DE102015224071A1

DE102015224071A1 - fluid compressor

Info

Publication number: DE102015224071A1
Application number: DE102015224071.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Gitt-Gehrke; Jakob Hennig; Daniel Blasko; Michael König
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-06-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluidverdichter (10) mit einem Triebwerksraum (16). Der Triebwerksraum (16) ist im Betrieb des Fluidverdichters (10) von einem Fluid durchströmbar. Der Fluidverdichter (10) umfasst ferner ein Schmiersystem zum Schmieren von Komponenten des Fluidverdichters (10) mit einem Schmiermittel. Im Betrieb des Fluidverdichters (10) gelangt das Schmiermittel im Triebwerksraum (16) in Kontakt mit dem Fluid, sodass eine Fluidmischung aus Fluid und Schmiermittel in dem Triebwerksraum (16) gebildet wird. Weiterhin umfasst der Fluidverdichter (10) eine Verdichtereinrichtung (40) zum Verdichten der Fluidmischung. Um eine zuverlässige Schmiermittelabscheidung und eine geeignete Rezirkulation des Schmiermittels im Fluidverdichter (10) sicherzustellen, umfasst der Fluidverdichter (10) eine Schmiermittelrückführung (27, 29). Die Schmiermittelrückführung (27, 29) ist mit der Verdichtereinrichtung (40) und dem Triebwerksraum (16) gekoppelt. Die Schmiermittelrückführung (27, 29) umfasst eine Ventilanordnung (28), welche einen Durchflussquerschnitt (68) selbsttätig zumindest in Abhängigkeit von einer Strömungskraft einstellt. Die Strömungskraft wird von der durch die Ventilanordnung (28) strömenden Fluidmischung erzeugt.The present invention relates to a fluid compressor (10) with an engine compartment (16). The engine compartment (16) can be traversed by a fluid during operation of the fluid compressor (10). The fluid compressor (10) further includes a lubrication system for lubricating components of the fluid compressor (10) with a lubricant. During operation of the fluid compressor (10), the lubricant in the engine room (16) comes into contact with the fluid, so that a fluid mixture of fluid and lubricant in the engine compartment (16) is formed. Furthermore, the fluid compressor (10) comprises a compressor device (40) for compressing the fluid mixture. In order to ensure reliable lubricant separation and suitable recirculation of the lubricant in the fluid compressor (10), the fluid compressor (10) comprises a lubricant return (27, 29). The lubricant return (27, 29) is coupled to the compressor device (40) and the engine compartment (16). The lubricant return (27, 29) comprises a valve arrangement (28), which adjusts a flow cross-section (68) automatically at least in dependence on a flow force. The flow force is generated by the fluid mixture flowing through the valve assembly (28).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluidverdichter, insbesondere einen Fluidverdichter zum Verdichten eines Kältemittels für eine Klimaanlage oder ein Kühlsystem. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Fluidverdichter mit einem Schmiersystem mit einer Schmiermittelrückführung. The present invention relates to a fluid compressor, in particular a fluid compressor for compressing a refrigerant for an air conditioner or a cooling system. The present invention further relates to a fluid compressor having a lubrication system with a lubricant return.

Fluidverdichter können beispielsweise als Kältemittelverdichter oder Kältemittelkompressoren in stationären oder mobilen Anlagen, beispielsweise in Klimaanlagen von Fahrzeugen, wie z.B. Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen verwendet werden. Die Fluidverdichter können in verschiedenen Betriebsarten beispielsweise zum Heizen, Kühlen oder Entfeuchten oder in Verbindung mit einer Wärmepumpe eingesetzt werden. Fluidverdichter können in verschiedenen Bauformen realisiert werden, beispielsweise als Axialkolbenverdichter. Fluid compressors can be used, for example, as refrigerant compressors or refrigerant compressors in stationary or mobile installations, for example in air conditioning systems of vehicles, such as e.g. Passenger cars or trucks are used. The fluid compressors can be used in various modes, for example, for heating, cooling or dehumidifying or in conjunction with a heat pump. Fluid compressors can be realized in various designs, for example as axial piston compressors.

Fluidverdichter benötigen eine ausreichende Schmierung der beweglichen Teile, insbesondere der Teile, deren Oberflächen mit hoher Flächenpressung druckbelastet aufeinander gleiten. Fluid compressors require adequate lubrication of the moving parts, in particular the parts whose surfaces with high surface pressure under pressure load on each slide.

In diesem Zusammenhang offenbart die DE 11 2012 001 074 T5 eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die Temperaturschwankungen der Luft nach einem Wärmetausch in einem Radiator verhindern kann, um zuverlässig die Temperatur der dem Fahrzeuginnenraum zugelieferten Luft zu steuern. Ein Kältemittelkreis umfasst einen Speicher mit einem Behälterkörper, der sich in vertikaler Richtung erstreckt. Ein Kältemitteleinlassrohr ist mit dem oberen Teil des Behälterkörpers verbunden, um dem Kältemittel zu ermöglichen hineinzufließen. In dem unteren Teil des Behälterkörpers ist ein Kältemittelauslassrohr vorgesehen. Zusätzlich ist ein Ölrückführloch in dem Kältemittelauslassrohr vorgesehen. Das Kältemittelauslassrohr ist in dem unteren Teil des Behälterkörpers angeordnet, um Schmieröl zu dem Kompressor zurückzuführen. Somit kann eine Schmierung der Komponenten des Kompressors sichergestellt werden. Das Schmieröl wird zuvor von dem Kältemittel, das in dem Behälterkörper gesammelt wurde, getrennt. Dadurch wird verhindert, dass Schmieröl in den Kältemittelkreislauf gelangt und die Kühlleistung verringert. In this context, the DE 11 2012 001 074 T5 a vehicle air conditioning device that can prevent temperature variations of the air after heat exchange in a radiator to reliably control the temperature of the air supplied to the vehicle interior. A refrigerant circuit includes a reservoir having a container body extending in the vertical direction. A refrigerant inlet pipe is connected to the upper part of the container body to allow the refrigerant to flow into it. In the lower part of the container body, a refrigerant outlet pipe is provided. In addition, an oil return hole is provided in the refrigerant outlet pipe. The refrigerant outlet pipe is disposed in the lower part of the container body to return lubricating oil to the compressor. Thus, lubrication of the components of the compressor can be ensured. The lubricating oil is previously separated from the refrigerant collected in the container body. This prevents lubricating oil from entering the refrigerant circuit and reducing the cooling capacity.

Eine ausreichende Schmierung der beweglichen Teile ist insbesondere bei Kältemittelverdichtern notwendig, welche Kohlendioxid (CO₂) als Kältemittel verwenden. Derartige Fluidverdichter können stationär oder mobil beispielsweise in Elektrofahrzeugen, Hybridfahrzeugen, Bussen, Bahnen usw. verwendet werden. Bei Kältemittelverdichtern, welche Kohlendioxid als Kältemittel verwenden, ist ausgangsseitig ein hoher Druck im Bereich von über 100 bar erforderlich. Beispielsweise kann ein Druck von 130 bar erforderlich sein. Durch diesen hohen Druck stehen Gleitflächen in dem Kältemittelverdichter ebenfalls unter hohem Druck, und eine entsprechend angepasste Schmierung ist erforderlich. Demgegenüber kann in einem Triebwerksraum des Kältemittelverdichters, in welchem beispielsweise ein elektrischer Antriebsmotor und ein Antrieb für Kolben des Verdichters vorgesehen sind, ein Druck in der Größenordnung von unter 100 bar herrschen. Der Druck in dem Triebwerksraum kann beispielsweise 30 bar betragen. Sufficient lubrication of the moving parts is necessary especially for refrigerant compressors which use carbon dioxide (CO ₂ ) as the refrigerant. Such fluid compressors may be used stationary or mobile in, for example, electric vehicles, hybrid vehicles, buses, trains, etc. In the case of refrigerant compressors which use carbon dioxide as the refrigerant, a high pressure in the range of more than 100 bar is required on the output side. For example, a pressure of 130 bar may be required. By this high pressure sliding surfaces in the refrigerant compressor are also under high pressure, and a correspondingly adapted lubrication is required. In contrast, in an engine room of the refrigerant compressor in which, for example, an electric drive motor and a drive for pistons of the compressor are provided, prevail a pressure in the order of less than 100 bar. The pressure in the engine room, for example, be 30 bar.

