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Title:
STRUCTURAL UNIT FOR A COMPRESSOR AND A COMPRESSOR PROVIDED THEREWITH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/131542
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a compressor structural unit used in a compressor, in particular in a coolant compressor for a motor vehicle air-conditioning system. According to said invention, at least one adjusting and control member (11) and a base body (16) provided with fluid supplying channels (17, 18) are combined into one structural unit.

Inventors:
HESSE ULLRICH (DE)
SCHWARZKOPF OTFRIED (DE)
HORSTMANN PETER (DE)
BRANDES HENRICK (DE)
TSCHISMAR OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/062994
Publication Date:
December 14, 2006
Filing Date:
June 08, 2006
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
ZEXEL VALEO COMPRESSOR EUROPE (DE)
HESSE ULLRICH (DE)
SCHWARZKOPF OTFRIED (DE)
HORSTMANN PETER (DE)
BRANDES HENRICK (DE)
TSCHISMAR OLIVER (DE)
International Classes:
F04B27/10; F04B39/12
Foreign References:
DE10255680A12004-06-17
US5071321A1991-12-10
EP1059444A22000-12-13
US6368070B12002-04-09
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. VerdichterBaugruppeneinheit für einen Verdichter, insbesondere einen Kühlmittelverdichter einer KraftfahrzeugKlimaanlage, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Regel oder Steuerorgan (11) und ein Grundkörper (27) der Verdichter Baugruppeneinheit (16) mit zugehörigen Fluidführungskanälen (17, 18) in eine bauliche Einheit zusammengefasst sind.
2. VerdichterBaugruppeneinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Regel oder Steuerorgan (11 ) dauerhaft mit einem baugruppenseitigen Grundkörper (27) verbunden ist.
3. VerdichterBaugruppeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Komponente in die bauliche Einheit integriert ist, wobei die Kompo nente wenigstens eine aus der Gruppe Regler, Steller, Regel und/oder Steuereinheit, Sensoreinrichtung, Fluidreinigungsein richtung, Ölabscheidevorrichtung, Druckbegrenzungseinheit, Berstscheibe, Abblasventil, Überströmventil, Absperrventil ist.
4. VerdichterBaugruppeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aggregateseitig jeweils zugehörige Gasführungskanäle der Komponente mit integriert sind.
5. VerdichterBaugruppeneinheit nach Anspruch 3 oder 4, da durch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung Tempera tur und/oder Drucksensorik und/oder Massenstromsensorik und/oder Volumenstromsensorik und/oder Antriebsmomentsen sorik umfasst.
6. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Kontaktierung zur Versorgung von Ventilen (11 ) und Komponenten und/oder zur Signalerfassung und/oder Konditionierung in einem Verbindungsblock mit Verbindungsstellen zusammen gefasst sind.
7. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regel oder Steuerorgan (11 ) oder die Regel oder Steuerorgane (11 ) dich tend integriert ist/sind, insbesondere durch Presssitz, Dichtsitz und/oder Verkrimpen.
8. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regel oder Steuerorgan (11 ) oder die Regel oder Steuerorgane (11 ) und/oder die Komponente dauerhaft durch Verpressen oder Verstemmen mit einem Grundkörper (27) der Verdichter Baugruppeneinheit (16) verbunden ist/sind.
9. VerdichterBaugruppeneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (27) der Verdichter Baugruppeneinheit (16) aus einem Aluminiumwerkstoff gebildet ist.
10. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regel oder Steuerorgan (11 ) als Sitzventil ausgebildet ist.
11. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass integrierte Volumina und/oder Strömungskanäle geräuschdämpfend und/oder pulsationsdämpfend ausgebildet sind.
12. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sauggasan schluss und/oder Druckgasanschluss des Verdichters in die bauliche Einheit integriert ist.
13. VerdichterBaugruppeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektronische Komponenten und/oder sonstige temperatursensitive Komponenten zur Kühlung mittels Sauggas benachbart zum Sauggas anschluss oder zu einer Saugkammer angeordnet sind.
14. Verdichter mit einer VerdichterBaugruppeneinheit (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Regel oder Steuerorgan (11) und zugehörige Fluidführungskanäle (17, 18) in eine bauliche Einheit in der VerdichterBaugruppeneinheit (16) zusammenge fasst sind.
15. Verdichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die VerdichterBaugruppeneinheit (16) thermisch entkoppelt am Verdichter angeordnet ist.
16. Verdichter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die VerdichterBaugruppeneinheit (16) an einem Gehäusedeckel angeordnet ist.
17. Verdichter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Spulen (14) des Regel oder Steuerorgans (11 ) durch eine Befestigung (13) gesichert ist.
Description:
Baugruppeneinheit für einen Verdichter und Verdichter mit einer Baugruppeneinheit

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Baugruppeneinheit für einen Verdichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einem Verdichter mit einer Baugruppeneinheit nach dem Oberbegriff des An- Spruchs 14.

