Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Separatorvorrichtung zum Abscheiden eines Fluids, insbesondere eines Schmierstoffs aus einem Kühlmittelfluid, welches einen Trennzylinder und ein darin koaxial angeordnetes Trennrohr umfasst. Der Trennzylinder weist ein zumindest einen Einlass für das Kühlmittelfluid

aufweisenden Einlassbereich und ein davon in axialer Richtung beabstandeter Auslassbereich für das abgeschiedene Fluid auf. Das Trennrohr erstreckt sich zumindest über den Einlassbereich des Trennzylinders derart, dass das Trennrohr vom Trennzylinder im Einlassbereich in radialer Richtung beabstandet ist. Kühlkreisläufe von beispielsweise Kühlschränken oder Klimaanlagen umfassen typischer Weise Kompressoren zum Verdichten eines Kühlmittels, deren mechanische Bauteile während des Betriebs mittels eines Schmierstoffs geschmiert werden müssen. Dies führt dazu, dass das im Kompressor

komprimierte Kühlmittel unweigerlich mit Schmierstoff, insbesondere Öl verunreinigt wird. Der Schmierstoff ist in der Regel in Form eines Ölnebels enthalten und bildet somit mit dem Kühlmittel ein Kühlmittelfluid. Es versteht sich, dass die übrigen Komponenten des Kühlkreislaufs nicht mit Schmierstoff verunreinigt werden dürfen, so dass auslassseitig am Kompressor typischerweise Separatorvorrichtungen bzw. Ölabscheider zum Abtrennen des im Kühlmittelfluid enthaltenen Schmierstoffs vorgesehen sind .

Aus dem Stand der Technik sind Separatorvorrichtungen für Kompressoren bekannt, bei denen ein Trennrohr (oder Tauchrohr) innerhalb eines

Trennzylinders vorgesehen ist, welcher typischerweise Teil eines

Kompressorgehäuses ist. Derartige Separatorvorrichtungen weisen einen Auslass für das vom Schmierstoff weitgehend befreite Kühlmittel auf und einen weiteren Auslass, welcher mit einem Sammelbehälter für Schmierstoff bzw. Öl

fluidtechnisch verbunden ist. Zum Trennen des Kühlmittels vom Schmierstoff wird das komprimierte

Kühlmittelfluid durch einen Einlass in den Trennzylinder eingebracht. Das Kühlmittelfluid zirkuliert innerhalb des Trennzylinders um das Trennrohr herum, wobei Flieh- bzw. Zentrifugalkräfte auf die Bestandteile des strömenden

Kühlmittelfluids einwirken. Anteile des Schmierstoffs weisen für gewöhnlich eine höhere Masse auf als das typischerweise gasförmige Kühlmittel, so dass der Schmierstoff vom Kühlmittel durch die auf das Kühlmittelfluid einwirkenden Fliehbzw. Zentrifugalkräfte abgetrennt werden kann. Dabei sammelt sich der

Schmierstoff aufgrund seiner höheren Masse zunächst an einer Innenwand des Trennzylinders oder des Trennrohrs und fließt nach unten ab, wohingegen das gasförmige Kühlmittel durch das Trennrohr in entgegengesetzter Richtung entweichen kann. Das aus dem Trennrohr entweichende Kühlmittel wird den weiteren Komponenten des Kühlkreislaufs zugeführt. Der abgeschiedene

Schmierstoff fließt in den Sammelbehälter und kann somit zum Schmieren der mechanischen Bestandteile des Kompressors zurückgeführt werden. Die Offenlegungsschrift DE 10 2008 013 784 AI zeigt einen Kompressor mit einem Ölseparator zum Trennen von Öl aus einem Kühlmittel . Der Ölseparator umfasst einen Trennzylinder mit Eingangs- und Ausgangsöffnung . Innerhalb des Trennzylinders ist ein Trennrohr eingesetzt. Im oberen Teil des Trennzylinders ist ein Auslass für das Kühlmittel vorgesehen, welches dem Kühlmittelkreislauf zugeführt wird, nachdem der Schmierstoff bzw. das Öl entfernt wurde. Der Schmierstoff bzw. das Öl wird über den unteren Teil des Trennzylinders einem Speicherbehälter zugeführt.

