DE102014119574A1

DE102014119574A1 - Verfahren zum Messen von Verdünnungsgrad und Viskosität von Schmieröl, Steurerungsverfahren und Steuermodul sowie Kältemittel-Klimaanlage

Info

Publication number: DE102014119574A1
Application number: DE102014119574.4A
Authority: DE
Inventors: Fan Liang; Ding Siyuan; Huang Zhigang; Li Jingyuan; Sun Yingke; Wang Dong; Zhang Leping; Sun Zili
Original assignee: Danfoss Tianjin Ltd
Current assignee: Danfoss Tianjin Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2015-07-02
Also published as: CN104749348A; US20150185197A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Messen des Verdünnungsgrads und/oder der Viskosität des Schmieröls eines Verdichters gelöst, das folgende Schritte umfasst: Einsetzen einer Ölpumpe in dem Verdichter, deren unteres Ende sich in dem Schmieröl eines Ölsumpfes des Verdichters befindet; Verbinden des Austritts der Ölpumpe mit der Hochdruckseite einer Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung und der Niederdruckseite der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung mit einem Bodenbereich des Ölsumpfes des Verdichters; Bestimmen des Verdünnungsgrads und/oder der Viskosität des Schmieröls durch Erfassen einer Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe mittels der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung. Darüber hinaus bietet die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen des Verdünnungsgrads des Schmieröls eines Verdichters, ein Steuerungsverfahren zum Steuern eines Verdichters, ein Steuermodul zum Steuern eines Verdichters und eine Kältemittel-Klimaanlage an.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kältemittel-Klimaanlagen, und insbesondere auf ein Verfahren zum Messen von Verdünnungsgrad und/oder der Viskosität des Schmieröls eines Verdichters in einer Kältemittel-Klimaanlage, ein Verfahren zum Erfassen des Verdünnungsgrads des Schmieröls eines Verdichters, ein Steuerungsverfahren zum Steuern eines Verdichters, ein Steuermodul zum Steuern eines Verdichters und eine Kältemittel-Klimaanlage.
Beim Betrieb einer Kältemittel-Klimaanlage kommt es infolge starker Schwankungen der Systembelastung, unsachgemäßer Steuervorgänge, Anfahr- oder Abtauvorgänge usw. zur Rückkehr einer zu großen Kältemittelmenge in den Verdichter, was eine Verdünnung und eine Viskositätsreduzierung des Schmieröls des Verdichters verursacht und schließlich zu einer schlechten Schmierung der Bauteile des Verdichters und einem damit verbundenen Versagen des Verdichters führt.
Zur Erfassung einer Verdünnung des Schmieröls wird zurzeit oft die Viskositäts- bzw. Dichteerfassungstechnik eingesetzt. Überdies können durch Messen der Lichtabsorptionsrate oder des Lichtbrechungsindex ein Kältemittelanteil im Schmieröl und damit ein Verdünnungsgrad des Schmieröls ermittelt werden. Als gängige Verfahren zum Messen der Viskosität des Schmieröls stehen jetzt u. a. die Ultraschallerfassung und die Stimmgabel-Vibrationsviskosimeter-Messung zur Verfügung, welche jedoch nur mit sehr hohen Kosten, großem Montageaufwand und einem riesigen Datenverarbeitungssystem zu betreiben sind. Insofern eignen sich solche Verfahren lediglich für Laboruntersuchungen und besitzen keine gewerbliche Anwendbarkeit.
Darüber hinaus hängt die Viskosität des Schmieröls eines Verdichters u. a. von der Umgebungstemperatur, dem Umgebungsdruck und der Löslichkeit des Kältemittels ab. So nimmt die Viskosität des Schmieröls bei einem konstanten Öldruck des Ölsumpfes, d. h. Druck des darin enthaltenen Schmieröls, im Stillstand des Verdichters mit dem Absinken der Temperatur ab. Insbesondere bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen ist es zu erwarten, dass bei Inbetriebnahme des Verdichters das Kältemittel anstelle des Schmieröls an die Lagerstelle zugeführt wird, was die Lagerschmierung beeinträchtigen würde.