Axialkolbenverdichter sind allgemein bekannt. Sie bestehen entweder aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder aus Stahl. Ein Beispiel für die letztgenannte Ausführungsform zeigt die DE 198 33 604 A1. Dementsprechend besteht der bekannte Axialkolbenverdichter aus einem Zylinderkopf mit Sauggas- und Druckgasanschlüssen, einem Zylinderblock mit mehreren gleichmäßig ü- ber den Umfang einer Verdichterlängsachse angeordneten Zylindern, in denen Kolben axial hin und her verschiebbar gelagert sind, und einem Gehäuse, welches - da aus Stahl hergestellt - relativ dünnwandig ausgebildet ist. An der dem Zylinderkopf abgewandten Stirnseite des Gehäuses ist dieses durch einen Deckel verschlossen, durch den sich eine Antriebswelle hindurch erstreckt.

Die Antriebswelle ist über eine elektromagnetische Kupplung mit einer Antriebsscheibe koppelbar. Des Weiteren ist die Antriebswelle innerhalb des Gehäuses mit einem Taumelscheibenmechanismus verbunden. Dieser besteht aus einer mit der Antriebswelle drehverbundenen Schrägscheibe. Relativ zur Schrägscheibe ist eine Tau- melscheibe drehbar gelagert, und zwar über Axiallager einerseits

und Radiallager andererseits. Die Taumelscheibe ist über Kolbenstangen mit den Kolben verbunden. Das Gehäuse begrenzt einen Triebwerksraum, innerhalb dem der vorgenannte Taumelscheibenmechanismus angeordnet ist. Abhängig vom Betrieb des Kompres- sors ist die Schrägscheibe mehr oder weniger stark gegenüber der Antriebswelle geneigt. Da es sich hierbei um einen an sich bekannten Mechanismus handelt, bedarf es hier keiner näheren Erläuterung.

Zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock ist eine Ventilplatte angeordnet. Zylinderblock und Ventilplatte befinden sich innerhalb des Gehäuses. Deckel, Gehäuse und Zylinderkopf werden durch mehrere, bevorzugt gleichmäßig über den Inhalt verteilt angeordnete Verbindungsschrauben zusammengehalten. Der Zusammenhalt von Zylinderblock, Ventilplatte und Zylinderkopf erfolgt durch gesonderte Verbindungsschrauben. Dadurch, dass Gehäuse und Zylinderkopf aus Stahl gefertigt sind, eignet sich der beschriebene Verdichter besonders gut für die CO2-Kältemittelanwendung. CO2-Verdichter weisen besonders hohe Betriebstemperaturen und Betriebsdrücke auf. Diesen CO2-spezifischen Parametern kann der aus Stahl gefertigte Kompressor langfristig widerstehen. Vor allem treten bei solchen C02-Verdichtem hohe Differenzdrücke zwischen der Saug- und der Druckseite einerseits und auch dem Triebwerksraum andererseits auf. Diesen hohen Differenzdrücken kann der aus Stahl gefertigte Verdichter gut standhalten.

R134a-Verdichter bestehen vorzugsweise aus Aluminiumwerkstoffen, die eine geringere Festigkeit besitzen und auch nur vergleichsweise niedrigeren Temperaturen standhalten können. Für R134a als Kältemittel ist die Standfestigkeit von Aluminium ausreichend. Dabei

ist jedoch zu bedenken, dass bereits ab 100 0 C von einer deutlich verringerten Festigkeit von Aluminium ausgegangen werden muss. Dementsprechend sollten Verdichter aus Aluminium nicht deutlich über 15O 0 C hinaus belastet werden. Die Festigkeit von Aluminium- Werkstoffen bei Temperaturen ab 15O 0 C erreicht nur noch Werte von etwa 20 bis maximal 60% der Festigkeit bei Raumtemperatur, je nach verwendeter Aluminiumlegierung. Da es bei Verdichtern für Fahrzeug-Klimaanlagen sehr häufig zu relativ hohen Druck- und Temperaturschwankungen kommt, muss selbst bei R134a- Verdichtern „hochwertiges", insbesondere warmfestes Aluminium verwendet werden, um den vorgenannten Schwankungen standhalten zu können.