Ein beim Betrieb derartiger Separatorvorrichtungen auftretendes Problem besteht darin, dass oftmals keine konstant guten Trennergebnisse bei variierenden Betriebsbedingungen erzielt werden können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Separatorvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu verbessern, dass eine

hinreichende Trennung von Schmier- und Kühlmittel auch bei variierenden Betriebsbedingungen ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Separatorvorrichtung mit den weiteren Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und

Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Eine Separatorvorrichtung zum Abscheiden eines Fluids, insbesondere eines Schmierstoffs aus einem Kühlmittelfluid umfasst

einen Trennzylinder mit einem zumindest einen Einlass für das Kühlmittel aufweisenden Einlassbereich und einen davon in axialer Richtung beabstandeter Auslassbereich für das abgeschiedene Fluid, und

ein koaxial im Trennzylinder angeordnetes Trennrohr, welches sich zumindest über den Einlassbereich des Trennzylinders derart erstreckt, dass das Trennrohr vom Trennzylinder im Einlassbereich in radialer Richtung beabstandet ist.

Gemäß der Erfindung ist im Einlassbereich ein federbelastetes Verschlusselement angeordnet, welches dazu ausgebildet ist, die Strömungsgeschwindigkeit des durch den zumindest einen Einlass hindurchströmenden Volumenstroms des Kühlmittelaerosols selbsttätig zu regulieren.

Der Erfindung liegt die Beobachtung zu Grunde, dass der Grad der Abscheidung maßgeblich von der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelfluids innerhalb des Trennzylinders abhängt. Diese Strömungsgeschwindigkeit hängt von dem in die Separatorvorrichtung eintretenden Volumenstrom und damit von der Drehzahl des Kompressors ab. Variiert diese, verändert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelfluids am Trennrohr entsprechend, wodurch der Abscheidevorgang negativ beeinflusst werden kann. Es ist daher wünschenswert, die

Strömungsgeschwindigkeit unabhängig von der Drehzahl in einem konstanten, vorzugsweise in einem konstant hohen Bereich zu halten.

Der effektive Durchlassquerschnitt des zumindest einen Einlasses ist mittels des federbelasteten Verschlusselements veränderbar. Die Veränderung des effektiven Durchlassquerschnitts erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit des am Einlass vorherrschenden Einlassdruckes. Eine aufwändige, unter Umständen elektronische Bauteile erfordernde Steuerung und/oder Regelung ist hierzu nicht nötig . Das Verschlusselement ist dazu in der Lage, den Abscheidevorgang innerhalb des Trennzylinders derart selbsttätig zu regulieren, dass die

Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelfluids in der Separatorvorrichtung auch bei einer variierenden Drehzahl des Kompressors zumindest näherungsweise auf einem konstant hohen Niveau gehalten wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der effektive Durchlassquerschnitt des Einlasses vom Verschlusselement bei niedrigen Drücken begrenzt wird, wohingegen bei höheren Einlassdrücken das Verschlusselement selbsttätig weiter öffnet. Dies bewirkt eine Veränderung des den Einlass durchströmenden Volumenstroms derart, dass die

Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelfluids um das Trennrohr nahezu konstant ist.

Ein weiterer Vorteil ist, dass bei Stillstand des Kompressors ein Rückfluss des Kühlmittelfluids in den Kompressor durch das Schließen des Einlasses bei ausbleibendem Volumenstrom verhindert bzw. zumindest reduziert wird. Ein Fluid im Sinne der vorliegenden Spezifikation kann sowohl ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Als Kühlmittel wird bevorzugt Kohlenstoffdioxid (C0 ₂ ) verwendet. Das Kühlmittelfluid kann beispielsweise ein Aerosol sein, welches Bestandteile des Kühlmittels und des Schmierstoffs beinhaltet. In anderen Anwendungen ist der Schmierstoff ganz oder teilweise im Kühlmittelfluid gelöst.