Für niederdruckseitig betriebene Verdichter kann es in einigen Fällen vorkommen, dass bei einer Temperaturdifferenz zwischen Verdichter und Kondensatoreinheit oder Kondensator von kleiner als Null das Kältemittel in den Verdichter einströmt. Daraus könnte eine ähnliche Beeinträchtigung der Lagerschmierung wie oben erwähnt resultieren. Trotz des Verdichterbetriebes auf der Niederdruckseite kann es bei niedrigen Verdampfungstemperaturen geschehen, dass eine große Flüssigkeitsmenge in den Ölsumpf fließt, wodurch eine rasche Abnahme sowohl der Temperatur des Ölsumpfes als auch der Ölviskosität hervorgerufen wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Verdichter außer Betrieb zu setzen oder den Ölsumpf mit einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung zu erwärmen.
Die Viskosität des Schmieröls hängt von der Temperatur, dem Druck und der Löslichkeit des im Kältemittel befindlichen Schmieröls ab. Bei niedrigen Temperaturen des Ölsumpfes sinkt auch die Ölviskosität ab, so dass die Bodenschicht des Ölsumpfes mitunter nahezu völlig aus Kältemittel besteht. Dies kann ebenfalls die Lagerschmierung und dadurch die Betriebssicherheit des Verdichters gefährden.
Allerdings ist das heutige Heizkonzept mittels einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung nur mit ungenügender Zuverlässigkeit zu implementieren.
Dementsprechend wird bei niedrigen Umgebungstemperaturen oder bei einer Temperaturdifferenz zwischen Verdichter und Kondensatoreinheit von geringer als Null oder beim Einströmen einer großen Flüssigkeitsmenge in den Ölsumpf häufig eine Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung zum Erwärmen des Ölsumpfes verwendet, um die Ölviskosität zu erhöhen. Dabei wird die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung durch eine Steuer- oder Antriebsvorrichtung des Verdichters gesteuert und in Abhängigkeit von der jeweiligen Umgebungstemperatur ein- oder ausgeschaltet. So soll die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung beispielsweise bei einer niedrigen Umgebungstemperatur eingeschaltet werden, um den Ölsumpf zu erwärmen. Nachteilig hierbei ist, dass sich die tatsächlichen Gegebenheiten, wie etwa die Viskosität, des Schmieröls nicht erkennen lassen. Dies bedeutet, dass der Heizvorgang des Ölsumpfes ab und zu selbst dann fortgesetzt würde, wenn das Schmieröl bereits eine ausreichend gute Viskosität aufweist. Damit sind eine Erhöhung der Leistungsaufnahme und eine Verschlechterung der Eigenschaften des Verdichters verbunden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung geht davon aus, zumindest eines der im Stand der Technik bestehenden Probleme und Nachteile zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem der Verdünnungsgrad und/oder die Viskosität des Schmieröls schnell und einfach ermittelt werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuerungsverfahren bereitzustellen, welches eine Erwärmung eines Ölsumpfes eines Verdichters mit einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung in Abhängigkeit von den tatsächlichen Gegebenheiten des im Ölsumpf enthaltenen Öls ermöglicht.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Messen des Verdünnungsgrads und/oder der Viskosität des Schmieröls eines Verdichters gelöst, das folgende Schritte umfasst:

– Einsetzen einer Ölpumpe in dem Verdichter, deren unteres Ende sich in dem Schmieröl eines Ölsumpfes des Verdichters befindet;
– Verbinden des Austritts der Ölpumpe mit der Hochdruckseite einer Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung und der Niederdruckseite der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung mit einem Bodenbereich des Ölsumpfes des Verdichters;
– Bestimmen des Verdünnungsgrads und/oder der Viskosität des Schmieröls durch Erfassen einer Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe mittels der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung.

In einer Ausführungsform kann es sich bei der Ölpumpe um eine Verdrängerölpumpe handeln.
In einer Ausführungsform kann die Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung als Druckdifferenztransmitter ausgebildet sein, wobei der Austritt der Ölpumpe über eine Hochdruckleitung mit der Hochdruckseite des Druckdifferenztransmitters und die Niederdruckseite des Druckdifferenztransmitters über eine Niederdruckleitung mit dem Bodenbereich des Ölsumpfes des Verdichters verbunden ist.