Durch den hohen Druckunterschied kann eine Dosierung des Schmiermittels durch eine Ölrückführung, wie sie aus der oben genannten DE 11 2012 001 074 T5 bekannt ist, stark variieren. Ferner kann das Schmiermittel im Verdichter in Kontakt mit dem zu komprimierenden Fluid, beispielsweise dem Kältemittel, kommen. Ein unkontrolliertes Austreten des Schmiermittels in größeren Mengen aus dem Verdichter kann das Risiko einer Mangelschmierung erhöhen und die Gesamteffizienz des Verdichters und einer damit verbundenen Klimaanlage verringern. Die ausreichende und geeignete Schmierung des Kältemittelverdichters erfordert daher ein System, welches es erlaubt, Schmiermittel für die Schmierung in definierter Menge im Verdichter zirkulieren zu lassen. Dieses sog. Schmiermittel-Management im Verdichter hat einen wesentlichen Einfluss auf das Verschleißverhalten, das Leistungsverhalten und das thermische Verhalten des Verdichters. Ein wie in der DE 11 2012 001 074 T5 beschriebenes Zurückführen des Öls durch das Ölrückführloch in den Kompressor kann je nach Betriebsbedingungen dazu führen, dass die zurückgeführte Ölmenge zu gering ist oder ein übermäßig großer Anteil des Kältemittels durch das Ölrückführloch zurückgeführt wird. Due to the high pressure difference can be a dosage of the lubricant through an oil return, as shown in the above DE 11 2012 001 074 T5 is known, vary widely. Furthermore, the lubricant in the compressor can come into contact with the fluid to be compressed, for example the refrigerant. Uncontrolled leakage of the lubricant in larger quantities from the compressor can increase the risk of insufficient lubrication and reduce the overall efficiency of the compressor and associated air conditioning. Sufficient and suitable lubrication of the refrigerant compressor therefore requires a system which allows lubricants for lubrication to circulate in a defined amount in the compressor. This so-called lubricant management in the compressor has a significant influence on the wear behavior, performance and thermal behavior of the compressor. A like in the DE 11 2012 001 074 T5 described recirculation of the oil through the oil return hole in the compressor may, depending on the operating conditions cause the amount of recirculated oil is too low or an excessively large proportion of the refrigerant is returned through the oil return hole.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine bei allen Betriebsbedingungen zuverlässige Schmiermittelversorgung im Verdichter und Effizienz des Verdichters sicherzustellen. Object of the present invention is therefore to ensure a reliable in all operating conditions lubricant supply in the compressor and efficiency of the compressor.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Fluidverdichter nach Anspruch 1 und ein Kühlsystem nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung. This object is achieved according to the present invention by a fluid compressor according to claim 1 and a cooling system according to claim 8. The dependent claims define embodiments of the invention.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fluidverdichter mit einem Triebwerksraum, einem Schmiersystem, einer Verdichtereinrichtung und einer Schmiermittelrückführung bereitgestellt. Der Triebwerksraum weist einen Fluideingang zum Zuführen von Fluid auf. Der Triebwerksraum wird im Betrieb des Fluidverdichters von dem Fluid durchströmt. Das Schmiersystem dient zum Schmieren von Reibkontakten des Fluidverdichters mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem Schmieröl. Im Betrieb des Fluidverdichters in beispielsweise einem Kühlkreislauf wird aufgrund der Zirkulation des Fluids, d.h. eines Kältemittels, und des zur Schmierung verwendeten Schmiermittels ein zweiphasiges heterogenes Gemisch umgewälzt. Das Kältemittel kann sich jedoch in Abhängigkeit von den Druck- und Temperaturbedingungen in begrenzter Menge auch im Schmiermittel lösen. Das Fluid oder Kältemittel kann beim Ansaugen an dem Fluideingang gasförmig, selten auch flüssig, vorliegen. Das Schmiermittel liegt im Wesentlichen in flüssiger Form vor. Im Betrieb des Fluidverdichters wird daher in dem Triebwerksraum eine Fluidmischung aus Fluid und Schmiermittel, beispielsweise ein Kältemittel-Schmiermittel-Gemisch, gebildet. Die Verdichtereinrichtung verdichtet diese Fluidmischung aus dem Triebwerksraum. According to the present invention, there is provided a fluid compressor having an engine room, a lubrication system, a compressor device, and a lubricant return. The engine room has a fluid inlet for supplying fluid. The engine room is traversed by the fluid during operation of the fluid compressor. The lubrication system is used to lubricate friction contacts of the fluid compressor with a lubricant, such as a lubricating oil. Operational of the fluid compressor in, for example, a refrigeration cycle, a two-phase heterogeneous mixture is circulated due to the circulation of the fluid, ie, a refrigerant, and the lubricant used for lubrication. However, depending on the pressure and temperature conditions, the refrigerant may also dissolve in a limited amount in the lubricant. The fluid or refrigerant may be present in gaseous form when aspirating at the fluid inlet, and sometimes also in liquid form. The lubricant is essentially in liquid form. During operation of the fluid compressor, therefore, a fluid mixture of fluid and lubricant, for example a refrigerant-lubricant mixture, is formed in the engine compartment. The compressor device compresses this fluid mixture from the engine room.

Die Schmiermittelrückführung ist mit der Verdichtereinrichtung und dem Triebwerksraum gekoppelt und in der Lage, zumindest einen Teil der verdichteten Fluidmischung in den Triebwerksraum zurückzuführen. Die Schmiermittelrückführung umfasst eine Ventilanordnung. Die Ventilanordnung stellt einen Durchflussquerschnitt oder Öffnungsquerschnitt durch die Ventilanordnung selbsttätig ein. Der Durchflussquerschnitt wird zumindest in Abhängigkeit von einer Strömungskraft selbsttätig eingestellt. Die Strömungskraft wird von der durch die Ventilanordnung strömenden Fluidmischung aus Fluid und Schmiermittel erzeugt. Die Strömungskraft hängt von einer Dichte des Gemischs aus Fluid und Schmiermittel ab. Somit stellt sich der Durchflussquerschnitt oder Öffnungsquerschnitt durch die Ventilanordnung selbsttätig zumindest in Abhängigkeit von der durch die Ventilanordnung strömenden Mischung aus Fluid und Schmiermittel ein. The lubricant recirculation is coupled to the compressor device and the engine compartment and is capable of returning at least a portion of the compressed fluid mixture to the engine compartment. The lubricant return comprises a valve arrangement. The valve arrangement adjusts a flow cross section or opening cross section through the valve arrangement automatically. The flow cross section is set automatically at least as a function of a flow force. The flow force is generated by the fluid mixture of lubricant flowing through the valve assembly. The flow force depends on a density of the mixture of fluid and lubricant. Thus, the flow cross-section or opening cross-section through the valve arrangement automatically adjusts itself at least as a function of the mixture of fluid and lubricant flowing through the valve arrangement.

Die Schmiermittelrückführung liegt, wie zuvor beschrieben, zwischen der Verdichtereinrichtung und dem Treibwerksraum. Im Hochdruckbereich des Verdichters, beispielsweise am Ausgang der Verdichtereinrichtung, liegt ein verhältnismäßig hoher Druck an. Der Druck beträgt am Ausgang der Verdichtereinrichtung beispielsweise 130 bar. Im Triebwerksraum liegt hingegen ein erheblich niedrigerer Druck von beispielsweise 30 bar an. Ein durch die Schmiermittelrückführung von der Verdichtereinrichtung in den Triebwerksraum geführter Massenstrom, welcher Fluid und Schmiermittel umfassen kann, hängt dabei von der anliegenden Druckdifferenz ab. Der maximale Querschnitt der Schmiermittelrückführung wird üblicherweise anhand des maximalen Schmierbedarfs des Fluidverdichters ausgelegt. Im Auslegungspunkt ist der rückgeführte Massenstrom schmiermittelreich. Für andere Betriebspunkte bei beispielsweise geringer Drehzahl und hohen Druckverhältnissen kann sich ein rückgeführter Massenstrom ergeben, welcher auch signifikante Teile des Fluids enthält. In der Konsequenz ergibt sich für andere Betriebspunkte ein ungewünschter Fluidleckagemassenstrom, d.h. Kältemittel fließt in ungewünscht großer Menge durch die Schmiermittelrückführung zurück in den Triebwerksraum. Da das Kältemittel eine andere Dichte als das Schmiermittel aufweist, kann durch die selbsttätige Einstellung des Durchflussquerschnitts der Ventilanordnung in der Schmiermittelrückführung in Abhängigkeit von der Dichte der durch die Ventilanordnung strömenden Masse (Mischung aus Schmiermittel und Fluid) ein Fluidleckagemassenstrom minimiert werden und gleichzeitig eine ausreichende Schmierung sichergestellt werden. The lubricant return is, as described above, between the compressor device and the engine compartment. In the high pressure region of the compressor, for example at the outlet of the compressor device, a relatively high pressure is applied. The pressure at the outlet of the compressor device, for example, 130 bar. In the engine room, however, is a significantly lower pressure of, for example, 30 bar. A mass flow which is conducted through the lubricant return from the compressor device into the engine room and which may include fluid and lubricant, depends on the applied pressure difference. The maximum cross section of the lubricant return is usually designed based on the maximum lubricant requirement of the fluid compressor. At the design point, the recirculated mass flow is rich in lubricants. For other operating points, for example at low speed and high pressure conditions, a recirculated mass flow can result, which also contains significant parts of the fluid. As a consequence, for other operating points, an undesired fluid leakage mass flow, i. Refrigerant flows in an undesirably large amount through the lubricant return back into the engine room. Since the refrigerant has a different density than the lubricant, by automatically adjusting the flow area of the valve assembly in the lubricant return depending on the density of the mass flowing through the valve assembly (mixture of lubricant and fluid) a fluid leakage mass flow can be minimized while providing adequate lubrication be ensured.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventilanordnung einen Ventilsitz, ein Verschlussteil und ein Federelement. Das Verschlussteil ist beispielsweise ein bewegliches oder verschiebbares Element. Der Durchflussquerschnitt der Ventilanordnung ändert sich zumindest in Abhängigkeit einer Position des Verschlussteils zu dem Ventilsitz. Das Federelement drückt das Verschlussteil aufgrund der Federkraft in eine geöffnete Position der Ventilanordnung. In der geöffneten Position der Ventilanordnung ist das Verschlussteil daher beabstandet von dem Ventilsitz angeordnet. Indem das Federelement die Ventilanordnung in einen geöffneten Zustand vorspannt, kann eine Schmiermittelrückführung durch die Ventilanordnung sichergestellt werden. Wird das Ventil von der Mischung aus Schmiermittel und Fluid durchströmt, so kann der Durchflussquerschnitt selbsttätig gegen die Vorspannung verringert werden. Eine Unterbrechung des Durchflusses von Schmiermittel und Fluid kann jedoch aufgrund der Vorspannung durch das Federelement und/oder durch einen mechanischen Anschlag ausgeschlossen werden. Dadurch kann eine Schmierung von Komponenten in dem Triebwerksraum des Fluidverdichters sichergestellt werden. According to one embodiment, the valve arrangement comprises a valve seat, a closure part and a spring element. The closure part is for example a movable or displaceable element. The flow cross-section of the valve arrangement changes at least as a function of a position of the closure part to the valve seat. The spring element presses the closure part due to the spring force in an open position of the valve assembly. In the open position of the valve arrangement, the closure part is therefore arranged at a distance from the valve seat. By the spring element biases the valve assembly in an open state, a lubricant return can be ensured by the valve assembly. If the valve flows through the mixture of lubricant and fluid, the flow cross-section can be automatically reduced against the bias. However, an interruption of the flow of lubricant and fluid can be excluded due to the bias of the spring element and / or by a mechanical stop. Thereby, lubrication of components in the engine room of the fluid compressor can be ensured.

