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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Kältemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Verdichters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
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Ein Verdichter, auch Kompressor genannt, ist eine Maschine, insbesondere Fluidenergiemaschine, die einem eingeschlossenen Gas mechanische Arbeit zuführt. Verdichter werden in der Regel zum Komprimieren von Gasen verwendet. Sie erhöhen vorzugsweise den Druck und die Dichte des Gases.
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Der Verdichter bzw. die bewegten Komponenten des Verdichters werden in der Regel über ein Schmiermittel, wie beispielsweise Öl, geschmiert. Dabei ist eine Vermischung, insbesondere als Aerosol, des zu komprimierenden Fluids und des Schmiermittels meist unumgänglich. Die Zerstäubung des Schmiermittels kann bspw. von durch das Schmiermittel bewegten Komponenten (Exzenter/Pleuel usw.) hervorgerufen werden. Das Schmiermittel ist als Fluid-Schmiermittel-Aerosol im Fluidkreislauf, insbesondere im Hochdruckbereich HD als auch im Niederdruckbereich ND, verteilt und steht beispielsweise zur Schmierung von Verdichterkomponenten nicht mehr zur Verfügung. Das Schmierstoffreservoir kann sich ggf. erschöpfen.
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Abhilfe bietet hier das Abscheiden des Schmiermittels aus dem Fluid-Schmiermittel-Aerosol, insbesondere sowohl im HD als auch im ND-Bereich. Im HD-Bereich abgeschiedenes Schmiermittel muss anschließend in den ND-Bereich zurückgeführt werden. Dies bedeutet jedoch stets einen fluidischen „Kurzschluss“ zwischen HD und ND und somit einen Verlust/Verlustleistung für den Verdichter.
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Zur Abhilfe dieses Problems ist beispielsweise aus der
DE102015224071 ein Verdichter bekannt geworden, der ein Schmiersystem zum Schmieren von Komponenten des Verdichters mit einem Schmiermittel umfasst. Der Verdichter weist einen Niederdruckbereich, insbesondere in Form eines Triebwerksraums, sowie einen Hochdruckbereich mit einem Verdichterausgang auf. Im Betrieb des Verdichters gelangt das Schmiermittel im Niederdruckbereich in Kontakt mit dem Fluid, sodass eine Fluidmischung aus Fluid und Schmiermittel gebildet wird. Weiter umfasst der Verdichter eine Verdichtereinrichtung zum Verdichten der Fluidmischung. Um eine zuverlässige Rezirkulation des Schmiermittels im Verdichter zu gewährleisten, umfasst der Verdichter eine Schmiermittelrückführung, die den HD mit dem ND-Bereich fluidisch verbindet und eine Schmiermittelrückführung ermöglicht. Die Schmiermittelrückführung stellt somit eine Art Bypass der Verdichtereinheit bzw. der Kolben-Anordnung dar. Eine erste Schmiermittelrückführung ist hierzu im Hochdruckbereich und die zweite Schmiermittelrückführung im Niederdruckbereich angeordnet. Beide Schmiermittelrückführungen sind regelbar miteinander fluidisch mittels einer Ventilanordnung verbunden. Die Ventilanordnung regelt somit die Trennung/Verbindung des Hochdruck- mit dem Niederdruckbereich des Verdichters. Die Ventilanordnung kann einen Durchflussquerschnitt selbsttätig zumindest in Abhängigkeit von einer Strömungskraft einstellen. Die Strömungskraft wird von der durch die Ventilanordnung strömenden Fluidmischung erzeugt.