Vorzugsweise reguliert das federbelastete Verschlusselement die Querschnittfläche des Einlasses und damit die Strömungsgeschwindigkeit des

Volumenstroms des Kühlmittelaerosols in Abhängigkeit des Einlassdruckes selbsttätig. Das eintretende Kühlmittelfluid übt eine Kraft auf das federbelastete Verschlusselement aus, um dieses entsprechend auszulenken. Das

Verschlusselement muss nicht zwingend dazu ausgebildet sein, den Einlass vollständig zu verschließen. Wesentlich ist, dass mittels des Verschlusselements der den eintretenden Volumenstrom regulierende Durchlassquerschnitt in

Abhängigkeit des Einlassdruckes selbsttätig veränderbar ist, wobei die

Einlasscharakteristik im Wesentlichen von der Federkennlinie des

Verschlusselements vorgegeben ist. Der zumindest eine Einlass wird somit in Abhängigkeit des Einlassdrucks, welcher mit der Drehzahl des Kompressors variiert, selbsttätig zumindest teilweise geöffnet oder wieder verschlossen. Die innerhalb des Trennzylinders vorherrschenden Strömungsverhältnisse sind dadurch nahezu unabhängig vom Einlassdruck bzw. von der Drehzahl des

Kompressors, so dass ein gutes Trennergebnis auf nahezu konstant hohem

Niveau sichergestellt werden kann.

Gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das

Verschlusselement derart ausgebildet, dass der zumindest eine Einlass vollständig geschlossen werden kann. Unterschreitet der Einlassdruck einen im Wesentlichen von der Federkennlinie des federbelasteten Verschlusselements vorgegebenen Schwellwert, so strömt kein Kühlmittelfluid durch den Einlass in den Separator ein. Die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelfluidstroms innerhalb der Separatorvorrichtung liegt daher stets über einem Minimalwert, um eine hinreichende Trennung von Kühlmittel und Schmierstoff sicherzustellen.

Prinzipiell kann das federbelastete Verschlusselement einen mehrteiligen Aufbau mit Verschluss- und Federelementen umfassen. Bevorzugt ist das federbelastete Verschlusselement jedoch als gebogene Blattfeder ausgeführt. Mit anderen Worten ist somit eine einteilige Ausführung eines federnden Verschlusselements gegeben. Derartige Ausführungen sind besonders robust und verschleißarm und eigenen sich somit im besonderen Maße für den Dauergebrauch.

Besonders bevorzugt weist die Blattfeder einen Krümmungsradius auf, der kleiner ist als die Hälfte des Innendurchmessers des Trennzylinders. Die Blattfeder ist vorzugsweise derart in den Trennzylinders eingesetzt, dass der effektive

Durchlassquerschnitt des zumindest einen Einlasses innenseitig von der Blattfeder begrenzt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist der Krümmungsradius der

Blattfeder variabel . Vorteilhafterweise wird die Position der Blattfeder relativ zur Öffnung durch den Druck des hereinströmenden Fluids bestimmt, der auf die Blattfeder wirkt. Beeinflusst wird die Verstellbarkeit durch das Maß der Steifigkeit der Blattfeder. Die bevorzugte Federsteifigkeit liegt in einem Bereich, dass eine Auslenkung von 0, 1 bis 5 bar/mm erreicht wird. In einem konkreten

Ausführungsbeispiel ist die Blattfeder spiralförmig ausgebildet ist.

Vorteilhafterweise kann der Krümmungsradius dem Maß der Regulation der Einlasse und der Anzahl der Einlasse angepasst werden. Durch eine Variation des Krümmungsradius der Blattfeder können beispielsweise progressive

Federkennlinien ausgebildet werden, die insbesondere dazu eingesetzt werden können, um das Strömungsverhalten innerhalb der Separatorvorrichtung bei besonderes hohen und/oder niedrigen Einlassdrücken geeignet zu regulieren. Zudem hat eine spiralförmige Ausbildung der Blattfeder bzw. des

Verschlusselements den weiteren Vorteil, dass hiervon effektiv Strömungskanäle definiert werden, die den eintretenden Volumenstrom in tangentialer Richtung ablenken. Dies hat zur Folge, dass die tangentiale Komponente der