Bei einer weiteren Ausführungsform hat der Ventilsitz eine sich verjüngende Hohlform, welche an ihrer verjüngten Seite in einen Ausgang der Ventilanordnung übergeht. Anders ausgedrückt ist der Ventilsitz trichterförmig und die enge Seite des Trichters ist strömungstechnisch in Richtung des Triebwerkraums ausgerichtet. Das Verschlussteil ist nadelförmig und beispielsweise mittig in der sich verjüngenden Hohlform des Ventilsitzes angeordnet. In Abhängigkeit von einer Position des Verschlussteils zu dem Ventilsitz ergibt sich ein unterschiedlicher Abstand zwischen der Oberfläche des Verschlussteils und dem Ventilsitz. Bei beispielsweise einer rotationssymmetrischen Hohlform des Ventilsitzes und einem rotationssymmetrischen Verschlussteil wird bei einer koaxialen Anordnung des Ventilsitzes und des Verschlussteils ein Ringspalt zwischen dem Verschlussteil und dem Ventilsitz definiert, welcher sich zumindest in Abhängigkeit einer Position des Verschlussteils in Längsrichtung ändert. Der Durchflussquerschnitt wird somit durch einen Spalt definiert, welcher sich durch die Position einer Spitze des nadelförmigen Verschlussteils innerhalb der Hohlform des Ventilsitzes ergibt. Aufgrund der höheren Dichte des Schmiermittels gegenüber dem Fluid ist die Strömungsgeschwindigkeit eines schmiermittelreichen Gemischmassenstroms niedriger als die Strömungsgeschwindigkeit eines kältemittelreichen Gemischmassenstroms. D.h. die Strömungsgeschwindigkeit durch die Schmiermittelrückführung steigt mit einer zunehmenden Menge von Fluid in der Mischung aus Fluid und Schmiermittel an. Die höhere Strömungsgeschwindigkeit verringert den statischen Druck an dem nadelförmigen Verschlussteil und das nadelförmige Verschlussteil wird in Richtung des Ventilsitzes gedrückt. Dadurch wird der Durchfluss durch die Ventilanordnung verringert und somit ein Fluidleckagemassenstrom verringert. Bei einer Anreicherung des Massenstroms mit Schmiermittel ergibt sich eine geringere Strömungsgeschwindigkeit und der statische Druck steigt wiederum. Das nadelförmige Verschlussteil wird aus dem Ventilsitz herausgedrückt und der Massenstrom aus der Mischung aus Schmiermittel und Fluid erhöht. In Kombination mit dem Federelement stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der Federkraft und der Strömungskraft ein. In a further embodiment, the valve seat has a tapered hollow shape, which merges at its tapered side into an outlet of the valve arrangement. In other words, the valve seat is funnel-shaped and the narrow side of the funnel is fluidically aligned in the direction of the engine compartment. The closure part is needle-shaped and, for example, arranged centrally in the tapered hollow shape of the valve seat. Depending on a position of the closure part to the valve seat results in a different distance between the surface of the closure part and the valve seat. In the case of, for example, a rotationally symmetrical hollow shape of the valve seat and a rotationally symmetrical closure part, a coaxial arrangement of the valve seat and the closure part defines an annular gap between the closure part and the valve seat, which changes in the longitudinal direction at least as a function of a position of the closure part. The flow cross section is thus by a Gap defined by the position of a tip of the needle-shaped closure member within the hollow shape of the valve seat. Due to the higher density of the lubricant to the fluid, the flow rate of a lubricant rich mixture mass flow is lower than the flow rate of a refrigerant rich mixture mass flow. That is, the flow rate through the lubricant recirculation increases with an increasing amount of fluid in the mixture of fluid and lubricant. The higher flow velocity reduces the static pressure on the needle-shaped closure member and the needle-shaped closure member is urged toward the valve seat. Thereby, the flow through the valve assembly is reduced, thus reducing a fluid leakage mass flow. With an enrichment of the mass flow with lubricant results in a lower flow velocity and the static pressure increases again. The needle-shaped closure member is pushed out of the valve seat and increases the mass flow of the mixture of lubricant and fluid. In combination with the spring element, a balance between the spring force and the flow force sets.

Die Ventilanordnung wird vorzugsweise derart in der Schmiermittelrückführung angeordnet, dass der Ausgang der Ventilanordnung mit dem Triebwerksraum gekoppelt ist und ein Eingang der Ventilanordnung mit der Verdichtereinrichtung beispielsweise über einen Schmiermittelabscheider gekoppelt ist. Dadurch kann die zuvor beschriebene selbsttätige Einstellung des Durchflussquerschnittes in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Mischung aus Schmiermittel und Fluid genutzt werden, um einen Fluidleckagemassenstrom durch die Schmiermittelrückführung zu verringern und gleichzeitig eine ausreichende Schmiermittelrückführung für das Schmiersystem des Fluidverdichters sicherzustellen. The valve arrangement is preferably arranged in the lubricant return such that the output of the valve arrangement is coupled to the engine room and an input of the valve arrangement is coupled to the compressor device, for example via a lubricant separator. Thereby, the previously described automatic adjustment of the flow cross-section, depending on the composition of the mixture of lubricant and fluid can be used to reduce a fluid leakage mass flow through the lubricant return while ensuring sufficient lubricant return for the lubrication system of the fluid compressor.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Fluidverdichter ferner einen integrierten Fliehkraftabscheider, welcher zwischen der Verdichtereinrichtung, einem Fluidausgang des Fluidverdichters und der Schmiermittelrückführung angeordnet ist. Der Fliehkraftabscheider ist in der Lage, Fluid aus der Mischung aus Schmiermittel und Fluid im Wesentlichen zu dem Fluidausgang zu leiten und Schmiermittel aus der Mischung aus Fluid und Schmiermittel im Wesentlichen zu der Schmiermittelrückführung zuleiten. Durch den Fliehkraftabscheider können Schmiermittel und Fluid zuverlässig weitestgehend voneinander getrennt werden. Dadurch kann vermieden werden, dass Schmiermittel zusammen mit dem Fluid in einen angeschlossenen Fluidkreislauf strömt. Ferner kann die Menge von Fluid, welche zusammen mit dem Schmiermittel durch die Schmiermittelrückführung zurück in den Triebwerksraum geleitet wird, verringert werden. Alternativ oder zusätzlich können weitere Abscheider verwendet werden, um Fluid und Schmiermittel zu trennen, beispielsweise ein Filter. In another embodiment, the fluid compressor further includes an integrated centrifugal separator disposed between the compressor device, a fluid outlet of the fluid compressor, and the lubricant recirculation. The centrifugal separator is capable of directing fluid from the mixture of lubricant and fluid substantially to the fluid outlet and delivering lubricant from the mixture of fluid and lubricant substantially to the lubricant recirculation. Due to the centrifugal separator lubricant and fluid can be reliably separated as far as possible. This can be avoided that lubricant flows together with the fluid in a connected fluid circuit. Further, the amount of fluid which is passed back into the engine room together with the lubricant through the lubricant recirculation can be reduced. Alternatively or additionally, other separators may be used to separate fluid and lubricant, such as a filter.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann in der Schmiermittelrückführung zusätzlich eine Drossel vorgesehen sein, welche eine Durchflussmenge der Mischung aus Fluid und Schmiermittel verringert oder einen bestimmten Vordruck einstellt, um eine Regelung durch die Ventilanordnung zu verbessern. Die Drossel ist in Reihe mit der Ventilanordnung in der Schmiermittelrückführung angeordnet. Die Drossel kann einen Volumenstrom durch die Schmiermittelrückführung insgesamt begrenzen. Dadurch kann beispielsweise eine Wirksamkeit des Fliehkraftabscheiders verbessert und somit ein ungewünschter Strom von Fluid zusammen mit dem Schmiermittel von dem Fliehkraftabscheider in den Triebwerksraum verhindert oder verringert werden. Ferner kann eine Druckerhöhung in dem Triebwerksraum aufgrund des hohen Drucks an der Fluidausgangsseite verhindert werden, da die Drossel durch die Begrenzung des Volumenstroms ein Druckgefälle aufrechterhält. Dadurch kann die Effizienz des Fluidverdichters verbessert werden. In a further embodiment, a throttle may additionally be provided in the lubricant return, which reduces a flow rate of the mixture of fluid and lubricant or sets a certain form to improve control by the valve assembly. The throttle is arranged in series with the valve assembly in the lubricant return. The throttle can limit a total volume flow through the lubricant return. As a result, for example, an efficiency of the centrifugal separator can be improved and thus an undesired flow of fluid can be prevented or reduced together with the lubricant from the centrifugal separator into the engine compartment. Further, an increase in pressure in the engine room due to the high pressure at the fluid outlet side can be prevented, since the throttle maintains a pressure gradient by limiting the volume flow. Thereby, the efficiency of the fluid compressor can be improved.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schmiermittelrückführung mehrere Ventilanordnungen, welche jeweils einen jeweiligen Durchflussquerschnitt selbsttätig zumindest in Abhängigkeit von einer Dichte der durch die jeweilige Ventilanordnung strömenden Mischung aus Schmiermittel und Fluid einstellen. Die mehreren Ventilanordnungen können beispielsweise parallel oder in Reihe in der Schmiermittelrückführung angeordnet werden. Bei einer Anordnung der mehreren Ventilanordnungen in Reihe können verschiedene Druckdifferenzen an den einzelnen Ventilanordnungen eingestellt werden, um beispielsweise den Durchflussquerschnitt geeignet in Abhängigkeit von der Dichte der durch die jeweilige Ventilanordnung strömenden Mischung aus Schmiermittel und Fluid selbsttätig einstellen zu können. In a further embodiment, the lubricant return comprises a plurality of valve arrangements, each of which automatically sets a respective flow area at least in dependence on a density of the mixture of lubricant and fluid flowing through the respective valve arrangement. For example, the plurality of valve assemblies may be arranged in parallel or in series in the lubricant recirculation. In an arrangement of the plurality of valve assemblies in series, different pressure differences can be set to the individual valve assemblies, for example, to be able to set the flow cross section suitable depending on the density of flowing through the respective valve assembly mixture of lubricant and fluid automatically.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Fluidverdichter ein Gehäuse, in welchem der Triebwerksraum ausgebildet ist. Das Schmiersystem ist in dem Gehäuse derart ausgebildet, dass es einen Kreislauf für das Schmiermittel ausbildet. Anders ausgedrückt sind der Triebwerksraum, die Verdichtereinrichtung und sämtliche schmiermittelbefördernden Verbindungen, insbesondere die Schmiermittelrückführung und die Ventilanordnung darin, innerhalb des Gehäuses ausgebildet. Dadurch können externe Schmiermittelleitungen vermieden werden, wodurch die Kosten des Fluidverdichters verringert werden können und die Zuverlässigkeit des Fluidverdichters erhöht werden kann. According to a further embodiment, the fluid compressor comprises a housing in which the engine compartment is formed. The lubricating system is formed in the housing so as to form a circuit for the lubricant. In other words, the engine room, the compressor device and all lubricant-conveying connections, in particular the lubricant return and the valve arrangement therein, are formed inside the housing. As a result, external lubricant lines can be avoided, whereby the cost of the fluid compressor can be reduced and the reliability of the fluid compressor can be increased.