In einer Ausführungsform werden für mehrere verschiedene Betriebszustände die Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe innerhalb des Verdichters, der Verdünnungsgrad und/oder die Viskosität des Schmieröls mittels der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung gemessen und durch Anpassungen eine den Zusammenhang zwischen Druckdifferenz und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve und/oder eine den Zusammenhang zwischen Druckdifferenz und Viskosität des Schmieröls beschreibende Kurve erzeugt.
In einer Ausführungsform können bei Erfassen einer gewissen Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe anhand der Kurven oder durch Nachschlagen in Tabellen der zugeordnete Verdünnungsgrad und/oder die zugeordnete Viskosität des Schmieröls ermittelt werden.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Verdichter um einen in einer Kältemittel-Klimaanlage verwendbaren, nieder- oder hochdruckseitig betriebenen Verdichter.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Erfassen des Verdünnungsgrads des Schmieröls eines Verdichters gelöst, das folgende Schritte umfasst:

– Messen der Temperatur eines Ölsumpfes des Verdichters, der Verdampfungs-/Kondensationstemperatur des Verdichters und des Verdünnungsgrads des Schmieröls für mehrere verschiedene Betriebszustände;
– Berechnen des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes durch Subtrahieren der Kondensations-/Verdampfungstemperatur von der Temperatur des Ölsumpfes;
– Erzeugen einer den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve durch Anpassung;
– Ermitteln eines einem bei einem gewissen Betriebszustand berechneten Überhitzungsgrad des Ölsumpfes zugeordneten Verdünnungsgrads des Schmieröls anhand der den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann anhand der den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve durch Nachschlagen in Tabellen der dem Überhitzungsgrad des Ölsumpfes zugeordnete Verdünnungsgrad des Schmieröls ermittelt werden.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Kondensationstemperatur des Verdichters um die dem Auslassdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur und bei der Verdampfungstemperatur des Verdichters um die dem Ansaugdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur.
In einer Ausführungsform wird die dem Ansaug- oder Auslassdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur unter Verwendung einer die thermo-physikalischen Eigenschaft des Kältemittels des Verdichters beschreibender Gleichungen oder diesbezüglicher Eigenschaftentabellen oder -diagramme berechnet.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Verdampfungstemperatur des Verdichters um eine Temperatur in der Mitte der Verdampferschlange.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Kondensationstemperatur des Verdichters um eine Temperatur in der Mitte der Kondensatorschlange.
In einer Ausführungsform ist eine den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve y = (0,0003x² – 0,0233x + 0,5979) – a vorgesehen, wobei y für den Wert des Verdünnungsgrads, x für den Wert des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes und a für einen Korrekturkoeffizienten steht.
In einer Ausführungsform wird die den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve in die Steuersoftware einer Steuertafel des Verdichters eingearbeitet, um anhand des berechneten Überhitzungsgrads des Ölsumpfes den Verdünnungsgrad des Schmieröls auf der Steuertafel anzuzeigen.
In einer Ausführungsform wird die den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve in die Steuersoftware einer weiteren Anzeigeeinrichtung eingearbeitet, die als Anbauteil des Verdichters extern an diesem angeschlossen ist, um anhand des berechneten Überhitzungsgrads des Ölsumpfes den Verdünnungsgrad des Schmieröls anzuzeigen.
Nach einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Steuerungsverfahren zum Steuern eines Verdichters gelöst, welches das Ermitteln der Viskosität des Schmieröls eines Ölsumpfes des Verdichters und das Ein-/Ausschalten des Verdichters oder einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung des Verdichters in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität umfasst.
In einer Ausführungsform umfasst der Schritt zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters das Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters nach dem oben beschriebenen Verfahren.