Aus diesem Grund wird zunehmend Stahl als Werkstoff für Axialkol- benverdichter verwendet. Es ist auch noch zu bedenken, dass der Zylinderkopf eines CO2-Verdichters eine Vielzahl von Kanälen und Einbauteilen aufweist, welche die Herstellung des Zylinderkopfs entsprechend verteuert. Folgende Bauteile/Funktionen müssen in einem Zylinderblock oder Zylinderkopf in der Regel integriert werden: (A) ein (oder mehrere) Regelventil(e) (optional Drossel- bzw.

Absperr- und/oder Überströmventile) mit korrespondierenden Gasführungskanälen (B) mindestens eine Ölabscheidevorrichtung ggf. mit Regel- und

Steuereinheiten für ein optionales Ölmanagement (C) Sauggasanschluss und/oder Druckgasanschluss

(D) Sicherheitsvorkehrungen, wie z.B. Berstscheiben oder Abblasventile

(E) (differenz)druckabhängiges Absperrventil (check valve) auf der Saug- und bzw. oder Hochdruckseite für das Anfahren des Verdichters

- A -

(F) Überströmventil (G)Befestigung(en) bzw. Halter (H) Sensorik (I) Regeleinheit (J) Maßnahmen zur Fluidreinigung

Aus der gattungsbildenden DE 100 37 659 A1 ist ebenfalls ein Axialkolbenverdichter bekannt, dessen Zylinderkopf aus Stahl hergestellt ist. Über eine Ringmutter wird der Zylinderkopf in das zylindrische oder topfförmige Gehäuse eingepasst und eingeschraubt. Auch ist es denkbar, den Zylinderkopf als Ganzes in das Gehäuse einzuschrauben. Zu diesem Zweck müssen das Gehäuse und der Zylinderkopf miteinander korrespondierende Innengewinde und Außengewinde aufweisen. Es sei auch darauf hingewiesen, dass insbesondere bei C02-Verdichtem eine Isolation zwischen der Sauggas- und Druckgasseite vorgesehen wird, um einen übermäßigen Wärmetausch zwischen diesen beiden Seiten zu vermeiden. Vor allem soll das Sauggas nicht unnötig durch das Druckgas vorgewärmt werden; denn darunter würde die Effizienz des Verdichters nicht unbeträcht- lieh leiden. Die vorgenannte Isolierung erfolgt z.B. in Form einer Wand-Beschichtung. Dabei hat sich Stahl als Untergrund für eine solche Beschichtung als sehr vorteilhaft erwiesen. Aluminiumwerkstoffe sind dafür weniger geeignet.

Die bekannten Ausführungsformen, bei denen Stahl verwendet wird, zeichnen sich dadurch aus, dass praktisch sämtliche Teile, insbesondere der gesamte Zylinderkopf, aus Stahl hergestellt ist mit der Folge eines relativ hohen Verdichter-Gewichts. Aufgrund der Vielzahl von Kanälen und Bauteilen im Zylinderkopf muss dieser entspre- chend bearbeitet werden (Bohren, Fräsen, Gewindeschneiden etc.).

Da Stahl schwieriger zu bearbeiten ist als Aluminium, wäre es wünschenswert, auch bei einem C02-Verdichter leichter bearbeitbares Leichtmetall für den Zylinderkopf zu verwenden. Zur Vereinfachung der Herstellung wäre es außerdem wünschenswert, wenn der Zylin- derkopf in einem Urformverfahren, wie Schmieden, Pressen oder Gießen, hergestellt werden könnte. Um eine höhere Festigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Zylinderkopf durch Schmieden oder Pressen hergestellt wird. Nur ist dann wiederum eine Span abhebende Nachbearbeitung erforderlich, die entsprechende Bearbei- tungskosten zur Folge hat. Schließlich wird angestrebt, für den Zylinderkopf ein Material einzusetzen, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Stahllegierungen, die eine solche Eigenschaft besitzen, sind in der Regel schwer zu bearbeiten.