Die Ventilanordnung kann ferner zumindest in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Verdichters auf eine bestimmte Konzentration von Kältemittel in dem Schmiermittel eingestellt werden, sodass sich eine bestimmte Temperatur in der Schmiermittelrückführung ergibt. Beispielsweise wird dadurch die Temperatur des rückgeführten Massenstroms umso geringer, je höher die Konzentration des Kältemittels in dem Schmiermittel ist. The valve assembly may be further adjusted to a certain concentration of refrigerant in the lubricant, at least in response to an operating point of the compressor, such that a certain temperature results in the lubricant recirculation. For example, the higher the concentration of the refrigerant in the lubricant, the lower the temperature of the recirculated mass flow.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Kühlsystem bereitgestellt, welches einen Fluidverdichter umfasst, wie er zuvor beschrieben wurde. Das Kühlsystem umfasst weiterhin einen Verdampfer und ein Kältemittel als das Fluid, welches von dem Fluidverdichter verdichtet wird. Ein Fluideingang des Verdampfers ist mit dem Fluidausgang des Fluidverdichters gekoppelt und ein Fluidausgang des Verdampfers ist mit dem Fluideingang des Fluidverdichters gekoppelt. Das Kühlsystem ist mit dem Kältemittel gefüllt. Durch die selbsttätige Einstellung des Durchflussquerschnitts der Ventilanordnung in der Schmiermittelrückführung des Fluidverdichters kann ein Kältemittelleckagestrom durch die interne Schmiermittelrückführung im Verdichter verringert werden und eine ausreichende Schmierung von Komponenten des Fluidverdichters sichergestellt werden. According to the present invention, there is further provided a refrigeration system including a fluid compressor as described above. The cooling system further includes an evaporator and a refrigerant as the fluid that is compressed by the fluid compressor. A fluid inlet of the evaporator is coupled to the fluid outlet of the fluid compressor and a fluid outlet of the evaporator is coupled to the fluid inlet of the fluid compressor. The cooling system is filled with the refrigerant. By automatically adjusting the flow area of the valve assembly in the lubricant recirculation of the fluid compressor, a refrigerant leakage flow through the internal lubricant recirculation in the compressor can be reduced and sufficient lubrication of components of the fluid compressor can be ensured.

Als Kältemittel kann Kohlendioxid verwendet werden. Kohlendioxid, auch Kohlenstoffdioxid (CO₂) genannt, ist ein natürliches Gas und besitzt eine sehr große volumetrische Kälteleistung. Die ermöglicht, dass der Volumenstrom in dem Kühlsystem verhältnismäßig klein sein kann. Dadurch kann der Fluidverdichter insbesondere in elektrisch angetriebenen Klimaanlagen von Fahrzeugen, insbesondere Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen, verwendet werden. Bei einer Verwendung als Kältemittel wird Kohlendioxid als R-744 bezeichnet. As a refrigerant carbon dioxide can be used. Carbon dioxide, also called carbon dioxide (CO ₂ ), is a natural gas and has a very high volumetric cooling capacity. This allows the volume flow in the cooling system to be relatively small. As a result, the fluid compressor can be used in particular in electrically driven air conditioning systems of vehicles, in particular hybrid vehicles or electric vehicles. When used as a refrigerant, carbon dioxide is referred to as R-744.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Fahrzeug bereitgestellt, welches das zuvor beschriebene Kühlsystem umfasst. Durch die Verwendung von Kohlendioxid als das Fluid kann das umlaufende Kältemittelvolumen verhältnismäßig kompakt ausgelegt werden, sodass das gesamte Kühlsystem kompakt und leichtgewichtig ist. Dadurch kann ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs verringert werden und Bauraum im Fahrzeug eingespart werden. Aufgrund der Ventilanordnung in der Schmiermittelrückführung des Fluidverdichters, welche einen Durchflussquerschnitt selbsttätig zumindest in Abhängigkeit von einer Dichte der durch die Ventilanordnung strömenden Mischung aus Schmiermittel und Fluid einstellt, kann trotz des bei der Verwendung von Kohlendioxid als Kältemittel benötigten hohen Drucks ein zuverlässiger und effizienter Betrieb des Fluidverdichters sichergestellt werden. According to the present invention, there is further provided a vehicle comprising the cooling system described above. By using carbon dioxide as the fluid, the circulating refrigerant volume can be made relatively compact, so that the entire refrigeration system is compact and lightweight. As a result, a total weight of the vehicle can be reduced and space in the vehicle can be saved. Due to the valve arrangement in the lubricant recirculation of the fluid compressor, which adjusts a flow cross-section automatically at least in dependence on a density of the mixture flowing through the valve assembly mixture of lubricant and fluid, despite the high pressure required when using carbon dioxide as a high pressure reliable and efficient operation of the Fluid compressor are ensured.

In der vorherigen Beschreibung wurden die Ausführungsformen der Erfindung unabhängig voneinander beschrieben. Die Ausführungsformen können jedoch beliebig miteinander kombiniert werden. In the foregoing description, the embodiments of the invention have been independently described. However, the embodiments can be combined with each other as desired.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben werden. The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Kühlsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 schematically shows a vehicle with a cooling system according to an embodiment of the present invention.

2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Fluidverdichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a schematic sectional view of a fluid compressor according to an embodiment of the present invention.

3 zeigt schematisch eine Schnittansicht einer Ventilanordnung eines Fluidverdichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 schematically shows a sectional view of a valve assembly of a fluid compressor according to an embodiment of the present invention.

4 zeigt schematisch weitere Schnittansichten der Ventilanordnung der 3. 4 schematically shows further sectional views of the valve assembly of 3 ,

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden. Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Komponenten. The present invention will be described below with reference to various embodiments with reference to the figures. Like reference numerals in the various figures indicate the same or similar components.

1 zeigt ein Fahrzeug 50 mit einem Kühlsystem 51, welches einen Bestandteil einer Klimaanlage des Fahrzeugs 50 bildet. Das Kühlsystem 51 umfasst einen Fluidverdichter 10, einen Verdampfer 52 und Leitungen 55, 56 zum Verbinden des Fluidverdichters 10 mit dem Verdampfer 52. Die Leitung 55 ist einerseits mit einem Fluidausgang 24 des Fluidverdichters 10 und andererseits mit einem Fluideingang 53 des Verdampfers 52 verbunden. Kältemittel, welches von dem Fluidverdichter 10 verdichtet wurde, wird über die Leitung 55 in den Verdampfer 52 übertragen. In dem Verdampfer 52 expandiert das Kältemittel und das expandierte Kältemittel wird über einen Fluidausgang 54 durch die Leitung 56 und den Fluideingang 23 zu dem Fluidverdichter 10 zurückgeführt. Der Fluidverdichter 10 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 im Detail beschrieben. 1 shows a vehicle 50 with a cooling system 51 which is part of an air conditioning system of the vehicle 50 forms. The cooling system 51 includes a fluid compressor 10 , an evaporator 52 and wires 55 . 56 for connecting the fluid compressor 10 with the evaporator 52 , The administration 55 is on the one hand with a fluid outlet 24 of the fluid compressor 10 and on the other hand with a fluid inlet 53 of the evaporator 52 connected. Refrigerant, which from the fluid compressor 10 is condensed, is over the line 55 in the evaporator 52 transfer. In the evaporator 52 the refrigerant expands and the expanded refrigerant is delivered via a fluid outlet 54 through the pipe 56 and the fluid inlet 23 to the fluid compressor 10 recycled. The fluid compressor 10 is referred to below with reference to 2 described in detail.