Strömungsgeschwindigkeit des das Trennrohr umströmenden Kühlmittelfluidstroms und damit die auftretenden Fliehkräfte maximiert werden. Somit ist eine besonders effiziente Trennung gegeben.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der zumindest eine Einlass einen Führungskanal auf, der sich zumindest abschnittsweise in eine von der radialen Richtung abweichende Richtung erstreckt, so dass der Volumenstrom im

Wesentlichen in tangentialer Richtung in den Trennzylinder einströmt. Eine Einleitung des Volumenstroms in tangentialer Richtung begünstigt die Zirkulation des Volumenstroms um das Trennrohr herum und somit die Trennung der im Kühlmittelfluid enthaltenen Bestandteile unter Einwirkung der auftretenden Fliehbzw. Zentrifugalkräfte.

Weiterhin sind vorzugsweise mehrere umfänglich um den Trennzylinder angeordnete Einlässe vorgesehen. Durch mehrere Einlässe lässt sich die

Strömungsgeschwindigkeit des Volumenstroms durch das Verschlusselement noch genauer regulieren. Beispielsweise ist es so möglich, bei vier Einlässen nur den ersten Einlass zu verschließen, um so Einfluss auf die Strömungsgeschwindigkeit zu nehmen. Vorteilhaft sind die Einlässe in einer senkrecht zur axialen Richtung verlaufenden Reihe angeordnet. Dies begünstigt das Einströmen des Volumenstroms in tangentialer Richtung in den Trennzylinder.

Die Gesamtheit der Einlässe ist bevorzugt innenseitig vom federbelasteten Verschlusselement verschließbar. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, bei ausgeschaltetem Kompressor einen Rücklauf des Kühlmittelaerosols zu

verhindern.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Kompressor, beispielsweise ein Kompressor einer Klimaanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer derartigen

Separatorvorrichtung. Die damit verbundenen Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der vorstehenden Beschreibung, insbesondere kann eine hinreichend gute Abtrennung des Schmierstoffs auch bei variabler Drehzahl des Kompressors sichergestellt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Kompressor mit einer

Abscheideeinrichtung zum Abscheiden eines Fluids aus einem fluidhaltigen Aerosol vorgesehen. Bevorzugt ist der Kompressor derartig ausgebildet, dass die Separatorvorrichtung als separate Einheit innerhalb eines Kompressorgehäuses anordenbar und mit diesem lösbar verbindbar ist. Mit anderen Worten bildet die Separatorvorrichtung ein separates Modul, welches in den Kompressor eingesetzt werden kann. Dies vereinfacht auf besonders vorteilhafte Weise die Funktionsprüfung bzw. Wartung der Separatorvorrichtung bzw. des Kompressors.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen

FIG 1 einen Gehäusedeckel eines Kompressorgehäuses umfassend eine

Separatorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht,

FIG 2 eine Seitenansicht des Gehäusedeckels aus FIG 1,

FIG 3A eine Separatorvorrichtung mit einem federbelasteten

Verschlusselement gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht,

FIG 3B die Separatorvorrichtung aus FIG 3A in einer Schnittdarstellung,

FIG 3C die Separatorvorrichtung aus FIG 3A in einer perspektivischen

Darstellung, wobei ein Trennzylinder zur besseren Darstellung transparent dargestellt ist

FIG 4 eine Draufsicht auf den Trennzylinder in einer weiteren

Schnittdarstellung,

FIG 5 das federbelastete Verschlusselement in einer perspektivischen

Darstellung,

FIG 6 eine Draufsicht auf einen Trennzylinder mit Verschlusselement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

FIG 7 ein federbelastetes Verschlusselement aus FIG 6 in einer

perspektivischen Darstellung. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

FIG 1 und FIG 2 zeigen einen Gehäusedeckel 2 mit einer Separatorvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lage der in FIG. 2 gezeigten