In einer Ausführungsform umfasst der Schritt zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters das Erfassen der Temperatur des Ölsumpfes des Verdichters, das Erfassen des Druckes des Ölsumpfes des Verdichters und das Ermitteln der Schmierölviskosität des Ölsumpfes anhand der Temperatur und des Druckes des Ölsumpfes.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Steuermodul zum Steuern eines Verdichters gelöst, das eine Viskositätsermittlungseinheit zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls eines Ölsumpfes des Verdichters und eine Steuereinheit zum Ein-/Ausschalten des Verdichters oder einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung des Verdichters in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität umfasst.
In einer Ausführungsform umfasst die Viskositätsermittlungseinheit eine Temperatursignal-Empfangseinheit zum Empfangen der Ölsumpftemperatur des Verdichters, eine Drucksignal-Empfangseinheit zum Empfangen des Ölsumpfdruckes des Verdichters und eine Berechnungseinheit zum Ermitteln der Schmierölviskosität des Ölsumpfes anhand der Ölsumpftemperatur und des Ölsumpfdruckes.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Kältemittel-Klimaanlage mit einem Verdichter, einem Kondensator, einer Drosselvorrichtung und einem Verdampfer, welche über Leitungen hintereinander geschaltet sind, wobei ein Kältezyklus abgeschlossen wird, wenn das Kältemittel in der Kältemittel-Klimaanlage jeweils verdampft, verdichtet, kondensiert und gedrosselt worden ist.
Zudem umfasst das haustechnische System eine Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung, die in Abhängigkeit von der Viskosität des im Ölsumpf enthaltenen Schmieröls ein- oder auszuschalten ist.
In einer Ausführungsform umfasst die Kältemittel-Klimaanlage zusätzlich einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Ölsumpfes, welcher innerhalb des Ölsumpfes oder in näherer Umgebung der äußeren Seitenwand des Ölsumpfes oder im unteren Endbereich außerhalb des Ölsumpfes angeordnet ist.
In einer Ausführungsform ergibt sich die Temperatur des Ölsumpfes indirekt oder annähernd aus einem Messwert der Auslass-/Ansaugtemperatur des Verdichters.
In einer Ausführungsform ergibt sich der Druck des Ölsumpfes direkt aus einem Messwert des Ansaugdruckes des Verdichters.
In einer Ausführungsform wird die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung, wenn die Viskosität des im Ölsumpf befindlichen Schmieröls einen vorgegebenen Wert unterschreitet, zum Erwärmen des Ölsumpfes eingeschaltet, um die Viskosität des Schmieröls zu erhöhen.
In einer Ausführungsform ist die Drosselvorrichtung als Expansionsventil oder Kapillarrohrdrossel ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung nach dem oben beschriebenen Steuerungsverfahren oder mittels des oben beschriebenen Steuermoduls zu steuern.
Darstellung der Zeichnung
Diese und/oder weiteren Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 in schematischer Prinzipdarstellung eine Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung eines Verdichters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine gemessene und eine angepasste Kurve einer nach dem in 1 dargestellten Prinzip ermittelten Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt einer Ölpumpe innerhalb des Verdichters und der Viskosität des Schmieröls,
3 eine gemessene und eine angepasste Kurve einer nach dem in 1 dargestellten Prinzip ermittelten Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt einer Ölpumpe innerhalb des Verdichters und des Verdünnungsgrads des Schmieröls,
4 eine gemessene und eine angepasste Kurve der Temperatur des Ölsumpfes und des Verdünnungsgrads des Schmieröls bei einem Verdichter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5a den schematischen Aufbau einer Kältemittel-Klimaanlage gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5b eine schematische Darstellung des in 5a gezeigten Verdichters mit einer Kurbelwellen-Heizeinrichtung,
6 eine Druck-Temperatur-Löslichkeit im Kältemittel-Viskositäts-Diagramm des Schmieröls des Verdichters der in 5a gezeigten Kältemittel-Klimaanlage,
7 ein Viskosität-Temperatur-Löslichkeit im Kältemittel-Diagramm des Schmieröls des Verdichters der in 5a gezeigten Kühlmittel-Klimaanlage und
8 eine Druck-Temperatur-Löslichkeit im Kältemittel-Diagramm des Schmieröls des Verdichters der in 5a gezeigten Kältemittel-Klimaanlage.