2 zeigt den Fluidverdichter 10 in Form eines elektrisch angetriebenen Axialkolbenverdichters in einer hermetischen Bauweise mit einem integrierten Fliehkraftabscheider 25 und einer saugseitigen ersten Schmiermittelrückführung 27 und zweiten Schmiermittelrückführung 29, welche eine Hochdruckseite (am Fluidausgang 24) mit einer Saugseite (in einem Triebwerksraum 16 des Fluidverdichters 10) verbinden. Die erste Schmiermittelrückführung 27 und zweite Schmiermittelrückführung 29 werden nachfolgend auch gemeinsam als "Schmiermittelrückführung 27, 29" bezeichnet werden. Der Fluidverdichter 10 ist für einen Betrieb mit dem natürlichen Kältemittel Kohlendioxid geeignet. Der Fluidverdichter 10 umfasst ein Gehäuse 11, in welchem der Triebwerksraum 16 ausgebildet ist. An dem Gehäuse 11 ist eine Steuerelektronik 22 angebracht. In dem Triebwerksraum 16 ist ein Elektromotor 12 angeordnet, welcher von der Steuerelektronik 22 angesteuert wird und eine Welle 13 antreibt. Die Welle 13 ist an einem ersten Ende mit einem Lager 15 und an einem zweiten Ende mit einem Lager 14 drehbar gelagert. Die Positionen der Lager 14 und 15 sind nur Beispiele und die Welle 13 kann auf beliebige Art und Weise an anderen Positionen gelagert werden. 2 shows the fluid compressor 10 in the form of an electrically driven axial piston compressor in a hermetic construction with an integrated centrifugal separator 25 and a suction-side first lubricant return 27 and second lubricant recirculation 29 , which a high-pressure side (at the fluid outlet 24 ) with a suction side (in an engine room 16 of the fluid compressor 10 ) connect. The first lubricant return 27 and second lubricant recirculation 29 are also collectively referred to as "lubricant recirculation 27 . 29 " fluid compressor 10 is suitable for operation with the natural refrigerant carbon dioxide. The fluid compressor 10 includes a housing 11 in which the engine room 16 is trained. On the case 11 is an electronic control system 22 appropriate. In the engine room 16 is an electric motor 12 arranged, which of the control electronics 22 is driven and a wave 13 drives. The wave 13 is at a first end with a warehouse 15 and at a second end with a bearing 14 rotatably mounted. The positions of the bearings 14 and 15 are just examples and the wave 13 can be stored in other ways in any way.

An der Welle 13 ist eine Schrägscheibe 17 derart angeordnet, dass eine Rotationssymmetrieachse der im Wesentlichen kreisförmigen Schrägscheibe 17 zu einer Längsachse der Welle 13 um einen Winkel von 5° bis 30°, beispielsweise 15° geneigt ist. Die Neigung der Schrägscheibe 17 kann verstellbar, beispielsweise hydraulisch, mechanisch oder elektromechanisch verstellbar sein. Die Schrägscheibe 17 wird auch als Taumelscheibe oder Schwenkscheibe bezeichnet. Alternativ kann die Schrägscheibe 17 auch als ein sogenannter Schwenkring ausgebildet werden. In dem Gehäuse 11 ist ein Zylinderblock mit mehreren Zylinderbüchsen ausgebildet, in welchen Kolben 18, 19 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind. In der in 2 gezeigten Schnittzeichnung sind zwei Zylinderbüchsen gezeigt, welche Zylinderkammern 20, 21 ausbilden, in denen die Kolben 18, 19 translatorisch beweglich sind. Die Kolben 18, 19 sind mit der Schrägscheibe 17 derart gekoppelt, dass bei einer Drehung der Welle 13 die taumelnde Bewegung der Schrägscheibe 17 die Kolben 18, 19 nach rechts und links hin und her bewegt. Die Kolben 18, 19 bilden in Verbindung mit den Zylinderkammern 20, 21 eine Verdichtereinrichtung 40 zum Verdichten des aus dem Triebwerksraum 16 zugeführten Fluids. At the wave 13 is a swashplate 17 arranged such that a rotational symmetry axis of the substantially circular swash plate 17 to a longitudinal axis of the shaft 13 is inclined at an angle of 5 ° to 30 °, for example 15 °. The inclination of the swash plate 17 can be adjustable, for example, hydraulically, mechanically or electromechanically adjustable. The swash plate 17 is also referred to as a swash plate or swash plate. Alternatively, the swash plate 17 also be designed as a so-called swivel ring. In the case 11 is a cylinder block formed with a plurality of cylinder liners, in which piston 18 . 19 are arranged displaceably in the longitudinal direction. In the in 2 shown sectional drawing two cylinder liners are shown, which cylinder chambers 20 . 21 train in which the pistons 18 . 19 are translationally movable. The pistons 18 . 19 are with the swash plate 17 coupled such that upon rotation of the shaft 13 the tumbling motion of the swashplate 17 the pistons 18 . 19 moved right and left to and fro. The pistons 18 . 19 form in conjunction with the cylinder chambers 20 . 21 a compressor device 40 for compacting the engine room 16 supplied fluids.

Der Fluidverdichter 10 umfasst weiterhin einen Fluideingang 23, welcher nachfolgend auch als Saugstutzen bezeichnet wird, um Fluid oder Kältemittel von außerhalb des Fluidverdichters 10 in den Triebwerksraum 16 einzuleiten. Über einen Fluidausgang 24, welcher nachfolgend auch als Druckstutzen bezeichnet werden wird, kann der Fluidverdichter 10 verdichtetes Fluid oder Kältemittel in einen Kühlkreislauf abgeben. Der Fliehkraftabscheider 25 ist strömungstechnisch zwischen den Zylinderkammern 20, 21 und dem Fluidausgang 24 angeordnet. Der Fliehkraftabscheider 25 ist hier beispielsweise als Zyklonabscheider ausgebildet. Der Fliehkraftabscheider 25 umfasst ein Tauchrohr 26, welches zumindest teilweise in einen zylindrischen oder insbesondere kegelförmigen Hohlraum des Fliehkraftabscheiders 25 mittig hineinragt und an seinem oberen Ende in den Fluidausgang 24 übergeht. Am unteren Ende des Fliehkraftabscheiders 25 ist die erste Schmiermittelrückführung 27 als eine in dem Gehäuse 11 integrierte Leitung oder Bohrung vorgesehen. Die erste Schmiermittelrückführung 27 koppelt das untere Ende des Fliehkraftabscheiders 25 mit einer Ventilanordnung 28. The fluid compressor 10 further includes a fluid inlet 23 , which is also referred to below as suction, to fluid or refrigerant from outside the fluid compressor 10 in the engine room 16 initiate. Via a fluid outlet 24 , which will also be referred to as a discharge nozzle below, the fluid compressor 10 Discharge compressed fluid or refrigerant in a cooling circuit. The centrifugal separator 25 is fluidically between the cylinder chambers 20 . 21 and the fluid outlet 24 arranged. The centrifugal separator 25 is here, for example, designed as a cyclone separator. The centrifugal separator 25 includes a dip tube 26 , which at least partially in a cylindrical or cone-shaped in particular cavity of the centrifugal separator 25 protrudes centrally and at its upper end in the fluid outlet 24 passes. At the bottom of the centrifugal separator 25 is the first lubricant return 27 as one in the case 11 integrated line or bore provided. The first lubricant return 27 couples the lower end of the centrifugal separator 25 with a valve assembly 28 ,

Die Ventilanordnung 28 ist in der Lage, eine Durchflussmenge von Schmiermittel sowie einer Restmenge von Kältemittel einzustellen. Die Restmenge von Kältemittel betrifft den Teil des Kältemittels, welcher von dem Fliehkraftabscheider 25 nicht von dem Schmiermittel getrennt wurde. Zum Einstellen der Durchflussmenge stellt sich ein Durchflussquerschnitt der Ventilanordnung 28 selbsttätig zumindest in Abhängigkeit von einer Dichte der Mischung aus Schmiermittel und Kältemittel ein. Ausgangsseitig ist die Ventilanordnung 28 mit der in dem Gehäuse 11 integriert ausgebildeten zweiten Schmiermittelrückführung 29 verbunden, welche eine strömungstechnische Verbindung zu dem Lager 15 und zu einer Längsöffnung 34 in der Welle 13 herstellt. Die zweite Schmiermittelrückführung 29 kann alternativ oder zusätzlich direkt in den Triebwerksraum 16 oder durch das Gehäuse 11 zu weiteren Schmierstellen verlaufen. Die Längsöffnung 34 verläuft in Längsrichtung der Welle 13 von dem ersten Ende der Welle 13 zu dem zweiten Ende der Welle 13. Im Bereich der Schrägscheibe 17 können in der Welle 13 eine oder mehrere radiale Öffnungen 33 vorgesehen sein, von denen in der 2 zwei zu sehen sind. Die radialen Öffnungen 33 erstrecken sich in radialer Richtung von der Längsöffnung 34 nach außen von der Welle 13. The valve arrangement 28 is able to adjust a flow rate of lubricant as well as a residual amount of refrigerant. The residual amount of refrigerant relates to the part of the refrigerant which is from the centrifugal separator 25 not separated from the lubricant. To adjust the flow rate, there is a flow cross-section of the valve assembly 28 automatically at least in response to a density of the mixture of lubricant and refrigerant. On the output side is the valve assembly 28 with the in the case 11 integrated trained second lubricant return 29 connected, which is a fluidic connection to the camp 15 and to a longitudinal opening 34 in the wave 13 manufactures. The second lubricant return 29 may alternatively or additionally directly into the engine room 16 or through the case 11 proceed to other lubrication points. The longitudinal opening 34 runs in the longitudinal direction of the shaft 13 from the first end of the shaft 13 to the second end of the shaft 13 , In the area of the swash plate 17 can in the wave 13 one or more radial openings 33 be provided, of which in the 2 two can be seen. The radial openings 33 extend in the radial direction of the longitudinal opening 34 outward from the shaft 13 ,

Nachfolgend wird der Betrieb des Fluidverdichters 10, beispielsweise als Verdichter der Klimaanlage in dem Fahrzeug 50 insbesondere in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, beschrieben werden. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen werden elektrisch angetriebene Verdichter für Klimaanlagen verwendet, um eine energieeffiziente Klimatisierung des Fahrzeugs zu ermöglichen. The operation of the fluid compressor will be described below 10 For example, as a compressor of the air conditioner in the vehicle 50 especially in an electric vehicle or a hybrid vehicle. Particularly in electric vehicles or hybrid vehicles, electrically driven compressors for air conditioners are used to enable energy-efficient air conditioning of the vehicle.