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Als nachteilig an dieser Lösung zur Schmiermittelrückführung aus dem Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich sind insbesondere zu nennen, dass viele bewegte Teile zum Einsatz kommen, so dass hierdurch ein hoher Verschleiß, aber auch hohe Herstellkosten zu erwarten sind. Ferner muss die Ventilanordnung eingestellt werden, wodurch wiederum Unsicherheiten bei der Bedienung auftreten können. Auch besteht die Gefahr der Verstopfung der Ventilanordnung, so dass faktisch keine Schmiermittelrückführung mehr stattfindet. Auch kann ein unkontrollierter Druckverlust über die Ventilanordnung stattfinden, so dass viel Fluid über das Ventil zurückströmen würde.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe einen verbesserten Verdichter vorzuschlagen, insbesondere einen Verdichter vorzuschlagen, bei dem zumindest einige, vorzugsweise alle, oben skizzierten Probleme überwunden, mindestens aber gemindert werden können. Insbesondere soll ein Verdichter vorgeschlagen werden, bei dem zumindest für die Schmiermittelrückführung wenig bis gar keine bewegten Teile zum Einsatz kommen, welcher einen geringen, bis gar keinen Einstellungsbedarf im Hinblick auf die Schmiermittelrückführung benötigt, und bei dem eine Verstopfung der Schmiermittelrückführung weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verdichter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Schmiermittelrückführungskanal eine Fluiddiode umfasst, kann beispielsweise auf ein geregeltes oder geschaltetes Ventil, ggf. eine Sensorik zur Bestimmung des vor dem Ventil anliegenden Fluids und die erforderliche elektronische Ansteuerung, verzichtet werden. Zudem sind keine bewegten Teile vorhanden, wodurch ein Verschleiß grundsätzlich ausgeschlossen ist. Bei vorteilhafter konstruktiver Auslegung wird kaum Fluid, jedoch überwiegend Schmiermittel vom Hochdruckbereich zum Niederdruckbereich hindurch gelassen. Eine Gefahr einer Verstopfung durch Partikel wird durch eine offene Geometrie vermindert. Auch bedarf es grundsätzlich keiner Einstellung der Fluiddiode. Vorzugsweise wird das Sperrverhalten konstruktiv mittels der Länge und/oder der Geometrie der Drosselstelle, also der Fluiddiode, festgelegt.
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Die Grundidee ist, dass der Strömungswiderstand in eine Flussrichtung geringer als in die entgegengesetzte ist. Hierdurch soll erreicht werden, dass die Strömung eine Vorzugsrichtung erhält bzw. das Fluid nur noch in eine Richtung strömt. Dies soll durch Strukturen erreicht werden, welche in eine Richtung eine eher laminare Strömung zulassen, in die entgegengesetzte Richtung aber Turbulenzen durch Verwirbelungen verursachen und somit den Strömungswiderstand erhöhen. Für jeden Punkt im Innern eines solchen Ventils gilt, dass der Strömungswiderstand Richtung Ausgang niedrig ist und Richtung Einlass sehr hoch. Daher wird diese Einrichtung auch als „Fluiddiode“ bezeichnet. Eine solche Fluiddiode wird hier erfindungsgemäß als Verbindung bzw. in der Verbindung (Schmiermittelrückführungskanal) von Hochdruck- und Niederdruckbereich des Kältemittelverdichters in Sperrrichtung betrieben. D.h. dem vom Hockdruckbereich in den Niederdruckbereich strömenden Fluid wird ein Wiederstand entgegengesetzt, der vom jeweiligen Fluid und damit von den jeweiligen Stoffeigenschaften/physikalischen Eigenschaften abhängig ist. So wird dem Schmiermittel ein geringerer Wiederstand als dem Kältemittel entgegengesetzt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schmiermittelrückführungskanal zur Ausbildung einer Fluiddiode eine herzförmige oder versetzt herzförmige Innenwandung aufweist. Eine derartige Struktur eignet sich in vorteilhafter Weise zur Ausgestaltung einer Fluiddiode, insbesondere mit den oben skizzierten Eigenschaften.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schmiermittelrückführungskanal in ein Blech eingebracht ist. Das Blech kann beispielsweise auf einfache Art und Weise in den Verdichter integriert werden, beispielsweise als Zwischenblech im Gehäuse des Verdichters.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schmiermittelrückführungskanal halbkreisförmig ausgestaltet ist. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise eine Integration auf einfache Art und Weise in ein kreiszylinderförmiges Gehäuse erfolgen, wobei Ein- und Ausgang des Schmiermittelrückführungskanals beispielsweise 180° Grad versetzt in Umfangsrichtung angeordnet sein können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schmiermittelrückführungskanal in einer ebenen Teilungsfläche in einem Gehäuse, einer Dichtfläche und/oder in einer Dichtung des Verdichters ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Schmiermittelrückführungskanal vorteilhaft in das Verdichtergehäuse integriert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Fluid um ein Kältemittel, insbesondere überkritisches CO2, handelt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Schmiermittel um Öl handelt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die für die Fluiddiode maßgebliche Kanalgeometrie, insbesondere die Ausgestaltung der Innenwand des Schmiermittelrückführungskanal, durch Stanzen, Ätzen oder Erodieren erzeugt worden ist. Die vorgenannten Maßnahmen stellen vorteilhafte Herstellungsverfahren für die Ausgestaltung des Schmiermittelrückführungskanals dar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schmiermittelrückführungskanal eine Fluiddiode als separates Bauteil aufweist und/oder der Schmiermittelrückführungskanal zumindest abschnittsweise als Fluiddiode ausgestaltet ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Kältemaschine vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Kältemaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Hierdurch können die Vorteile des erfindungsgemäßen Verdichters für eine Kältemaschine, beispielsweise eine Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug, nutzbar gemacht werden.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verdichters vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verdichters mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Dadurch, dass die für die Fluiddiode maßgebliche Kanalgeometrie, insbesondere die Ausgestaltung der Innenwand des Schmiermittelrückführungskanal, durch Stanzen, Ätzen oder Erodieren erzeugt worden ist, kann ein produktionstechnisch einfaches Verfahren vorgeschlagen werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer Kältemaschine mit einem erfindungsgemäßen Verdichter;
- 2 eine Fluiddiode in einer geschnittenen Ansicht;
- 3a eine beispielhafte Oberflächenstruktur einer Fluiddiode eines erfindungsgemäßen Verdichters mit angedeutetem Bewegungsprofil des Fluids;
- 3b eine beispielhafte Oberflächenstruktur einer Fluiddiode eines erfindungsgemäßen Verdichters mit angedeutetem Bewegungsprofil des Schm ierm ittels;
- 4 ein Gehäusebauteil eines erfindungsgemäßen Verdichters mit eingefräster Fluiddiode;
- 5 ein Detail „X“ gemäß 4;
- 6 ein Teil eines Gehäuses für einen erfindungsgemäßen Verdichter (Teilungsflächen im Gehäuse);
- 7 ein erfindungsgemäßer Verdichter in einer geschnittenen schematischen Darstellung.
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Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
- V
- Verdichter
- G
- Gaskühler
- E
- Expansionsventil
- D
- Verdampfer
- S
- Schmiermittel, insbesondere Öl
- F
- Fluid, insbesondere Kältemittel
- 1
- Niederdruckbereich
- 2
- Hochdruckbereich
- 3
- Schmiermittelrückführungskanal
- 4
- Verdichtergehäuse
- 5
- E-Motor (Antrieb)
- 11
- Schmiermittelreservoir
- 12
- Niederdruckeingang
- 13
- Kolbendeckel mit Einlassventil
- 14
- Kolben
- 15
- Exzenterwelle
- 16
- Zylindergehäuse
- 17
- Arbeitsraum
- 21
- Schmiermittelabscheider
- 22
- Hochdruckausgang
- 23
- Auslassventil
- 24
- Kanal
- 31
- Fluiddiode
- 32
- Dichtung/Dichtring
- 41
- Teil des Verdichtergehäuses
- 42
- Teil des Verdichtergehäuses
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Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.
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Ein erfindungsgemäßer Verdichter V, insbesondere Kältemittelverdichter, ist beispielsweise Teil einer Kältemaschine, wie beispielsweise einer Klimaanlage. Eine derartige Kältemaschine umfasst neben dem Verdichter V in der Regel einen Gaskühler G, ein Expansionsventil E und einen Verdampfer D. Die vorgenannten Komponenten sind fluidisch miteinander verbunden, d.h. ein Fluid F, wie vorzugsweise ein Kühlfluid, wird im Verdichter V komprimiert, gelangt über den Hochdruckausgang 22 des Verdichters V in den Gaskühler G und von dem Gaskühler G zum Expansionsventil E und von dort in den Verdampfer D. Aus dem Verdampfer D wiederum wird das Fluid wieder über den Niederdruckeingang 12 des Verdichters V eingeleitet. Eine derartige Kältemaschine ist dem Fachmann hinreichend bekannt, so dass es hier keiner weiteren Erläuterung bedarf.