Konkrete Ausführungsformen
Im Folgenden werden die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen anhand von Ausführungsbeispielen in Kombination mit den 1–8 näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind. Die nachstehende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen soll nicht einschränkend, sondern als Erläuterung des allgemeinen Erfindungsgedankens verstanden werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
Wie in 1 gezeigt, kommt bei einem niederdruckseitig betriebenen Verdichter 1 eine Ölpumpe 2, wie z. B. eine Verdrängerölpumpe 2, zum Einsatz, deren unteres Ende sich in dem Schmieröl 3 eines Ölsumpfes 7 des Verdichters befindet. In 1 ist der Ölstand des Schmieröls 3 schematisch mit einer wellenförmigen Linie dargestellt. In 1 ist auch noch der Ölsumpf 7 des Verdichters in gegenständlicher Weise dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass der Ölsumpf 7 des Verdichters je nach Bedarf dimensioniert werden kann, soweit er sich zur Aufnahme des Schmieröls des Verdichters eignet.
Ferner ist vorgesehen, dass der Austritt der Ölpumpe 2 beispielsweise über eine Hochdruckleitung 4 mit einer Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung 6, z. B. mit der Hochdruckseite des Druckdifferenzdetektors, und die Niederdruckseite der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung 6 beispielsweise über eine Niederdruckleitung 5 mit einem Bodenbereich des Ölsumpfes 7 des Verdichters verbunden ist. Bei einer Verdünnung des Schmieröls sinken die Viskosität des Schmieröls und zudem auch der Verdrängungswiderstand der Verdrängerölpumpe 2 ab, so dass der hochdruckseitige Druck der Ölpumpe 2 abnimmt. Hingegen befindet sich die Niederdruckseite der Ölpumpe in dem Ölsumpf 7 und erfährt daher keine zu großen Druckänderungen. In diesem Fall wird durch die Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung 6 eine reduzierte Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe 2 erfasst, wobei anhand dieser Druckdifferenzänderung eine Änderung des Verdünnungsgrads und der Viskosität des im Ölsumpf 7 befindlichen Schmieröls ermittelt werden kann.
Bei praktischer Anwendung kommt es, wenn im Schmieröl zu viel Kältemittel gelöst ist, zu einer Verdünnung des Schmieröls, was eine Abnahme der Viskosität des Schmieröls zur Folge hat. So kann durch das Versehen des Verdichters 1 mit der Verdrängerölpumpe 2 aus der Änderung der Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe 2 auf eine Änderung des Verdünnungsgrads und der Viskosität des Schmieröls geschlossen werden.
Im Zuge der Entwicklung der vorliegenden Erfindung wurden auf Basis des in 1 dargestellten Prinzips für verschiedene Betriebszustände Versuche durchgeführt, dabei die Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe 2 innerhalb des Verdichters 1 und der Verdünnungsgrad und die Viskosität des Schmieröls gemessen und dadurch eine entsprechende Druckdifferenz-Schmierölviskositäts-Kurve (s. 2) und eine entsprechende Druckdifferenz-Schmierölverdünnungsgrad-Kurve (s. 3) angepasst. Die Versuche haben gezeigt, dass in dem in 2 dargestellten Beispiel zwischen der Druckdifferenz und der Viskosität des Schmieröls ein linearer Zusammenhang y = 0,0159x + 0,214 besteht, wobei y für die Druckdifferenz und x für die Viskosität steht und R² = 0,9938. Wenn R² sich 1 annähert, ist dies ein Zeichen dafür, dass die angepasste Gleichung genauer und zuverlässiger ist. So ist es denkbar, die Viskosität anhand der Druckdifferenz zu ermitteln. Weiter hat sich herausgestellt, dass z. B. in dem in 3 dargestellten Beispiel zwischen der Druckdifferenz und dem Verdünnungsgrad des Schmieröls eine exponentielle Beziehung y = 1,5976e^–4,764x vorliegt, wobei x für den Verdünnungsgrad des Schmieröls und y für die Druckdifferenz steht und R² = 0,9877. So ist es denkbar, die Viskosität anhand der Druckdifferenz zu ermitteln. Es versteht sich jedoch, dass die aus 2 und 3 hervorgehenden Anpassungen nur beispielhaft angegeben werden. Sie können auch bedarfsgerecht anders als in 2 und 3 dargestellt sein. Bei den Versuchen hat sich also eine immer bestehende eindeutige Zuordnung zwischen Druckdifferenz und Viskosität herausgestellt, was eine Ermittlung der Viskosität in Abhängigkeit von dem Wert der Druckdifferenz ermöglicht.
