützstruktur 120 auf die Außenwand 111 und umgekehrt verbessert oder reduziert werden.Along one of the walls, for example the inner wall 112, the support structure 113 has alternating contact sections and non-contact sections due to its lamellar shape. By appropriately selecting the surface area of the contact sections, heat energy transfer from the inner wall 112 to the support structure 120 and from the support structure 120 to the outer wall 111 and vice versa can be improved or reduced.

Weiter kann der oder können die Hohlräume 113 mit einem vorbestimmten Fluid oder einem Fluidgemisch befüllt sein. Die Gehäusevorrichtung 100 kann zusätzlich eine erste Fluidschnittstelle zum Befüllen des Hohlraums 113 bzw. zwei erste Fluidschnittstellen zum Befüllen der zwei Hohlräume 113 und/oder eine zweite Fluidschnittstelle bzw. zwei zweite Fluidschnittstellen zum Abführen des Fluids oder Fluidgemisches aus den Hohlräumen 113 aufweisen. Alternativ können die Hohlräume 113 evakuiert sein.Furthermore, the cavity(s) 113 can be filled with a predetermined fluid or a fluid The housing device 100 may additionally have a first fluid interface for filling the cavity 113, or two first fluid interfaces for filling the two cavities 113, and/or a second fluid interface or two second fluid interfaces for draining the fluid or fluid mixture from the cavities 113. Alternatively, the cavities 113 may be evacuated.

Entsprechend können je nach Anwendungsfall die thermischen Isolationseigenschaften oder Leitfähigkeiten der Gehäusevorrichtung 110 variiert werden.Accordingly, the thermal insulation properties or conductivities of the housing device 110 can be varied depending on the application.

Bei der Ausführung mit den ersten und zweiten Fluidschnittstellen kann ein Fluidstrom des Fluids oder Fluidgemisches eingestellt werden. Dabei kann das Fluid oder Fluidgemisch vorab erhitzt oder gekühlt werden, um Wärmeenergie der Gehäusevorrichtung 100, insbesondere der Verdichtereinheit 210 zuzuführen oder abzuführen. Weiter kann durch die Form der Stützstrukturen 120 eine Fläche in Verbindung mit dem Fluid oder Fluidgemisch bestimmt und somit ein Wärmeenergieaustausch beeinflusst werden.In the configuration with the first and second fluid interfaces, the flow rate of the fluid or fluid mixture can be adjusted. The fluid or fluid mixture can be pre-heated or pre-cooled to supply or remove thermal energy from the housing device 100, in particular the compressor unit 210. Furthermore, the shape of the support structures 120 can define the surface area in contact with the fluid or fluid mixture, thus influencing the heat energy exchange.

2 zeigt die oben genannte Ausführung mit zylinderförmigen Stützstrukturen 120. 2 The above-mentioned design with cylindrical support structures is shown in Figure 120.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Gehäusevorrichtung 100, bei der im Vergleich zu dem ersten Ausführungseispiel der Motor 220 des Kompressors 200 ebenfalls in den Innenraum aufgenommen ist. Die Steuerungselektronik 230 des Kompressors ist an einer Außenfläche der Gehäusewand 110 angeordnet. 3 Figure 1 shows a second embodiment of the housing device 100, in which, compared to the first embodiment, the motor 220 of the compressor 200 is also housed inside the casing. The control electronics 230 of the compressor are arranged on an outer surface of the housing wall 110.

4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Gehäusevorrichtung 100, bei der im Vergleich zu den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen die Steuerungselektronik 220 zumindest teilweise, hier vollständig in den Innenraum aufgenommen ist. Entsprechend können die wärmeleitenden oder isolierenden Eigenschaften der Gehäusevorrichtung 100 für die weiteren Einheiten des Kompressors 200 genutzt werden. 4 Figure 1 shows a third embodiment of the housing device 100, in which, compared to the first and second embodiments, the control electronics 220 are at least partially, and here completely, enclosed in the interior. Accordingly, the thermally conductive or insulating properties of the housing device 100 can be used for the other units of the compressor 200.

Dabei können verschiedene Stützstrukturen 120 in den Hohlräumen 113 bereitgestellt werden, die basierend auf der Anordnung der unterschiedlichen Elemente des Kompressors 200 gewählt werden. Beispielsweise kann im Bereich der aufgenommenen Verdichtereinheit 210 die lamellenartige Stützstruktur 120 in dem Hohlraum 113 bereitgestellt werden, während im Bereich des aufgenommenen Motors 220 eine zylinderförmige Stützstruktur 120 in dem Hohlraum 113 bereitgestellt wird. Dabei kann es sich um zwei voneinander getrennte Stützstrukturen 120 oder um eine Stützstruktur 120 mit verschieden ausgebildeten Abschnitten handeln.Various support structures 120 can be provided in the cavities 113, selected based on the arrangement of the different elements of the compressor 200. For example, in the area of the enclosed compressor unit 210, a lamellar support structure 120 can be provided in the cavity 113, while in the area of the enclosed motor 220, a cylindrical support structure 120 is provided in the cavity 113. These can be two separate support structures 120 or one support structure 120 with differently shaped sections.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Kompressors 200 mit der Verdichtereinheit 210, dem Motor 220, der Steuerungselektronik 230 und der Gehäusevorrichtung 100, wobei die Einheiten des Kompressors 200 gemäß den vorherigen gezeigten Ausführungsbeispielen der Gehäusevorrichtung 100 in oder an der Gehäusevorrichtung 100 angeordnet sind. 5 Figure 1 shows a schematic representation of a compressor 200 with the compressor unit 210, the motor 220, the control electronics 230 and the housing device 100, wherein the units of the compressor 200 are arranged in or on the housing device 100 according to the previously shown embodiments of the housing device 100.