Schnittebene II kann der Draufsicht der FIG 1 entnommen werden. Der

Gehäusedeckel 2 ist Teil eines Kompressors 20, der innerhalb eines

Kühlmittelkreises zur Kompression eines Kühlmittelfluids, welches Schmierstoff und Kühlmittel enthält. Das Kühlmittelfluid ist dabei in zumindest einem

konkreten Anwendungsfall ein heterogenes Gemisch aus Kühlmittel und

Schmierstoff. In einem anderen Anwendungsfall, insbesondere wenn Kohlendioxid (C0 ₂ ) als Kühlmittel vorgesehen ist, kann der Schmierstoff auch zumindest teilweise im Kühlmittel gelöst sein. Bei dem Schmierstoff handelt es sich üblicherweise um Öl, welches dazu vorgesehen ist, um die mechanischen Teile des Kompressors laufend zu schmieren. Das Öl ist üblicherweise in Form eines Nebels in das Kühlmittelfluid eingebracht.

Die Separatorvorrichtung 1 umfasst einen Trennzylinder 6 mit mehreren

Einlässen 4, welche in fluidischer Verbindung mit einem Innenbereich des

Kompressors 20 stehen. Das Kühlmittelfluid strömt vom Kompressor über die Einlässe 4 in einen Einlassbereich 5 der Separatorvorrichtung 1 ein. Der

Trennzylinder 6 ist innerhalb eines hohlzylindrischen Abschnitts 13 des

Gehäusedeckels 2 beispielsweise mittels einer Spielpassung angeordnet. Die in den hohlzylindrischen Abschnitt 13 eingesetzte Separatorvorrichtung 1 kann als separates Modul insbesondere zu Wartungs- oder Reparaturzwecken entnommen werden, hierzu ist allenfalls das Lösen einer reversiblen Verbindungen wie insbesondere Schraubverbindung notwendig . Der Gehäusedeckel 2 umfasst ferner einen Auslassbereich 3, der über einen Sammelbeckenanschluss 9 in Verbindung mit einem Sammelbecken (nicht abgebildet) zum Sammeln von abgeschiedenen Fluid steht.

Uber einen Kühlmittelanschluss 12 steht der Abschnitt 13 in Wirkverbindung mit einem nicht abgebildeten Kühlkreislauf. Beispielsweise kann dies der Kühlkreislauf eines Kühlschranks oder einer Klimaanlage sein. Um zu vermeiden, dass das Schmierstoff enthaltende Kühlmittelfluid in den Kühlkreislauf gerät, muss der Schmierstoff bzw. das Öl zuvor abgeschieden werden. Im Trennzylinder 6 ist ein Trennrohr 7 koaxial angeordnet, welches einen

Rohrabschnitt 10 mit verkleinertem Durchmesser aufweist, welches sich in Richtung des Auslassbereichs 3 erstreckt. Auf der dem Kühlkreisanschluss 12 zugewandten Seite ist ein Trennrohrabschnitt 14 angeordnet, welcher einen größeren Querschnitt aufweist als der Rohrabschnitt 10. In dem gezeigten, nicht einschränkend aufzufassenden Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser des Rohrabschnitts 10 etwa die Hälfte des Trennzylinders 6. Der Trennrohrabschnitt 14 weist einen Gesamtquerschnitt auf, der in etwa dem Querschnitt des

Trennzylinders 6 in diesem Bereich entspricht. Der Rohrabschnitt 10 mit verringertem Durchmesser erstreckt sich über den Einlassbereich 5, so dass Trennzylinder 6 und Trennrohr 7 in diesem Bereich in radialer Richtung

voneinander beabstandet sind. Das durch den Einlass 4 hindurchströmende Kühlmittelfluid strömt zwischen der Innenwandung des Trennzylinders 6 und der Außenwandung des Trennrohrs 7 in umfänglicher Richtung, wobei auf das Kühlmittelfluid Fliehkräfte einwirken. Mit anderen Worten arbeitet die

Separatorvorrichtung nach Art eines Fliehkraftabscheiders.

Wie die FIG 3A bis 3C zeigen, können auf dem Trennzylinder 6 mehrere Einlässe 4 angeordnet sein. Die Einlässe 4 sind in dem gezeigten Ausführungsbespiel in einer senkrecht zur Achse AI verlaufenden Reihe angeordnet.