Der DE 102 55 680 liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung vorgenannter Nachteile herkömmlicher Zylinderköpfe einen Kompromiss vorzuschlagen, der sich sowohl durch leichte Bearbeitung einerseits als auch ausreichend hohe Festigkeit andererseits auszeichnet und der darüber hinaus gewichtssparend ist. Der Kern besteht darin, ei- nen Zylinderkopf aus wenigstens zwei Teilen bereitzustellen, wobei derjenige Teil, der Kavitäten mit großem Volumen umfasst, wie Saugas- und Druckgaskammer, aus Stahl oder einer Stahllegierung besteht, während der andere Teil des Zylinderkopfes, in dem nur kleine Kavitäten vorgesehen sind, wie Gasführungskanäle für die Regelung, Befestigungen und Anschlüsse sowie Gewinde für Regelventile, Sicherheitseinrichtungen oder dergleichen, aus einem Material besteht, welches weniger fest, jedoch leichter bearbeitbar ist. Dieser andere Teil besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Stahl repräsentiert einen Werkstoff hoher Festigkeit, die auch bei hohen Temperaturen sichergestellt ist. Aluminium dagegen ermöglicht in

erster Linie eine gute Bearbeitbarkeit, insbesondere bei spanender Bearbeitung. Die Festigkeit des aus Aluminium hergestellten Zylinderkopfteils ist natürlich geringer, als die des aus Stahl hergestellten Teils. Da der aus Aluminium oder Leichtmetall hergestellte Teil des Zylinderkopfs nur kleine Kavitäten aufweist, kommt es auf die Festigkeit dieses Teils weniger an. Insbesondere muss der die größeren Kavitäten umfassende Teil dauerhaft fest sein, und zwar auch bei höheren Temperaturen von bis zu 200 0 C.

Aus der DE 102 40 711 A1 ist eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Kompressor, einem Kondensator und einem Expansionsorgan bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Expansionsorgan durch mindestens ein Drucksteuermagnetventil gebildet ist, das von einem Typ ist, der üblicherweise im Zusammenhang mit der Kraftstoffeinspritzung verwendet wird.

Nachteilig an der Konfiguration nach der eingangs beschriebenen DE 100 37 659 A1 ist die zwangsläufig vorgesehene Befestigung am Zylinderkopf, je nach Applikation kann es von Vorteil sein, wenn die- ser „Regelblock" auch an andere Gehäuseteile angeflanscht werden kann. Je nach Applikation können vom Package auch andere Positionen an den Gehäuseteilen interessant sein.

Nachteilig ist weiterhin, das nicht vorgesehen ist, alle elektrischen und elektronischen Bauteile in diesem Bauteil zu integrieren. Je nach Applikation können zusätzliche elektronische Bauteile notwendig sein. Ein Zusammenführen dieser Bauteile auf einem „Controlblock" kann Kosten einsparen, indem Synergien genutzt werden, z.B. gemeinsame Anschlüsse oder Steckerverbindungen o.a.

Weiterhin setzt eine Konfiguration nach der DE 100 37 659 A1 voraus, dass Regelventile kleiner Baugröße verwendet werden, wie sie in der DE 100 37 659 A1 dort beschrieben sind.

Außerdem ist die Befestigung, mit Gewinden entsprechend der DE 100 37 659 A1 , zwischen den Regelventilen und dem „Controlblock" teuer.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung erlaubt die Bereitstellung einer hochintegralen Baugruppeneinheit in Gestalt eines „Hydroaggregats", das eine kompakte Baugröße aufweist, vorzugsweise mindestens ein Regelventil geringer Baurgröße und geringer Kosten beinhaltet und applikations- spezifisch mit weiteren Reglern, Stellern, Regel- und/oder Steuereinheiten, Sensoren, Einrichtungen zur Fluidreinigung etc., vorzugsweise in unmittelbarer Nähe, auf bzw. in diesem Hydroaggregat kombiniert werden kann. Eingesetzt wird die Baugruppeneinheit bevorzugt in der Regelung oder Steuerung von Verdichtern, besonders bevor- zugt von Kältemittelverdichtern. Bei einem Hydroaggregat handelt es sich um eine Baugruppe, bestehend aus einem Block, ein oder mehreren Ventilen, verschiedene Volumina sowie optional weiteren Bauteilen, wie z.B. Druckbegrenzungseinheiten, Filter oder ähnlichem.