6 zeigt ein Fahrzeug 300 mit einem solchen Kompressor und einer solchen Gehäusevorrichtung 100. 6 Figure 300 shows a vehicle with such a compressor and such a housing device 100.

BezugszeichenReference sign

100100
GehäusevorrichtungHousing device
110110
GehäuseHousing
111111
AußenwandExterior wall
112112
InnenwandInterior wall
113113
Hohlraumcavity
120120
Stützstruktursupport structure
200200
Kompressorcompressor
210210
VerdichtereinheitCompressor unit
220220
MotorMotor
230230
SteuerungselektronikControl electronics
300300
Fahrzeugvehicle

Claims (16)

Gehäusevorrichtung (100) für einen Kompressor (200), umfassend: ein Gehäuse (110) mit einer Gehäusewand, wobei eine Innenfläche der Gehäusewand einen Innenraum des Gehäuses (110) definiert, wobei das Gehäuse (110) zum Aufnehmen einer Verdichtereinheit (210) des Kompressors (200) ausgebildet ist, derart, dass die Verdichtereinheit (210) vollständig in den Innenraum aufnehmbar ist, wobei die Gehäusewand zumindest abschnittsweise doppelwandig mit einer Innenwand (112) und einer Außenwand (111) und einem zwischen den Innen- und Außenwänden (112, 111) ausgebildeten Hohlraum (113) ausgebildet ist, eine in dem Hohlraum (113) anordenbare Stützstruktur (120) zum Stützen der Innen- und Außenwände (112, 111), wobei die Stützstruktur (120), in einem in dem Hohlraum (113) angeordneten Zustand, entlang der Innen- und Außenwände (112, 111) jeweils eine Vielzahl an Kontaktabschnitten in Kontakt mit der jeweiligen Wand (112, 111) und eine Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten in Bezug auf die jeweilige Wand (112, 111) aufweist.Housing device (100) for a compressor (200), comprising: a housing (110) with a housing wall, wherein an inner surface of the housing wall defines an interior space of the housing (110), wherein the housing (110) is designed to accommodate a compressor unit (210) of the compressor (200) such that the compressor unit (210) can be completely accommodated in the interior space, wherein the housing wall is at least partially double-walled with an inner wall (112) and an outer wall (111) and a cavity (113) formed between the inner and outer walls (112, 111), a support structure (120) that can be arranged in the cavity (113) for supporting the inner and outer walls (112, 111), wherein the support structure (120), in a state arranged in the cavity (113), has a plurality of Contact sections in contact with the respective wall (112, 111) and a variety of contact free sections in relation to the respective wall (112, 111). Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Stützstruktur (120) zumindest abschnittsweise eine vorbestimmte Form aufweist, die zylinder-, tropfen- und/oder lamellenförmig ausgebildet ist.Device (100) according to Claim 1 , wherein the support structure (120) has at least a portion of a predetermined shape which is cylindrical, droplet and/or lamellar. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stützstruktur (120), insbesondere die Vielzahl an Kontaktabschnitten und die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten wärmeleitend oder wärmeisolierend ausgebildet sind.Device (100) according to Claim 1 or 2 , wherein the support structure (120), in particular the multitude of contact sections and the multitude of non-contact sections, are designed to be thermally conductive or thermally insulating. Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine erste Gesamtfläche basierend auf Kontaktflächen der Vielzahl an Kontaktflächen in Kontakt mit der Innenwand (112) kleiner, gleich oder größer als eine zweite Gesamtfläche an Kontaktflächen der Vielzahl an Kontaktflächen mit der Außenwand (111) ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein a first total area based on contact surfaces of the plurality of contact surfaces in contact with the inner wall (112) is smaller, equal to or larger than a second total area of contact surfaces of the plurality of contact surfaces with the outer wall (111). Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Wandstärke der Innen- und/oder Außenwand (112, 111) entlang einer Stärkerichtung der Gehäusewand kleiner gleich oder kleiner als eine Stärkelänge der Stützstruktur entlang der Stärkerichtung ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein a wall thickness of the inner and/or outer wall (112, 111) along a thickness direction of the housing wall is less than or equal to a thickness length of the support structure along the thickness direction. Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vielzahl an Kontaktabschnitten und die Vielzahl an kontaktfreien Abschnitten entlang der jeweiligen Wand (112, 111) alternierend ausgebildet sind.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the plurality of contact sections and the plurality of non-contact sections are arranged alternately along the respective wall (112, 111). Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Stützstruktur (120), insbesondere die Vielzahl an Kontaktflächen mit der jeweiligen Wand verbunden, verklebt und/oder verschweißt sind, oder wobei die Stützstruktur (120) derart ausgebildet ist, dass diese in den Hohlraum, insbesondere zerstörungsfrei einführbar und herausnehmbar ist.Device (100) according to one of the preceding claims, in which the support structure (120), in particular the plurality of contact surfaces, is connected, bonded and/or welded to the respective wall, or in which the support structure (120) is designed such that it can be inserted into the cavity, in particular non-destructively, and removed. Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Gehäusewand, insbesondere die Innen- und Außenwände (112, 111) zum Abführen und/oder Zuführen von Wärmeenergie von bzw. zu der Verdichtereinheit (210) ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the housing wall, in particular the inner and outer walls (112, 111), is designed for discharging and/or supplying heat energy from or to the compressor unit (210). Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Hohlraum (113) zumindest abschnittsweise mit einem vorbestimmten Fluid oder Fluidgemisch, insbesondere Luft, einem Gas, Wasser, einem Kühlmittel und/oder einem flüssigen Metall befüllt ist, wobei das vorbestimmte Fluid wärmeleitend oder wärmeisolierend ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, in which the cavity (113) is filled at least partially with a predetermined fluid or fluid mixture, in particular air, a gas, water, a coolant and/or a liquid metal, in which the predetermined fluid is thermally conductive or thermally insulating. Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Hohlraum (113) hermetisch abschließbar oder abgeschlossen ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the cavity (113) is hermetically sealable or sealed. Vorrichtung (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Gehäusewand eine erste Fluidschnittstelle zum Befüllen des Hohlraums (113) mit dem vorbestimmten Fluid oder Fluidgemisch und/oder eine zweite Fluidschnittstelle zum Abführen des vorbestimmten Fluids oder Fluidgemisches aus dem Hohlraum (113) heraus aufweist.Device (100) according to Claim 9 or 10 , wherein the housing wall has a first fluid interface for filling the cavity (113) with the predetermined fluid or fluid mixture and/or a second fluid interface for draining the predetermined fluid or fluid mixture out of the cavity (113). Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch erhitzbar und dazu ausgebildet ist, in einem erhitzten Zustand Wärmeenergie an die Innenwand (112), insbesondere die Verdichtereinheit (210) bereitzustellen, und/oder wobei das vorbestimmte Fluid oder Fluidgemisch kühlbar und dazu ausgebildet ist, in einem gekühlten Zustand Wärmeenergie der Innenwand (112), insbesondere der Verdichtereinheit (210) aufzunehmen und abzuführen.Device (100) according to one of the Claims 9 until 11 , wherein the predetermined fluid or fluid mixture is heatable and designed to provide heat energy to the inner wall (112), in particular the compressor unit (210), in a heated state, and/or wherein the predetermined fluid or fluid mixture is coolable and designed to absorb and dissipate heat energy from the inner wall (112), in particular the compressor unit (210), in a cooled state. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die erste und/oder zweite Fluidschnittstelle dazu ausgebildet sind, basierend auf einer Temperatur der Verdichtereinheit (210) einen Fluidstrom des vorbestimmten Fluids oder Fluidgemisches durch den Hohlraum (113) zu steuern.Device (100) according to one of the Claims 11 or 12 , wherein the first and/or second fluid interface are configured to control a fluid flow of the predetermined fluid or fluid mixture through the cavity (113) based on a temperature of the compressor unit (210). Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (110) weiter zum Aufnehmen eines Motors (220) und/oder einer Steuerungselektronik (230) des Kompressors (200) ausgebildet ist, derart, dass der Motor (220) vollständig in das Gehäuse (110) aufnehmbar ist und/oder die Steuerungselektronik (230) zumindest teilweise in das Gehäuse (110) aufnehmbar oder an der Außenwand (111) anordenbar ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the housing (110) is further designed to accommodate a motor (220) and/or control electronics (230) of the compressor (200), such that the motor (220) can be fully accommodated in the housing (110) and/or the control electronics (230) can be at least partially accommodated in the housing (110) or arranged on the outer wall (111). Kompressor (200), umfassend eine Verdichtereinheit (210) und eine Gehäusevorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verdichtereinheit (210) vollständig in dem Innenraum des Gehäuses (110) der Gehäusevorrichtung (100) angeordnet ist.Compressor (200) comprising a compressor unit (210) and a housing device (100) according to one of the preceding claims, wherein the compressor unit (210) is arranged completely in the interior of the housing (110) of the housing device (100). Fahrzeug (300), umfassend eine Gehäusevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und/oder einen Kompressor (200) nach Anspruch 15.Vehicle (300), comprising a housing device (100) according to one of the Claims 1 until 14 and/or a compressor (200) Claim 15 .
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