Im Betrieb des Verdichters 10 gelangt über den Saugstutzen 23 das Kältemittel in den Triebwerksraum 16. Ein Pfad des Kältemittels ist in 2 als Fluidstrom 30 gekennzeichnet. Das Kältemittel durchströmt die Wicklungen des Elektromotors 12 und gelangt anschließend über einen Ansaugtrakt, beispielsweise Ventile in dem Zylinderblock oder in den Kolben 18, 19, in die Zylinderkammern 20, 21. In operation of the compressor 10 passes over the suction nozzle 23 the refrigerant in the engine room 16 , A path of the refrigerant is in 2 as a fluid stream 30 characterized. The refrigerant flows through the windings of the electric motor 12 and then passes through an intake, such as valves in the cylinder block or in the piston 18 . 19 , in the cylinder chambers 20 . 21 ,

Bei der Durchströmung des Triebwerkraums 16 und des Ansaugtrakts vermischt sich das Kältemittel mit Schmiermittel, welches im Betrieb des Fluidverdichters 10 durch die Rotations- und Translationsbewegungen der Bauteile sowie durch Strömung aufgewirbelt wird. In den Zylinderkammern 20, 21 wird das Kältemittel verdichtet und in den Zyklonabscheider 25 ausgeschoben. In dem Zyklonabscheider 25 wird das Prinzip der Zentrifugalkraft ausgenutzt. Das verdichtete Kältemittel-Schmiermittel-Gemisch wird dabei tangential in die zylindrische Öffnung des Zyklonabscheiders 25 geführt, wodurch dem Gemisch eine tangentiale Bahnbewegung aufgezwungen wird. Die Schmiermittelpartikel mit höherer spezifischer Masse als das Kältemittel werden dabei von dem Kältemittel getrennt und an der Wand des Zyklonabscheiders 25 abgeschieden. Das Kältemittel tritt über das Tauchrohr 16 und über den Druckstutzen 24 aus dem Fluidverdichter 10 aus. In the flow through the engine room 16 and the intake manifold mixes the refrigerant with lubricant, which in the operation of the fluid compressor 10 is whirled up by the rotational and translational movements of the components as well as by flow. In the cylinder chambers 20 . 21 the refrigerant is compressed and into the cyclone separator 25 ejected. By doing cyclone 25 the principle of centrifugal force is exploited. The compressed refrigerant-lubricant mixture is thereby tangential into the cylindrical opening of the cyclone separator 25 led, whereby the mixture is imposed a tangential web movement. The lubricant particles with a higher specific mass than the refrigerant are thereby separated from the refrigerant and on the wall of the cyclone separator 25 deposited. The refrigerant passes over the dip tube 16 and over the discharge nozzle 24 from the fluid compressor 10 out.

Durch die Schwerkraft fließt das Schmiermittel nach unten ab und wird über die erste Schmiermittelrückführung 27 zu der Ventilanordnung 28 geführt. Die Ventilanordnung 28 und ihre Arbeitsweise werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 im Detail erläutert werden. Das abgeschiedene Schmiermittel wird über die zweite Schmiermittelrückführung 29 dem Lager 15 zugeführt, welches ein mechanisch radial wellenseitig gedichtetes Lager sein kann. Das Lager 15 kann beispielsweise über einen Radialwellendichtring oder eine Lippendichtung vom Triebwerksraum 16 getrennt sein, sodass ein Druckgefälle zwischen dem Triebwerksraum und dem Lager 15 bzw. der zweiten Schmiermittelrückführung 29 besteht. Das Schmiermittel wird weiterhin über die Längsöffnung 34 in der Antriebswelle 13, welche beispielsweise als eine axiale Bohrung ausgeführt sein kann, zu dem Lager 14 geführt. Dies zeigt der Schmiermittelstrom 31 in der 2. Auf der Höhe der Schrägscheibe 17 befinden sich die radialen Öffnungen 33, beispielsweise radiale Bohrungen in der Antriebswelle 13, um einen schmierintensiven Reibkontakt zwischen den Kolben 18, 19 und der Schrägscheibe 17 ausreichend mit Schmiermittel zu versorgen. Ein entsprechender Schmiermittelstrom 32 ist in 2 gezeigt. Die radialen Öffnungen 33 im Bereich der Schrägscheibe 17 sind so dimensioniert, dass noch eine ausreichende Druckdifferenz zwischen der Antriebswelle 13 und dem Triebwerksraum 16 besteht und das Schmiermittel in dem Fluidverdichter 10 zirkulieren kann. Gravity causes the lubricant to flow down and over the first lubricant return 27 to the valve assembly 28 guided. The valve arrangement 28 and their operation will be described below with reference to the 3 and 4 will be explained in detail. The separated lubricant is via the second lubricant return 29 the camp 15 supplied, which may be a mechanically radially shaft side sealed bearing. The warehouse 15 For example, via a radial shaft seal or a lip seal from the engine room 16 be separated so that a pressure gradient between the engine room and the camp 15 or the second lubricant return 29 consists. The lubricant will continue over the longitudinal opening 34 in the drive shaft 13 which may for example be designed as an axial bore, to the bearing 14 guided. This is shown by the lubricant flow 31 in the 2 , At the height of the swash plate 17 are the radial openings 33 , For example, radial holes in the drive shaft 13 to a lubrication intensive friction contact between the pistons 18 . 19 and the swash plate 17 sufficiently to supply with lubricant. A corresponding lubricant flow 32 is in 2 shown. The radial openings 33 in the area of the swash plate 17 are dimensioned so that there is still a sufficient pressure difference between the drive shaft 13 and the engine room 16 and the lubricant in the fluid compressor 10 can circulate.

Der Fluidverdichter 10 wird durch das über den Saugstutzen 23 zugeführte Kältemittel gekühlt. Das am Saugstutzen 23 eintretende Kältemittel überströmt den Bereich des Gehäuses 11, an welchem die Steuerelektronik 22 angeflanscht ist, und durchströmt weiter den Elektromotor 12. Dadurch werden die Steuerelektronik 22 und der Elektromotor 12 gekühlt. Über den Triebwerksraum 16 gelangt das Kältemittel in die Zylinderkammern 20, 21 und wird dort verdichtet und über den Zyklonabscheider 25 ausgeschoben. Ferner wird durch das über den Saugstutzen 23 zugeführte Kältemittel auch das Schmiermittel in dem Triebwerksraum 16 gekühlt. Das Kältemittel vermischt sich dabei mit dem Schmiermittel im Triebwerksraum 16. Das Schmiermittel wird dadurch auch in die Zylinderkammern 20, 21 befördert und steht somit auch zur Schmierung der Kolben 18, 19 in den Zylinderkammern 20, 21 zur Verfügung. The fluid compressor 10 gets through that via the suction nozzle 23 supplied refrigerant cooled. The at the suction 23 incoming refrigerant flows over the area of the housing 11 , on which the control electronics 22 is flanged, and continues to flow through the electric motor 12 , This will be the control electronics 22 and the electric motor 12 cooled. About the engine room 16 the refrigerant enters the cylinder chambers 20 . 21 and is compressed there and over the cyclone separator 25 ejected. Furthermore, by the over the suction 23 supplied refrigerant also the lubricant in the engine room 16 cooled. The refrigerant mixes with the lubricant in the engine room 16 , The lubricant is thereby also in the cylinder chambers 20 . 21 transported and thus stands for the lubrication of the pistons 18 . 19 in the cylinder chambers 20 . 21 to disposal.

Als Kältemittel kann beispielsweise Kohlendioxid verwendet werden. Dadurch ist ein sehr hoher Druck erforderlich. Der Druck am Druckstutzen 24 beträgt beispielsweise 130 bar und der Druck am Saugstutzen 23 beträgt beispielsweise 30 bar. Dadurch ist der Druck an den Reibflächen zwischen der Schrägscheibe 17 und den Kolben 18, 19 ebenfalls sehr hoch. Durch die radialen Öffnungen 33 für den Schmiermittelstrom 32 kann eine ausreichende Schmierung dieser Gleitflächen sichergestellt werden. Die Ventilanordnung 28 kann einen gewünschten begrenzten Volumenstrom von rückgeführtem Schmiermittel sicherstellen. Zwischen der ersten Schmiermittelrückführung 27 und der Ventilanordnung 28 kann ein Sieb vorgesehen sein, um die Ventilanordnung 28 vor Partikeln zu schützen. Ein weiteres Sieb kann beispielsweise in der Längsöffnung 34 vorgesehen sein. As a refrigerant, for example, carbon dioxide can be used. This requires a very high pressure. The pressure at the discharge nozzle 24 is for example 130 bar and the pressure at the intake 23 is for example 30 bar. As a result, the pressure on the friction surfaces between the swash plate 17 and the piston 18 . 19 also very high. Through the radial openings 33 for the lubricant flow 32 a sufficient lubrication of these sliding surfaces can be ensured. The valve arrangement 28 can ensure a desired limited volume flow of recirculated lubricant. Between the first lubricant return 27 and the valve assembly 28 a sieve may be provided to the valve assembly 28 to protect against particles. Another sieve, for example, in the longitudinal opening 34 be provided.