Die Baugruppeneinheit kann in Varianten jedoch auch darauf beschränkt sein, als Träger von Sensoreinrichtungen und/oder - sicherheits- und/oder Filtereinrichtungen sowie Steuer- und/oder Regelungseinrichtungen zu dienen. Die Baugruppeneinheit wird im Folgenden auch als Hydroaggregat bezeichnet und kann auch als Re- gelblock bezeichnet werden.

Die Erfindung stellt vorzugsweise eine Weiterentwicklung basierend auf der DE 100 37 659 A1 dar, deren Offenbarung zu einem als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verdichter hier durch Bezug- nähme eingeschlossen ist.

Weiterhin erlaubt die Erfindung die Bereitstellung eines geeigneten Materials, vorzugsweise eines Aluminiumwerkstoffs, welches zum einen ein dauerhaftes Verpressen und zum anderen ein Verschrau- ben oder Verkleben von Bauteilen erlaubt. Vorzugsweise können die Ventile möglichst Kosten sparend und dichtend in den „Controlblock" integriert sein (Presssitz, Dichtsitz, Verkrimpen o.a.).

Elektrische Anschlüsse können ebenfalls durch Nutzung von Syner- gien mit anderen elektronischen Bauteilen konfiguriert werden, so dass aus Kostengründen in der bevorzugten Bauform nur eine elektrische Verbindung bzw. ein Verbindungsblock mit mehreren Kontaktstellen vorgesehen ist.

Ein Merkmal der erfindungsgemäßen, als Hydroaggregat ausgebildeten Verdichter-Baugruppeneinheit ist es, dass diese mit ein oder mehreren Regel- und/oder Steuerventilen sowie optional mit Drosselbzw, ein oder mehreren, z.B. druckabhängigen oder differenzdruck- abhängigen Absperrventilen und/oder Überströmventilen (allgemein: Regel-, Steuer- oder Sicherheitsorgan oder Regel-, Steuer- oder Sicherheitsorgane) mit jeweils korrespondierenden Gasführungskanälen versehen ist. Vorzugsweise kann ein in den Grundkörper der Einheit bzw. in die Einheit eingebrachtes Ventil dauerhaft durch Ver- stemmen, Verpressen oder ein ähnliches Verfahren mit dem Grund- körper dauerhaft verbunden werden. Dadurch werden neben Kosten auch signifikant Bauraum und Gewicht der Verdichter-

Baugruppeneinheit reduziert. Eine bevorzugte Bauform der eingesetzten Ventile ist ein Ventil der Firma Robert Bosch GmbH, Typ „ABS/ESP8", das ein Sitzventil darstellt.

Darüber hinaus führt der genannte Aufbau zu einer Reduzierung der Teilezahl und der Dichtstellen, was zu einer signifikanten Reduktion einer Ausfallursache eines Verdichters und somit zu gesteigerter Betriebssicherheit führt. Weiterhin werden Kosten eingespart.

Das genannte Ventil bzw. Varianten des Ventils zeichnen sich durch eine sehr kompakte Bauform und geringe Herstellkosten aus. Darüber hinaus weisen Sitzventile dieser oder einer davon abgeleiteten Bauform bei den in der Verdichterregelung gegebenen hohen Dichtheitsanforderungen deutlich größere Spaltmaße der beweglichen Teile auf als z.B. Schieber oder Hülsenventile.

In einem System, z.B. einem Kälte- und/oder Wärmepumpenkreislauf, befinden sich durch den Fertigungsprozess (Löten, spanende Bearbeitung etc.) selbst nach einer Reinigungsprozedur stets Parti- kel. Bei größeren Spaltmaßen - wie bei den vorgeschlagenen Sitzventilen gegeben - ist somit eine deutlich höhere Robustheit und signifikante Reduzierung der Ausfallwahrscheinlichkeit durch Verschmutzung, z.B. durch Klemmen des Ventils infolge vorhandener oder eingetragener Verunreinigungen, zu verzeichnen.