Danach können auf Basis der Zusammenhänge zwischen Druckdifferenz einerseits und Viskosität und Verdünnungsgrad des Schmieröls andererseits gemäß 2 und 3 durch Nachschlagen in Tabellen und durch Messen der Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe 2 die Viskosität und der Verdünnungsgrad des Schmieröls ermittelt werden.
Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Verdichter sowohl als niederdruckseitig betriebener Verdichter für haustechnische Systeme als auch als hochdruckseitig betriebener Verdichter für Kältemittel-Klimaanlagen ausgebildet sein.
In dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die Anordnung einer Ölpumpe innerhalb des Verdichters erreicht, den Verdünnungsgrad und die Viskosität des Schmieröls schnell und einfach zu ermitteln. Ein derartiges Verfahren ist einfach und mit geringen Kosten auszuführen und eignet sich für gewerbliche Anwendungen.
Zweites Ausführungsbeispiel
Die Schmieröl-Kältemittel-Löslichkeit (kurz: Schmierölverdünnungsgrad) ist durch zwei Faktoren, die Schmieröltemperatur und den Schmieröldruck, bestimmt, während auch der Überhitzungsgrad des Ölsumpfes von zwei Faktoren, der Schmieröltemperatur und der dem Ansaug- bzw. Auslassdruck zugeordneten Sättigungstemperatur oder Kondensations- bzw. Verdampfungstemperatur, abhängt. Dies deutet auf einen bestimmten Zusammenhang zwischen der Schmieröl-Kältemittel-Löslichkeit, d. h. dem Schmierölverdünnungsgrad, und dem Überhitzungsgrad des Ölsumpfes hin, welche im Rahmen der Entwicklung der vorliegenden Erfindung durch Versuche nachgewiesen wurde.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Verfahren zum Erfassen des Verdünnungsgrads des Schmieröls eines in einer Kältemittel-Klimaanlage verwendbaren Verdichters bereit, welches folgende Schritte umfasst:

– Messen der Temperatur eines Ölsumpfes des Verdichters, der Verdampfungs-/Kondensationstemperatur des Verdichters und des Verdünnungsgrads des Schmieröls für mehrere verschiedene Betriebszustände;
– Berechnen des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes durch Subtrahieren der Kondensations-/Verdampfungstemperatur von der Temperatur des Ölsumpfes;
– Erzeugen einer den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve durch Anpassung;
– Ermitteln eines einem bei einem gewissen Betriebszustand berechneten Überhitzungsgrad des Ölsumpfes zugeordneten Verdünnungsgrads des Schmieröls anhand der den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve durch Nachschlagen in einer Tabelle, die entsprechende der den Zusammenhang zwischen dem Ölsumpf-Überhitzungsgrad und dem Verdünnungsgrad des Schmieröls oder entsprechend der den Zusammenhang zwischen dem Ölsumpf-Überhitzungsgrad und der Viskosität darstellenden Kurve erzeugt worden ist.

Der Überhitzungsgrad des Ölsumpfes ergibt sich durch Subtrahieren der Kondensations-/Verdampfungstemperatur (oder der dem Ansaug- bzw. Auslassdruck zugeordneten Sättigungstemperatur) von der Temperatur des Ölsumpfes. Daraus wird ersichtlich, dass es sich bei der Kondensationstemperatur des Verdichters um die dem Auslassdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur und bei der Verdampfungstemperatur des Verdichters um die dem Ansaugdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur handelt. Hierbei lässt sich die dem Ansaug- oder Auslassdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur unter Verwendung die thermo-physikalischen Eigenschaften des Kältemittels des Verdichters beschreibender Gleichungen oder diesbezüglicher Eigenschaftentabellen oder -diagramme berechnen.