Die Lage der in FIG 3B gezeigten Schnittebene HIB und die Lage der in FIG 4 gezeigten Schnittebene IV kann FIG 3A entnommen werden.

Die FIG 2, FIG 3A bis 3C und FIG 5 zeigen ein Verschlusselement 8 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verschlusselement 8 umfasst ein Federelement, welches als Blattfeder 11 ausgeführt ist. Die Blattfeder 11 weist in diesem

Ausführungsbeispiel einen Krümmungsradius auf, der kleiner ist als die Hälfte des Innendurchmessers des Trennzylinders 6. Der Krümmungsradius der Blattfeder 11 variiert geringfügig, so dass die Blattfeder 11 im Einlassbereich 5 des

Trennzylinders 6 Strömungskanäle für das einströmende Kühlmittelfluid definieren, die eine Zirkulation des Kühlmittelfluids in tangentialer Richtung um das Trennrohr 7 begünstigen. Das Verschlusselement 8 ist innerhalb des Trennzylinders 6 um das Trennrohr 7, insbesondere im Bereich des Rohrabschnitts 10 angeordnet. Die Blattfeder 11 ist dabei so angeordnet, dass es den oder die Einlässe 4 abhängig vom Einlassdruck eines eindringenden Volumenstroms teilweise, vollständig oder gar nicht verschließt.

Das Kühlmittelfluid wird als Volumenstrom über den Einlassbereich 5 in die Separatorvorrichtung 1 eingebracht. Der kompressorseitig erzeugte Einlassdruck übt eine Kraft auf das Federelement bzw. auf die Blattfeder 11 des

Verschlusselements 8 aus und öffnet das Verschlusselement 8 dadurch. Es ist also abhängig vom Einlassdruck, in wie weit sich das Verschlusselement 8 öffnet, durch Einflussnahme des Drucks auf die Position der Blattfeder 11 relativ zur Öffnung, das heißt, den Abstand eines Endes der Blattfeder 11 zu einer

Dichtkante des Trennzylinders. Diesem Zusammenhang liegt die Formel

Federsteifigkeit C = Druck p / Weg s zugrunde. Bevorzugt kann die

Federsteifigkeit in einem Bereich von 0, 1 bis 5 bar/mm eingestellt werden. Dieser vom Einlassdruck abhängige effektive Durchlassquerschnitt bestimmt, mit welcher Strömungsgeschwindigkeit das Kühlmittelfluid in den Trennzylinder 6 einfließt. Der Abscheidungsvorgang wird somit über die Strömungsgeschwindigkeit des Volumenstroms reguliert. Die innerhalb der Separatorvorrichtung 1

vorherrschenden Strömungsverhältnisse bleiben dabei im Wesentlichen

unabhängig von der Drehzahl des Kompressors. Wie die FIG 4 verdeutlicht, können die Einlässe 4 und deren Führungskanäle 15 von der Blattfeder 11 zumindest teilweise innerseitig geschlossen und geöffnet werden und somit den Einlass des Kühlmittelfluidstroms derart regulieren, dass eine konstant hohe Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelfluids innerhalb des Trennzylinders 6 unabhängig von der Drehzahl des Kompressors vorliegt. Dies wird durch die Variation des Durchlassquerschnitts der Einlässe 4 mittels der Blattfeder 11 ermöglicht, auf die der kontinuierlich einfließende Volumenstrom eine Kraft ausübt. Das Verschlusselement 8 stellt daher ein die eintretende

Strömungsgeschwindigkeit selbsttätig regulierendes Element bereit. Das Kühlmittelfluid zirkuliert im gezeigten Ausführungsbeispiel in tangentialer Richtung Z um den Rohrabschnitt 10 des Trennrohrs 7 ähnlich eines

Wirbelsturms. Durch das Wirken der Flieh- bzw. Zentrifugalkräfte auf das

Kühlmittelfluid wird der Schmierstoff bzw. das Öl auf Grund dessen höherer Masse gegen die Innenwandung des Trennzylinders 6 aus der Strömung geschleudert und sammelt sich dort an. Die Ölpartikel fließen oder bewegen sich anschließend innerhalb des Trennzylinders 6 in einer Richtung A zum

Auslassbereich 3 und werden über einen Sammelbeckenanschluss 9 in ein Sammelbecken geleitet. Das leichtere Kühlmittel hingegen steigt durch das Trennrohr 7 und wird in Richtung R über einen Kühlkreisanschluss 12 dem

Kühlkreis zugeführt. Später wird das sich im Sammelbecken befindliche Öl wieder mit Kühlmittel vermischt, um erneut ein Kühlmittelaerosol zu bilden und den Kompressorteilen wieder zugeführt werden zu können.