Daneben kann das Hydroaggregat optional mindestens eine Vorrichtung zur Ölabscheidung und/oder Reinigung sowie ggf. dazu zugeordnet wenigstens eine Regel- und/oder Steuereinheit für ein optionales Ölmanagement beinhalten. Strategien des Ölmanagements können z.B. sein, das Öl zu diskreten Zeitpunkten für eine bestimmte Dauer zurückzuführen oder ein Algorithmus, der in Abhängigkeit des Betriebszustands die Ölrückführung steuert oder regelt. Darüber hinaus sind Strategien hinsichtlich einer fixen oder anpassbaren Mindestöffnung einer Steuer- bzw. Regeleinheit denkbar.

In einer weiteren Variante kann zur Vereinfachung bzw. Reduktion von Gasführungskanälen ein Saug- und/oder Druckgasanschluss des Verdichters im Hydroaggregat integriert sein.

Die Befestigung des Hydroaggregats erfolgt bevorzugt thermisch entkoppelt mittels eines geeigneten Dichtelements von den thermisch hoch belasteten Bauteilen des Verdichters oder als integrales Designelement des Hydroaggregats..

Die Volumina und/oder Strömungskanäle des Hydroaggregats lassen sich darüber hinaus so gestalten, dass eine geräuschdämpfende und/oder pulsationsdämpfende Wirkung zu erzielen ist.

Des Weiteren sind Varianten des Hydroaggregats vorgesehen, in den Sicherheitseinrichtungen, wie z.B. Berstscheiben, Überströmventile und/oder Abblasventile integraler Bestandteil des Hydroaggregats werden. Als sicherheitsrelevantes Merkmal kann optional im Hydroaggregat verbaute Sensorik, z.B. Druck- und Temperaturmes- sung, unmittelbar mit besonders sicherheitsrelevanten Bereichen (z.B. einer Druckkammer des Verdichters) bzw. Baugruppen kommunizieren. Sicherheitsrelevante Zustände können unmittelbar am Entstehungsort detektiert und entsprechende Gegenmaßnahmen möglichst unmittelbar in die Wege geleitet werden.

Die im Hydroaggregat vorgesehene Sensorik umfasst optional in unterschiedlichen Ausbaustufen neben Temperatur- und Drucksensorik optional auch Messtechnik zur Erfassung von Massenströmen oder Volumenströmen, z.B. eine Bestimmung mittels Anemometrie bzw. unter Heranziehung von Druckverlusten oder Ähnlichem, sowie eine mittelbare oder unmittelbare Erfassung des Antriebsmoments, z.B. mittels Dehnungsmessstreifen auf der Kupplung oder Antriebswelle des Verdichters. Verschiedene Kombinationen von Sensorik und Ak- torik können darüber hinaus optional in einer Steuer- und/oder Re-

geleinheit verarbeitet werden. Diese dient z.B. dazu, den gesamten Verdichter mittels des Hydroaggregats gezielt momentenorientiert oder massenstromorientiert zu steuern bzw. zu regeln. Zur Reduzierung der thermischen Belastung von Elektronikbauteilen und/oder sonstigen Bauteilen ist optional eine Anordnung in unmittelbarer Nähe des Sauggases zur direkten oder indirekten Sauggaskühlung vorgesehen. Ebenso kann eine Anordnung benachbart zu einer Saugkammer vorgesehen sein.

Das Hydroaggregat kann darüber hinaus dafür herangezogen werden, Befestigungsbohrungen bzw. Halter zur Fixierung des gesamten Verdichters sowie Maßnahmen zur Reinigung und/oder Filterung von Fluidströmen und/oder Teilfluidströmen aufzunehmen.

Durch die in den oben aufgezeigten Varianten gegebene Kombination von Aktorik, Sensorik etc. wird neben der Kosten- und Bauraumreduktion auch eine signifikante Reduzierung des Montageaufwands erreicht. Zum einen werden Bauteile nicht zerstörungsfrei lösbar höchst kompakt mit einem Block verbunden, womit ein zusätzlicher Halter und/oder zusätzliche Gewinde vermieden werden. Zum anderen können elektrische Signale z.B. auf eine gemeinsame Steckverbindung oder eine sonstige Form der Kontaktierung gelegt werden oder müssen bei Verwendung einer integralen Steuer- und/oder Regeleinheit nur intern verarbeitet werden. Dadurch kann in der Regel der Aufwand zur Erzeugung extern bereitzustellender Signale deutlich verringert werden.

Ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal besteht darin, dass durch die konstruktive Gestaltung des Verdichters mit einem zusätzlichen Ab- satz Ventil(e) und/oder Spule(n) zusätzliche gesichert sind.