Wie aus 4 hervorgeht, ist jeder Wert des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes einem Wert des Verdünnungsgrads des Schmieröls zugeordnet, was die Anpassung einer den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve ermöglicht. Aus der Kurve gemäß 4 leitet sich die Gleichung y = (0,0003x² – 0,0233x + 0,5979) – a ab, wobei y für den Wert des Verdünnungsgrads, x für den Wert des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes und a für einen Korrekturkoeffizienten steht und R² = 0,9954. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass der Wert a entsprechend den tatsächlichen Betriebsbedingungen festlegbar ist.
Es versteht sich, dass die hier gezeigten Kurven und Gleichungen lediglich dem Zweck der Erläuterung dienen. Den Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass aus den im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellten Gedanken im Bedarfsfall auch weitere ähnliche Kurven und Gleichungen ableitbar sind.
Der Einfachheit halber können die oben beschriebenen Gleichungen in Form von Programmen in die betreffende Software eingearbeitet werden, um den jeweiligen Verdünnungsgrad des Schmieröls auf der Steuertafel eines Verdichtersystems oder einer Kältemittel-Klimaanlage anzuzeigen. Selbstverständlich kann auch eine externe Anzeigeeinrichtung verwendet werden, die als Anbauteil des Verdichters an diesem angebracht ist, um den Verdünnungsgrad des Schmieröls anzuzeigen.
Bei allen Betriebszuständen des Verdichters können auf Basis derjenigen Zusammenhänge, welche gleich oder ähnlich wie die in 4 gezeigten Kurven sind, durch Nachschlagen in Tabellen anhand einer gemessenen Ölsumpftemperatur und eines gemessenen Ansaug- bzw. Auslassdruckes oder einer gemessenen Kondensations- bzw. Verdampfungstemperatur die Schmieröl-Kältemittel-Löslichkeit, d. h. der Schmierölverdünnungsgrad, und zugleich auch der jeweils zugeordnete Überhitzungsgrad des Ölsumpfes ermittelt werden.
Beispiel 1
In einem niederdruckseitig betriebenen Verdichter wurden eine Temperatur T1 des Ölsumpfes des Verdichters von 23,7°C und eine Temperatur T2 in der Mitte der Verdampferschlange von 10°C erfasst und dadurch ein Überhitzungsgrad des Ölsumpfes des Verdichters SH = T1 – T2 = 13,7°C berechnet. Anschließend wurde nach der oben beschriebenen Kurve bzw. Formel ein dem Überhitzungsgrad des Ölsumpfes SH zugeordneter Wert des Verdünnungsgrads (33,5% – a) berechnet, der den Verdünnungsgrad des Schmieröls des Verdichters bei diesem Betriebszustand darstellt.
Beispiel 2
In einem niederdruckseitig betriebenen Verdichter wurden eine Temperatur T1 des Ölsumpfes des Verdichters von 23,7°C und ein Ansaugdruck P2 des Verdichters von 9,82 bar erfasst und dadurch unter Verwendung der die physikalischen Eigenschaften des Kältemittels beschreibenden Gleichungen oder diesbezüglicher Eigenschaftentabellen eine P2 zugeordnete Sättigungstemperatur T2 von 10°C und ein Überhitzungsgrad des Ölsumpfes des Verdichters SH = T1 – T2 = 13,7°C berechnet. Anschließend wurde nach der oben beschriebenen Kurve ein dem Überhitzungsgrad des Ölsumpfes SH zugeordneter Wert des Verdünnungsgrads (33,5% – a) berechnet, der den Verdünnungsgrad des Schmieröls des Verdichters bei diesem Betriebszustand darstellt.
Beispiel 3
Bei einem hochdruckseitig betriebenen Verdichter können durch Erfassen der Temperatur T1 des Ölsumpfes des Verdichters und der Temperatur T2 in der Mitte der Kondensatorschlange ein Überhitzungsgrad des Ölsumpfes des Verdichters SH = T1 – T2 und anschließend nach der oben beschriebenen Kurve ein SH zugeordneter Wert des Verdünnungsgrads abzüglich des Korrekturkoeffizienten berechnet werden, der den Verdünnungsgrad des Schmieröls des Verdichters bei diesem Betriebszustand darstellt.