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Bei dem Verdichter V kann es sich beispielsweise um einen Kolbenverdichter, insbesondere Axialkolbenverdichter, Radialkolbenverdichter oder Scrollverdichter handeln.
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Der Verdichter weist einen Niederdruckbereich 1 und einen Hochdruckbereich 2 auf. Im Verdichter V, insbesondere in dessen Niederdruckbereich 1, wird ein Schmiermittel S, wie beispielsweise Öl, zur Schmierung der beweglichen Komponenten des Niederdruckbereichs 1 verwendet.
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Der Niederdruckbereich 1 des Verdichters V umfasst beispielsweise einen Niederdruckeinlass 12 für das Fluid bzw. Kältemittel zur Zuführung in den Verdichter. Der Verdichter V umfasst ferner insbesondere eine antreibende E-Maschine 5 oder eine Welle zur Verbindung eines externen Antriebes. Der in 7 beispielsweise gezeigte Verdichter umfasst zwei Gehäuseteile 41, 42. Ein Zylindergehäuse 16 bildet Zylinder aus, in denen Kolben 14 bewegbar angeordnet sind. Diese Kolben 14 können von einer Exzenterwelle angetrieben werden. Die Zylinder und damit auch die darin bewegbaren Kolben 14 verlaufen radial bzw. sind radial zur Exzenterwelle angeordnet. Ein Deckel mit Einlassventil 13, die Kolben 14 und die Zylinder bilden den Arbeitsraum 17 bzw. den Verdichtungsraum aus. Fluid wird aus dem Niederdruckbereich 1 über die Einlassventile angesaugt, im Arbeitsraum 17 verdichtet und durch die Auslassventile 23 in einen Kanal 24, und damit in den Hochdruckbereich des Verdichters ausgestoßen. Das verdichtete bzw. komprimierte Fluid kann Schmiermittel S enthalten, welches beispielsweise an Kanten oder bei einer Änderung der Strömungsrichtung des Fluides abgeschieden werden kann. Dies findet üblicherweise auch in einem Schmiermittelabscheider 21 statt. Der Schmiermittelabscheider 21 muss kein separates Bauteil sein. Vielmehr kommt als Schmiermittelabscheider 21 grundsätzlich jede Geometrie in Frage, bei der Schmiermittel beispielsweise an Kanten bzw. Umlenkungen abgeschieden werden kann, insbesondere Geometrien zur Strömungsumlenkung bzw. Änderung der Strömungsgeschwindigkeit, etc. Das abgeschiedene Schmiermittel S sammelt sich dann im Kanal 24. Das komprimierte Fluid kann über einen Hochdruckanschluss 22 aus dem Verdichter heraus zu den weiteren Komponenten des Kältekreislaufs geführt werden. Bevorzugt ist dem Hochdruckanschluss 22 ein Schmiermittelabscheider 21 vorgeschalten, so dass das Fluid über den Schmiermittelabscheider 21 und den Hochdruckausgang aus dem Verdichter geleitet werden kann. Um das Schmiermittel S von dem Hochdruckbereich 2 in den Niederdruckbereich 1 des Verdichters führen zu können, ist wenigstens ein Schmiermittelrückführungskanal 3 vorgesehen. Ein solcher Schmiermittelrückführungskanal 3 kann als Fluiddiode 31 ausgebildet sein oder eine solche Fluiddiode 31 als separates Bauteil aufweisen, wie in 7 angedeutet. Es können auch mehrere Fluiddioden 31 in einem Schmiermittelrückführungskanal 3 angeordnet sein, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Ein Schmiermittelrückführungskanal 3 kann auch zwischen zwei Gehäuseteilen des Verdichters V, beispielsweise auch in einer Dichtung ausgebildet werden. Eine solche Dichtung 32 ist beispielsweise zwischen einem Teil des Verdichtergehäuses 42 und dem Zylindergehäuse 16 angeordnet bzw. ausgebildet, wie in den 6 und 7 gezeigt. In der Dichtung 32 ist beispielsweise die Geometrie der Fluiddiode ausgebildet. Im verbauten Zustand, bildet die Dichtung 32 mit den angrenzenden Bauteilen, wie beispielsweise dem Gehäuseteil 42 und dem Zylindergehäuse 16, dem Schmiermittelrückführungskanal 3 aus.