3 zeigt die Ventilanordnung 28 im Detail. Die Ventilanordnung 28 ist in dem Gehäuse 11 des Fluidverdichters 10 in beispielsweise einer Öffnung oder Bohrung zwischen der ersten Schmiermittelrückführung 27 und der zweiten Schmiermittelrückführung 29 angeordnet. Ein Eingang 66 der Ventilanordnung 28 ist strömungstechnisch mit der ersten Schmiermittelrückführung 27 gekoppelt. Ein Ausgang 67 der Ventilanordnung 28 ist strömungstechnisch mit der zweiten Schmiermittelrückführung 29 verbunden. Aufgrund der Druckverhältnisse zwischen einer Ausgangsseite der Verdichtereinrichtung 40 und dem Triebwerksraum 16 strömt die Mischung aus Kältemittel und Schmiermittel durch den Fliehkraftabscheider 25, welcher einen Großteil des Schmiermittels in die ersten Schmiermittelrückführung 27 leitet und einen Großteil des Kältemittels über den Fluidausgang 24 ausgibt. Das abgeschiedene Schmiermittel wird zusammen mit einem Restanteil von Kältemittel durch die erste Schmiermittelrückführung 27 zu der Ventilanordnung 28 geleitet. Ein Massenstrom 65, bestehend aus dem abgeschiedenen Schmiermittel und einer Restmenge von Kältemittel, wird über den Eingang 66 in die Ventilanordnung 28 eingeleitet. 3 shows the valve assembly 28 in detail. The valve arrangement 28 is in the case 11 of the fluid compressor 10 in, for example, an opening or bore between the first lubricant return 27 and the second lubricant return 29 arranged. An entrance 66 the valve assembly 28 is fluidically with the first lubricant return 27 coupled. An exit 67 the valve assembly 28 is fluidically with the second lubricant return 29 connected. Due to the pressure conditions between an output side of the compressor device 40 and the engine room 16 the mixture of refrigerant and lubricant flows through the centrifugal separator 25 which introduces a majority of the lubricant into the first lubricant recirculation 27 conducts and much of the refrigerant through the fluid outlet 24 outputs. The separated lubricant along with a residual amount of refrigerant through the first lubricant return 27 to the valve assembly 28 directed. A mass flow 65 consisting of the separated lubricant and a residual amount of refrigerant, is delivered through the inlet 66 in the valve assembly 28 initiated.

Die Ventilanordnung 28 umfasst einen Ventilsitz 61, welcher sich in Strömungsrichtung des Massenstroms 65 zu dem Ausgang 67 hin verjüngt. Die Ventilanordnung 28 umfasst ferner ein nadelförmiges Verschlussteil 62, dessen Spitze in die kegelförmige Verjüngung des Ventilsitzes 61 hineinragt. Die Kegelform des Ventilsitzes 61 ist nur ein Beispiel und die Ventilanordnung 28 kann andere Geometrien aufweisen. Ein Federelement 64 der Ventilanordnung 28 drückt das Verschlussteil 62 in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Massenstrom 65, d.h. in 3 nach rechts. Die Spitze des Verschlussteils 62 ist daher in einem Abstand 68 zu einer Innenfläche des Ventilsitzes 61 angeordnet. Der Abstand 68 bildet einen Ringspalt und somit den Durchflussquerschnitt der Ventilanordnung 28. Das Verschlussteil 62 weist an seiner der Spitze gegenüberliegenden Seite einen Fußbereich auf, in welchem Öffnungen 70 ausgebildet sind. Das Verschlussteil 62 wird in der Ventilanordnung 28 durch eine Verschlussteilführung 63 derart gehalten, dass es im Wesentlichen nur in Längsrichtung verschiebbar ist, d.h. nur nach rechts oder links in der 3. In der Verschlussteilführung 63 ist eine Öffnung 69 vorgesehen. The valve arrangement 28 includes a valve seat 61 , which is in the flow direction of the mass flow 65 to the exit 67 rejuvenated. The valve arrangement 28 further comprises a needle-shaped closure member 62 whose tip is in the conical taper of the valve seat 61 protrudes. The cone shape of the valve seat 61 is just an example and the valve assembly 28 can have other geometries. A spring element 64 the valve assembly 28 pushes the closure part 62 in a direction opposite to the mass flow 65 ie in 3 to the right. The tip of the closure part 62 is therefore at a distance 68 to an inner surface of the valve seat 61 arranged. The distance 68 forms an annular gap and thus the flow cross-section of the valve assembly 28 , The closure part 62 has on its opposite side of the tip on a foot area, in which openings 70 are formed. The closure part 62 is in the valve assembly 28 through a closure part guide 63 held so that it is substantially displaceable only in the longitudinal direction, ie only to the right or left in the 3 , In the closure part guide 63 is an opening 69 intended.

Ein Nadelventil ist in einem anderen Zusammenhang beispielsweise aus der DE 103 39 001 A1 bekannt. Das Nadelventil ist dort in einem Kältemittelkreislauf vorgesehen und wird elektrisch in Übereinstimmung mit einem Druckunterschied des Kältemittels eingestellt. Weiterhin ist aus der DE 10 2008 005 074 A1 ein Ventilelement mit einer Ventilnadel bekannt. Das Ventilelement öffnet, wenn am Eingang für flüssiges Kältemittel ein Druck im Bereich von 100 bis 140 bar anliegt, wodurch eine automatische Druckbegrenzung auf der Hochdruckseite erfolgt. A needle valve is in another context, for example, from the DE 103 39 001 A1 known. The needle valve is provided therein in a refrigerant circuit and is electrically adjusted in accordance with a pressure difference of the refrigerant. Furthermore, from the DE 10 2008 005 074 A1 a valve element with a valve needle known. The valve element opens when a pressure in the range of 100 to 140 bar is applied to the input for liquid refrigerant, whereby an automatic pressure relief on the high pressure side takes place.

Zur Montage der Ventilanordnung 28 in dem Gehäuse 11 kann das Gehäuse 11 eine Trennebene 71 und/oder eine Trennebene 72 aufweisen, welche das Gehäuse 11 in beispielsweise zwei oder mehr Gehäuseteile trennen. Die Gehäuseteile können beispielsweise mit einer oder mehreren Schrauben miteinander gekoppelt werden oder miteinander verpresst oder auf andere Art und Weise aneinander gefügt werden. Alternative oder zusätzliche Trennebenen des Gehäuses sind an anderen Stellen des Gehäuses 11 möglich. Ferner können der Ventilsitz 61 und die Verschlussteilführung 63 einteilig ausgeführt werden. Der Ventilsitz 61 kann mit beispielsweise einem Dichtring 73, z.B. einem O-Ring, gegenüber dem Gehäuse 11 abgedichtet sein. For mounting the valve assembly 28 in the case 11 can the case 11 a dividing plane 71 and / or a parting plane 72 which have the housing 11 in for example, two or more housing parts separate. The housing parts can for example be coupled together with one or more screws or pressed together or joined together in other ways. Alternative or additional parting planes of the housing are elsewhere in the housing 11 possible. Furthermore, the valve seat 61 and the closure part guide 63 be carried out in one piece. The valve seat 61 can with for example a sealing ring 73 , eg an O-ring, opposite the housing 11 be sealed.

4 zeigt eine Schnittdarstellung B-B des Fußteils des Verschlussteils 62 mit vier Öffnungen 70, von denen in der 3 aufgrund der Schnittdarstellung nur zwei zu sehen sind. 4 zeigt weiterhin eine Schnittansicht A-A der Verschlussteilführung 63 und des Verschlussteils 62 mit der Öffnung 69. Die Mischung aus Schmiermittel und Kältemittel kann daher von dem Eingang 66 durch die Öffnungen 70, die Öffnung 69 und den Spalt 68 zu dem Ausgang 67 strömen. 4 shows a sectional view BB of the foot part of the closure part 62 with four openings 70 of which in the 3 only two can be seen due to the sectional view. 4 further shows a sectional view AA of the closure part guide 63 and the closure part 62 with the opening 69 , The mixture of lubricant and refrigerant can therefore from the entrance 66 through the openings 70 , the opening 69 and the gap 68 to the exit 67 stream.

Der durch die Ventilanordnung 28 rückgeführte Massenstrom 65 hängt von der anliegenden Druckdifferenz ab, welche sich aus dem Druck in dem Triebwerksraum 16 und dem Druck am Ausgang der Verdichtereinrichtung 40 bzw. am Ausgang des Fliehkraftabscheiders 25 ergibt. Im Idealfall wird über die Schmiermittelrückführung 27, 29 ausschließlich Schmiermittel vom Fliehkraftabscheider 25 zurück in den Triebwerksraum 16 gefördert. Im Allgemeinen ist jedoch der rückgeführte Massenstrom 65 ein Gemisch aus Kältemittel und Schmiermittel. Das Schmiermittel hat eine erheblich höhere Dichte als das Kältemittel. Aufgrund dieses Dichteunterschiedes ist die Strömungsgeschwindigkeit eines schmiermittelreichen Massenstroms im Vergleich zu einem kältemittelreichen Massenstrom niedriger. The through the valve assembly 28 recirculated mass flow 65 depends on the applied pressure difference resulting from the pressure in the engine room 16 and the pressure at the outlet of the compressor device 40 or at the exit of the centrifugal separator 25 results. Ideally, via the lubricant return 27 . 29 only lubricant from centrifugal separator 25 back to the engine room 16 promoted. In general, however, the recirculated mass flow 65 a mixture of refrigerant and lubricant. The lubricant has a significantly higher density than the refrigerant. Due to this difference in density, the flow rate of a lubricant-rich mass flow is lower compared to a refrigerant-rich mass flow.

Ergibt sich unter ungünstigen Betriebsbedingungen des Fluidverdichters 10 ein kältemittelreicher Massenstrom in der Schmiermittelrückführung 27, 29, so erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit. Die höhere Strömungsgeschwindigkeit verringert den statischen Druck an dem Verschlussteil 62 und das Verschlussteil 62 wird in Richtung des Ventilsitzes 61 gedrückt. Dadurch wird der Spalt 68 verkleinert, wodurch sich der Durchflussquerschnitt der Ventilanordnung 28 verringert und der Massenstrom 65 durch die Ventilanordnung 28 verringert wird. Dadurch wird verhindert, dass große Mengen des Kältemittels durch die Schmiermittelrückführung 27, 29 in den Triebwerksraum 16 zurückgeführt werden, wodurch die Effizienz des Fluidverdichters 10 verringert werden würde. Bei einer Anreicherung des Massenstroms 65 mit Schmiermittel ergibt sich eine geringere Strömungsgeschwindigkeit und der statische Druck an dem Verschlussteil 62 steigt. Das Verschlussteil 62 wird aus dem Ventilsitz 61 herausgedrückt, wodurch sich der Spalt 68 und somit der Durchflussquerschnitt vergrößert. In Kombination mit dem Federelement 64 stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der Federkraft des Federelements 64 und dem durch den Massenstrom erzeugten statischen Druck auf das Verschlussteil 62 ein. Results under unfavorable operating conditions of the fluid compressor 10 a refrigerant-rich mass flow in the lubricant return 27 . 29 , so the flow rate increases. The higher flow rate reduces the static pressure on the closure member 62 and the closure part 62 will be in the direction of the valve seat 61 pressed. This will make the gap 68 reduced, resulting in the flow area of the valve assembly 28 reduced and the mass flow 65 through the valve assembly 28 is reduced. This prevents large amounts of refrigerant from returning through the lubricant 27 . 29 in the engine room 16 be recycled, reducing the efficiency of the fluid compressor 10 would be reduced. At an enrichment of the mass flow 65 with lubricant results in a lower flow velocity and the static pressure at the closure part 62 increases. The closure part 62 gets out of the valve seat 61 pushed out, causing the gap 68 and thus increases the flow area. In combination with the spring element 64 a balance between the spring force of the spring element 64 and the static pressure generated by the mass flow on the closure part 62 one.