Zeichnungen

Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der Erfindung er- geben sich auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in Ansprüchen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Im Folgenden zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Verdichter-

Baugruppeneinheit mit zwei Regelventilen;

Fig. 2a, b a: eine Draufsicht auf eine weitere bevorzugte Verdich- ter-Baugruppeneinheit mit einem Regelventil, b: einen

Verdichter mit verschiedenen Anbauvarianten einer Verdichter-Baugruppeneinheit im Schnitt; und

Fig. 3 ein bevorzugtes Sitzventil im Schnitt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 und 2 stellen Anbauvarianten einer bevorzugten, als Hyd- roaggregat ausgebildeten Verdichter-Baugruppeneinheit 16 dar, wie sie an einem bevorzugten Verdichter, wie er aus der DE 100 37 659 A1 bekannt ist, beispielhaft angebracht sein könnte. Die Verdichter-Baugruppeneinheit 16 ist bevorzugt an einem Zylinderkopf 10 des Verdichters angeflanscht. Vom Verdichter selbst ist nur der Zylinderkopf 10 dargestellt. Vorzugsweise ist der Verdichter Bestandteil einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage, wie sie aus der DE 102 40 711 A1 bekannt ist. Insbesondere kann in der Verdichter-

Baugruppeneinheit 16 ein Drucksteuermagnetventil (Regel- oder Steuerventil 11 , Regel- oder Steuerorgan) integriert sein, wie es dort beschrieben ist, und wie es prinzipiell üblicherweise auch im Zusammenhang mit ABS- oder ESP-Bremssystemen verwendet wird. Die Verdichter-Baugruppeneinheit 16 bildet ein hochintegrales Hyd- roaggregat von kompakter Baugröße und weist applikationsspezifische Komponenten auf. Sowohl Aktorik, einschließlich optionaler Maßnahmen zur Fluidreinigung, als auch optional vorgesehene Sen- sorik sind mögliche integrale Bestandteile dieser Verdichter- Baugruppeneinheit 16. Diese kann an ein Verdichtergehäuseteil, z.B. an dem Zylinderkopf 10, befestigt sein, ebenso kann eine Befestigung am Gehäuse an beliebiger Position oder eine Kombination von derartigen Verdichter-Baugruppeneinheiten 16 an mehreren Verdichtergehäuseteilen angeordnet sein, wie beispielhaft in Fig. 2b darge- stellt ist.

Figur 1 zeigt als Draufsicht eine bevorzugte Bauform einer Verdichter-Baugruppeneinheit 16 mit zwei Regel- oder Steuerventilen 11 , die Spulen 14 aufweisen, die den Durchfluss durch nicht erkennbare, mit den Regel- oder Steuerventilen 11 korrespondierende Fluidleitungen einstellen. Jedes Regel- oder Steuerventil 11 bildet ein Regel- oder Steuerorgan. Bei der gezeigten Ausführung ist die Verdichter- Baugruppeneinheit 16 auf der Oberseite 12 des Zylinderkopfs 10 angeordnet, und die Spulen 14 der Regel- oder Steuerventile 11 sind durch einen Absatz 13 gesichert. Die Regel- oder Steuerventile 11 ragen in die Verdichter-Baugruppeneinheit 16 hinein und sind im Inneren mit dieser dauerhaft verbunden, z.B. durch Verstemmen, Verkrimpen, Verpressen und/oder dergleichen.

Die Verdichter-Baugruppeneinheit 16 weist Bohrungen 22 auf, über die sie mit dem Zylinderkopf 10 verschraubt ist. Die Spulen 14 der Regel- oder Steuerventile 11 weisen bevorzugt zum Absatz 13 hin gerichtete elektrische Anschlüsse 15 auf. Die Spulen 14 der Regel- oder Steuerventile 11 sind bevorzugt so am Absatz 13 ausgerichtet, dass ihre Anschlüsse 15 blockartig zusammengefasst angeordnet sind.

Fig. 2a zeigt in Draufsicht eine alternative Ausgestaltung einer be- vorzugten Verdichter-Baugruppeneinheit 16 mit nur einem Regeloder Steuerventil 11 mit einer Spule 14, das beispielhaft an einer Oberseite 12 eines Zylinderkopfs 10 angeordnet ist. Das Regel- oder Steuerventil 11 ragt in die Verdichter-Baugruppeneinheit 16 hinein und ist im Inneren mit dieser dauerhaft verbunden, z.B. durch Ver- stemmen, Verkrimpen, Verpressen und(oder dergleichen.

Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung mit einem Verdichter 30. Funktionell gleiche Elemente in den Figuren tragen in allen Figuren dieselben Bezugszeichen.

Das Regel- oder Steuerventil 11 ist in der Verdichter- Baugruppeneinheit 16 wieder mit nicht sichtbaren korrespondierenden Fluidleitungen verbunden. Unmittelbar benachbart ist beispielhaft eine Befestigungsvorrichtung 24 angeordnet, an deren einen Stirnseite 25 eine radiale Verlängerung 26 einen Absatz 13 bildet, welcher die Spule 14 des Regel- oder Steuerventils 11 sichert und zu deren Befestigung dient. Die Befestigungsvorrichtung 24 dient z.B. zur Befestigung des Verdichters in einem Fahrzeug und ist bevorzugt einteilig mit dem Zylinderkopf 10. Die elektrischen Anschlüsse 15 der

Spule 14 weisen zum Absatz 13 hin bzw. überragen diesen auf bauartbedingte Art.

Die Verdichter-Baugruppeneinheit 16 umfasst bevorzugt z.B. wenigs- tens eine Komponente aus der Gruppe Regler, Steller, Regel- und/oder Steuereinheit, Sensoreinrichtung, Fluidreinigungseinrich- tung, Ölabscheidevorrichtung, Druckbegrenzungseinheit, Berstscheibe, Abblasventil, Überströmventil, Absperrventil und dergleichen.

Der Zylinderkopf 10 weist beispielhaft umfänglich angeordnete Bohrungen 23 auf, mit denen dieser an geeigneter Position mit anderen Teilen des Verdichters 30 verbunden werden kann. Auch andere Fixierungsmöglichkeiten sind denkbar. Dort ist ein an sich bekannter Verdichter 30 im Schnitt dargestellt und an dessen Zylinderkopf 10 eine Verdichter-Baugruppeneinheit 16 neben einer Befestigungsvorrichtung 24 angeordnet ist. Der Zylinderkopf sitzt auf einer Ventilplatte 31 , die zwischen Zylinderkopf 10 und Zylinderblock 33 angeordnet ist. Innerhalb des Zylinderblocks 33 und eines daran anschließenden Gehäusetopfs 34 ist mindestens ein Kolben 32 beweglich, der bei- spielhaft über eine durch eine Riemenscheibe 35 angetriebene Welle 36 bewegt wird. Alternative Positionierungen der Verdichter- Baugruppeneinheit 16 sind beispielhaft mit durchbrochenen Linien angedeutet, z.B. an der Außenseite des Zylinderblocks und/oder an der Außenseite des Gehäusetopfs 34.

Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung eines Regeloder Steuerventils 11 mit einer Verdichter-Baugruppeneinheit 16 im Schnitt. Das Regel- oder Steuerventil 11 ist bevorzugt als Sitzventil des Typs ABS/ESP8 der Robert Bosch GmbH ausgebildet und be- sonders kompakt und von geringer Baugröße. Die Schnittdarstellung

zeigt in einem oberen Bereich des Regel- oder Steuerventils 11 dessen elektrische Anschlüsse 15, über welche eine Spule 14 mit elektrischer Leistung versorgt werden kann. Eine Nadel 20 taucht in das Regel- oder Steuerventil 11 und verbunden in eine Verdichter- Baugruppeneinheit 16 ein, die beispielhaft Fluidleitungen 17, 18 aufweist. Je nach Bestromung der Spule 14 bewegt sich die mit einer Feder 21 vorgespannte Nadel 20 entgegen deren Federkraft, um den Durchfluss zwischen den zwei Fluidleitungen 17, 18 in an sich bekannter Weise einzustellen.

Mit dem Bezugszeichen 19 ist der Bereich gekennzeichnet, in dem das Ventil 11 mit dem Grundkörper 27 der Verdichter- Baugruppeneinheit 16 dauerhaft verbunden ist, insbesondere durch Verstemmen, Verpressen, Verkrimpen und ähnliche geeignete Ver- bindungsverfahren. Vorzugsweise ist die Verbindung auch fluiddicht.