Jeder Einlass 4 kann ferner einen Führungskanal 15 umfassen, der sich in eine von der radialen Richtung abweichende Richtung erstreckt, so dass der

Volumenstrom im Wesentlichen in tangentialer Richtung in den Trennzylinder einströmt.

Weiterhin ist es möglich, dass bei Stillstand des Kompressors 20 ein Rückfluss des Kühlmittelfluids in den Kompressor 20 verhindert wird, wenn die Einlässe 4 verschlossen sind . Hierzu kann beispielsweise ein in den FIG 2 und 3A bis 3C ersichtliches Überdruckventil 25 vorgesehen sein, das zwischen Trennzylinder 6 und dem Sammelbecken für das Öl angeordnet ist. Durch den vorherrschenden Druck während der Abscheidung ist das Überdruckventil 25 üblicherweise geöffnet, um das Öl abfließen zu lassen. Da bei Nichtbetrieb, bzw. im Stillstand der Vorrichtung keine Druckdifferenz vorhanden ist, ist das Überdruckventil 25 geschlossen und verhindert so den Rückfluss des Kühlmittelfluids in den

Kompressor 20.

Die FIG 6 zeigt eine Draufsicht auf ein Kompressorgehäuse 20 mit einen

Trennzylinder 60 und einem Verschlusselement 80. Das Verschlusselement 80 ist in FIG 7 perspektivisch dargestellt.

Das Verschlusselement 80 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst eine Blattfeder 110 und ist derart in oder an dem Trennzylinder 60 angeordnet, dass es einen Einlass 40 öffnen oder schließen kann, um die

Strömungsgeschwindigkeit des Volumenstroms durch einen Führungskanal 150 zu regulieren. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Positionierung, bzw. die Biegung der Blattfeder 110 so verändert werden, bis diese bei maximaler

Auslenkung an einem Anschlag 30 aufliegt. Mit anderen Worten kann die

Blattfeder 110 maximal so weit nach hinten gebogen werden, bis die Blattfeder 110 den Anschlag 30 erreicht, und der Einlass 40 vollständig geöffnet ist. Die Auslenkung der Blattfeder 110 als Funktion des Einlassdruckes ist von der

Federsteifigkeit vorgegeben. Bei nachlassendem Druck wird die Blattfeder 110 in die entgegengesetzte

Richtung bewegt. Eine Federkante 111 der Blattfeder 110 schließt mit einer Dichtkante 112 des Trennzylinders 60 ab und verschließt den Einlass 40, bzw. den Führungskanal 150 komplett, wenn der Druck einen durch die Federsteifigkeit vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Die Auslenkung der Blattfeder 110 hängt somit vom Druck ab, so dass eine Selbstregulierung der

Strömungsgeschwindigkeit gegeben ist. Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Separatorvorrichtung beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.

Bezugszeichenliste

Separatorvorrichtung 1

Kompressorgehäuse 2, 20

Auslassbereich 3

Einlass 4, 40

Einlassbereich 5

Trennzylinder 6, 60

Trennrohr 7

Verschlusselement 8, 80

Sammelbeckenanschluss 9

Rohrabschnitt 10

Blattfeder 11, 110

Kühlkreisanschluss 12, 120

Abschnitt 13

Trennrohrabschnitt 14

Führungskanal 15, 150

Kompressor 20

Überdruckventil 25

Anschlag 30

Federkante 111

Dichtkante 112

Rückführung Kühlmittel R

Abscheidung Öl A

Tangentiale Richtung Z

Schnittebene II

Schnittebene HIB

Schnittebene IV