Die Regelung des Durchflussquerschnitts (d.h. die Größe des Spaltes 68) erfolgt damit selbsttätig durch eine sich ändernde Strömungskraft (dynamischer Druck) zumindest in Abhängigkeit von der Gemischzusammensetzung des rückgeführten Massenstroms 65. Die Druckdifferenz P_ges zwischen der Öffnung 69 in der Verschlussteilführung 63 und dem Ausgang 67 des Ventilsitzes setzt sich aus einem statischen Druck P_stat und einem dynamischen Druck P_dyn zusammen. Der statischen Druck P_stat wirkt auf die Fläche des Ventilsitzes 61 und die Fläche der Spitze des Verschlussteils 62. Der dynamischen Druck P_dyn hängt von der Strömungsgeschwindigkeit ab. P_ges = P_stat + P_dyn = P_start + 1 / 2ρω² dabei gibt ρ die Dichte und ω die Strömungsgeschwindigkeit an. The regulation of the flow cross-section (ie the size of the gap 68 ) thus takes place automatically by a changing flow force (dynamic pressure) at least as a function of the mixture composition of the recirculated mass flow 65 , The pressure difference P _ges between the opening 69 in the closure part guide 63 and the exit 67 of the valve seat is composed of a static pressure P _stat and a dynamic pressure P _dyn . The static pressure P _stat acts on the surface of the valve seat 61 and the area of the tip of the closure part 62 , The dynamic pressure P _dyn depends on the flow velocity. P _ges = P _stat + P _dyn = P _start + 1 / 2ρω ² where ρ indicates the density and ω the flow velocity.

In der in 3 gezeigten Ausführungsform wird der Massenstrom 65 in axialer Richtung durch die Öffnungen 70 und die Öffnung 69 zu der Spitze des Verschlussteils 62 und dem Ventilsitz 61 geführt. Alternativ kann die Zuführung auch radial erfolgen, beispielsweise durch Bohrungen, welche in radialer Richtung durch die Verschlussteilführung 63 führen. Weiterhin kann alternativ der Massenstrom 65 durch eine zentrale Bohrung in axialer Richtung des Verschlussteils 62 zugeführt werden. Das Verschlussteil 62 und der Ventilsitz 61 können aus beliebigen geeigneten Materialien, wie z.B. Kunststoff oder Metall, gefertigt werden. In the in 3 the embodiment shown, the mass flow 65 in the axial direction through the openings 70 and the opening 69 to the top of the closure part 62 and the valve seat 61 guided. Alternatively, the supply can also be radial, for example by bores, which in the radial direction through the closure part guide 63 to lead. Furthermore, alternatively, the mass flow 65 through a central bore in the axial direction of the closure part 62 be supplied. The closure part 62 and the valve seat 61 can be made of any suitable materials, such as plastic or metal.

Durch die selbsttätige Regelung des Durchflussquerschnitts durch eine sich ändernde Strömungskraft zumindest in Abhängigkeit von der Gemischzusammensetzung des rückgeführten Massenstroms kann ein Kältemittelleckagemassenstrom durch die Schmiermittelrückführung 27, 29 verringert werden und gleichzeitig ein ausreichender Schmiermittelmassenstrom durch die Schmiermittelrückführung 27, 29 sichergestellt werden. By the automatic regulation of the flow cross-section by a changing flow force at least as a function of the mixture composition of the recirculated mass flow, a refrigerant leakage mass flow through the lubricant recirculation 27 . 29 be reduced while maintaining a sufficient lubricant mass flow through the lubricant return 27 . 29 be ensured.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Fluidverdichter fluid compressor
11 11: Gehäuse casing
12 12: Elektromotor electric motor
13 13: Welle wave
14, 1514, 15: Lager camp
16 16: Triebwerksraum Machine Room
17 17: Schrägscheibe swash plate
18, 1918, 19: Kolben piston
20, 2120, 21: Zylinderkammer cylinder chamber
22 22: Steuerelektronik control electronics
23 23: Fluideingang des Fluidverdichters Fluid inlet of the fluid compressor
24 24: Fluidausgang des Fluidverdichters Fluid outlet of the fluid compressor
25 25: Fliehkraftabscheider cyclone
26 26: Tauchrohr dip tube
27 27: erste Schmiermittelrückführung first lubricant return
28 28: Ventilanordnung valve assembly
29 29: zweite Schmiermittelrückführung second lubricant return
30 30: Fluidstrom fluid flow
31, 3231, 32: Schmiermittelstrom lubricant flow
33 33: radiale Öffnung radial opening
34 34: Längsöffnung longitudinal opening
40 40: Verdichtereinrichtung compressor means
50 50: Fahrzeug vehicle
51 51: Kühlsystem cooling system
52 52: Verdampfer Evaporator
53 53: Fluideingang des Verdampfers Fluid inlet of the evaporator
54 54: Fluidausgang des Verdampfers Fluid outlet of the evaporator
55, 5655, 56: Leitung management
61 61: Ventilsitz valve seat
62 62: Verschlussteil closing part
63 63: Verschlussteilführung Closing part guide
64 64: Federelement spring element
65 65: Massenstrom mass flow
66 66: Eingang entrance
67 67: Ausgang output
68 68: Abstand, Spalt, Durchflussquerschnitt Distance, gap, flow cross section
69 69: Öffnung opening
70 70: Öffnung opening
71 71: Trennebene parting plane
72 72: Trennebene parting plane
73 73: Dichtring seal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 112012001074 T5 [0004, 0006, 0006]
DE 10339001 Al [0043]
DE 102008005074 A1 [0043]

Claims

Fluid compressor with: - an engine room ( 16 ), which can be traversed by a fluid, - a lubrication system through which components of the fluid compressor ( 10 ) can be acted upon with a lubricant, which in the engine room ( 16 ) during operation of the fluid compressor ( 10 ) comes into contact with the fluid and forms with this a fluid mixture, - a compressor device ( 40 ) for compressing the fluid mixture from the engine room ( 16 ), and - one with the compressor device ( 40 ) and the engine room ( 16 ) coupled lubricant recirculation ( 27 . 29 ), with which at least a portion of the compressed fluid mixture into the engine room ( 16 ), characterized in that the lubricant return ( 27 . 29 ) a valve arrangement ( 28 ) having a flow area ( 68 ) automatically at least as a function of one of the through the valve assembly ( 28 ) adjusts fluid flow generated flow.

Fluid compressor according to claim 1, characterized in that the valve arrangement ( 28 ) a valve seat ( 61 ), a closure part ( 62 ) and a spring element ( 64 ) and that the flow area ( 68 ) of the valve assembly ( 28 ) at least in dependence on a position of the closure part ( 62 ) to the valve seat ( 61 ) and the spring element ( 64 ) the closure part ( 62 ) in an open position of the valve assembly ( 28 ), in which the closure part ( 62 ) spaced from the valve seat ( 61 ) is arranged.

Fluid compressor according to claim 2, characterized in that the valve seat ( 61 ) has a tapered hollow shape, which at its tapered side in an output ( 67 ) of the valve assembly ( 28 ) and that the closure part ( 62 ) is needle-shaped, so that the flow cross-section ( 68 ) is defined by a gap which is defined by the position of a tip of the needle-shaped closure part ( 62 ) within the hollow shape of the valve seat ( 61 ).

Fluid compressor according to claim 3, characterized in that the output ( 67 ) of the valve assembly ( 28 ) with the engine room ( 16 ) and an input ( 66 ) of the valve assembly ( 28 ) with the compressor device ( 40 ) is coupled.

Fluid compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid compressor ( 10 ) further comprises: - one between the compressor device ( 40 ), a fluid outlet ( 24 ) of the fluid compressor ( 10 ) and the lubricant return ( 27 . 29 ) arranged centrifugal separator ( 25 ) to separate fluid partly separated from the fluid mixture to the fluid outlet (US Pat. 24 ) and otherwise lubricant separated from the fluid mixture to the lubricant recirculation ( 27 . 29 ).

Fluid compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant return ( 27 . 29 ) further in series with the valve assembly ( 28 ) in the lubricant return ( 27 . 29 ) to reduce a flow rate of the fluid mixture through the throttle.

Fluid compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant return ( 27 . 29 ) a plurality of valve arrangements ( 28 ), each having a respective flow area ( 68 ) automatically at least as a function of one of the by the respective valve arrangement ( 28 ) set fluid flow generated flow force.

Cooling system comprising: - a fluid compressor ( 10 ) according to one of the preceding claims, - an evaporator ( 52 ) with one with the fluid outlet ( 24 ) of the fluid compressor ( 10 ) coupled fluid input ( 53 ) and one with the fluid inlet ( 23 ) of the fluid compressor ( 10 ) coupled fluid outlet ( 54 ), and - a refrigerant with which the cooling system ( 51 ) as the fluid is filled.

Cooling system according to claim 8, characterized in that the refrigerant comprises carbon dioxide.