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Zur Sammlung bzw. Bevorratung dieses Schmiermittels S im Verdichter V, insbesondere im Niederdruckbereich 1, kann der Niederdruckbereich 1 mit einem Schmiermittelreservoir 11 ausgestattet sein.
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Im Zuge der Verdichtung des zu verdichtenden Fluids F gelangt ein Teil des Schmiermittels S zusammen mit dem Fluid F in den Hochdruckbereich 2. Um das Schmiermittel S aus dem Fluid-Schmiermittel-Gemisch herauszutrennen kann ein Schmiermittelabscheider 21 vorgesehen sein. Prinzipiell kann Schmiermittel S im Verdichter V an jeder Umlenkung oder Querschnittsänderung des Fluid-Schmiermittel-Gemisches abgeschieden werden.
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Um das Schmiermittel S aus dem Hochdruckbereich 2 zurück in den Niederdruckbereich 1 zu transportieren ist ein Schmiermittelrückführungskanal 3 zwischen dem Hochdruckbereich 2, insbesondere dem Schmiermittelabscheider 3 im Hochdruckbereich, und dem Niederdruckbereich 1, insbesondere dem Schmiermittelreservoir 11 im Niederdruckbereich, vorgesehen. Der Verdichter V kann mit einem Verdichtergehäuse 4 zur Aufnahme bzw. Ausbildung der vorgenannten Komponenten ausgestattet sein.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Schmiermittelrückführungskanal 3 eine Fluiddiode 31 umfasst. Prinzipiell umfasst die Fluiddiode 31 eine Geometrie, die einem durchströmenden Medium richtungsabhängig unterschiedlichen Wiederstand gegen Durchströmung bietet. Eine Fluiddiode ist auch unter der Bezeichnung Tesla Ventil bekannt geworden. Mit anderen Worten, der Schmiermittelrückführungskanal 3 wird, zumindest abschnittsweise, medienselektiv bzw. als medienselektive Drossel ausgeführt, d.h. es werden Unterschiede in den Stoffeigenschaften ausgenutzt, wodurch auf das, insbesondere gasförmige, Fluid F, vorzugsweise Kältemittel, und das, insbesondere flüssige, Schmiermittel S, unterschiedliche Strömungswiederstände beim Durchtritt durch den Schmiermittelrückführungskanal 3 von dem Hochdruckbereich 2 zu dem Niederdruckbereich 1 wirken. Es ergibt sich insbesondere ein hoher Wiederstand für das Fluid F, insbesondere für das gasförmige Fluid, wodurch wenig Fluid F über den Schmiermittelrückführungskanal vom Hochdruckbereich 2 in den Niederdruckbereich 1 gelangt. Bei dem Fluid F handelt es sich vorzugsweise um ein Kältemittel, wie beispielsweise überkritisches CO2. Gegenüber dem Fluid F erfährt das Schmiermittel S, welches insbesondere nach dem Abscheider 3 in flüssiger Form vorliegt, einen geringeren Strömungswiederstand beim Durchtritt durch die Fluiddiode 31.
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Beispiele von Fluiddioden bzw. Strömungsverläufen sind in den 2, 3a und 3b dargestellt.
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Die Fluidiode 31 bzw. der als Fluiddiode ausgestaltete Abschnitt des Schmiermittelrückführungskanals 3 kann sich insbesondere durch folgende Details auszeichnen.
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Für die selektive Ausbildung des Strömungswiederstandes wird ein Schmiermittelrückführungskanal 3 beispielsweise in ein Blech eingebracht. Die Strömungsführung erfolgt insbesondere mit nicht konstantem Querschnitt, und weist vorzugsweise eine sich wiederholende Grundkontur entlang einer beliebigen Entwicklungskurve auf. Das Fluid F, insbesondere das Kältemittel, und das Schmiermittel S werden so auf eine mäandrierende Hauptströmung mit zirkulierenden Sekundärströmungen gezwungen.
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Der Schmiermittelrückführungskanal 3 weist eine ähnliche Geometrie zum „Tesla-Ventil“ bzw. Fluiddiode auf und wird hier sozusagen in „Sperrrichtung“ betrieben, wodurch sich insbesondere ein hoher Widerstand in Strömungsrichtung vom Hochdruckbereich 2 zum Niederdruckbereich 1 ergibt. Zudem werden Unterschiede in den Stoffeigenschaften ausgenutzt. Die Stoffeigenschaften bzw. die sich unterscheidenden physikalischen Eigenschaften können z.B. Dichte, Viskosität oder Kompressibilität sein. Diese unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften bedingen bei einem gegebenen Druckgefälle eine unterschiedliche Ausbildung von Strömungseigenschaften wie Strömungsgeschwindigkeit und Turbulenzgrad für das jeweilige Medium.
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Das gasförmige Fluid F, insbesondere das Kältemittel, wird in der Fluiddiode 31 stark umgelenkt, es geht insbesondere stärker in die „Kontur-Ecken“ des als Fluiddiode 31 ausgestalteten Abschnitts des Schmiermittelrückführungskanals 3. Die kinetische Energie des Fluids F, insbesondere des gasförmigen Fluids, wird bei der Umlenkung teilweise dissipiert. Insbesondere fällt der Turbulenzgrad bei Gasströmung größer aus, wodurch ein größerer Strömungswiderstand resultiert. Das gasförmige Fluid F hat eine hohe Geschwindigkeit, was insbesondere in der Dichte begründet liegt. Ein expandierendes Gas weist wesentlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten auf.
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Das in einem flüssigen Zustand vorliegende Schmiermittel S wird nicht so stark wie das gasförmig vorliegende Fluid F, insbesondere das gasförmig vorliegende Kältemittel, umgelenkt. Es kann die Fluiddiode 31, insbesondere die Kontur der Fluiddiode, mit nahezu konstanter Geschwindigkeit und geringerem Turbulenzgrad passieren. Der hier wirkende Strömungswiderstand ist somit geringer.
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Als Ausgestaltungen der Fluiddiode 31 bzw. Ausgestaltung der Innenwand des Schmiermittelrückführungskanals 3 kommt beispielsweise eine herzförmige, besonders bevorzugt versetzt herzförmige Struktur in Frage. Andere Formen der Kontur sind jedoch denkbar und prinzipiell durch „Fluiddioden“ bekannt. Die Länge des Schmiermittelrückführungskanals 3 ist bevorzugt individuelle Auslegungssache. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl solcher Einheiten in Reihe geschalten werden. Der Schmiermittelrückführungskanal 3 als solches kann in verschiedenen Geometrien, insbesondere als Halbkreis, ausgebildet sein (vgl. beispielsweise 4 und 5). Auch kann der Schmiermittelrückführungskanal 3, insbesondere der als Fluiddiode 31 ausgestaltete Teil, als Faltung oder andere Anordnung ausgestaltet sein, insbesondere bedingt durch die jeweiligen Platzverhältnisse im Verdichter.
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Vorzugsweise wird der Schmiermittelrückführungskanal 3 in ebenen Teilungsflächen im Gehäuse, einer Dichtfläche und/oder in einer Dichtung 32 des Verdichters V ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung ist konstruktiv einfach in dem Verdichter zu integrieren und benötigt weniger Bauraum. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere in der 6 dargestellt.
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Die für die Fluiddiode maßgebliche Kanalgeometrie, insbesondere die Ausgestaltung der Innenwand, kann in ebenen Teilungsflächen durch Stanzen, Ätzen oder Erodieren erzeugt werden.
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Die Anzahl der Wiederholungen der Grundkontur der Innenwandung des Schmiermittelrückführungskanals 3, insbesondere der Fluiddiode 31, sowie die Höhe der Kontur bzw. der Blechdicke kann den Erfordernissen der jeweiligen Drosselaufgabe angepasst werden.
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Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
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Als zu komprimierendes Fluid kommt beispielsweise ein Kältemittel in Frage. Insofern kann der Verdichter bevorzugt als Kältemittelverdichter ausgeführt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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