Beispiel 4
Bei einem hochdruckseitig betriebenen Verdichter können durch Erfassen der Temperatur T1 des Ölsumpfes des Verdichters und des Auslassdruckes P2 des Verdichters und durch Berechnen der P2 zugeordneten Sättigungstemperatur T2 unter Verwendung der die thermo-physikalischen Eigenschaften des Kältemittels beschreibenden Gleichungen oder diesbezüglicher Eigenschaftentabellen ein Überhitzungsgrad des Ölsumpfes des Verdichters SH = T1 – T2 und anschließend nach der oben beschriebenen Kurve ein SH zugeordneter Wert des Verdünnungsgrads abzüglich des Korrekturkoeffizienten berechnet werden, der den Verdünnungsgrad des Schmieröls des Verdichters bei diesem Betriebszustand darstellt.
Zusammenfassend wird mit dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Verfahren geschaffen, das einfach und mit geringen Kosten auszuführen ist und sich für praktische Anwendungen eignet.
Drittes Ausführungsbeispiel
5a zeigt eine Kältemittel-Klimaanlage 100 mit einem Verdichter 30, einem Kondensator 20, einer Drosselvorrichtung 10, insbesondere wie etwa einem Expansionsventil oder einer Kapillarrohrdrossel, und einem Verdampfer 40, welche über Leitungen hintereinander geschaltet sind. Ein Kältemittel durchläuft einen Kältezyklus, wenn es in der Kältemittel-Klimaanlage jeweils verdampft, verdichtet, kondensiert und gedrosselt worden ist.
Ein Kältemitteldampf mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck wird aus dem Verdampfer in den Verdichter gesaugt und dort zu einem Kältemitteldampf mit hoher Temperatur und hohem Druck verdichtet, der dann in dem Kondensator kondensiert wird. Das so entstandene flüssige Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck wird in der Drosselvorrichtung in ein flüssiges Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das anschließend in den Verdampfer eingebracht, dort durch Wärmeaufnahme zu einem Kältemitteldampf mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck verdampft und als solcher wieder dem Eintritt des Verdichters zugeführt wird. Somit wird ein Kältezyklus abgeschlossen.
Da an der Umgebungstemperatur nicht unmittelbar die tatsächliche Viskosität des Schmieröls zu erkennen ist, kann die eingangs erwähnte Ausgestaltung, die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Umgebungstemperatur ein- oder auszuschalten, mitunter eine Erhöhung der Leistungsaufnahme und eine Verschlechterung der Eigenschaften des Verdichters herbeiführen.
Um diesen Nachteil auszugleichen, umfasst die Kältemittel-Klimaanlage 100 zusätzlich eine Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50, die sich an der Unterseite des Verdichters 30, insbesondere dessen Ölsumpfes, befindet und eine Erwärmung des Ölsumpfes in Abhängigkeit von der Viskosität des im Ölsumpf enthaltenen Schmieröls ermöglicht. Die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50 ist außerhalb des Ölsumpfes, wie beispielsweise unterhalb des Ölsumpfes oder um die äußere Seitenwand des Ölsumpfes herum, angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Ein-/Ausschalten der Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50 in Abhängigkeit von der Schmierölviskosität statt von der Umgebungstemperatur vorgesehen. In einer Ausführungsform kann es sich bei dieser Schmierölviskosität um eine durch die Schritte gemäß dem oben dargestellten ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel ermittelte Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters 30 handeln. In alternativen Ausführungsbeispielen umfassen die Schritte zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters 30 das Erfassen der Temperatur des Ölsumpfes des Verdichters 30, das Erfassen des Druckes des Ölsumpfes des Verdichters 30 und das Ermitteln der Schmierölviskosität des Ölsumpfes anhand der Temperatur und des Druckes des Ölsumpfes.
Gemäß einer Ausführungsform können in einer Kältemittel-Klimaanlage 100 der Ansaug- bzw. Auslassdruck des Verdichters 30 und die Ölsumpftemperatur oder die Ansaugtemperatur des Verdichters 30 gemessen werden, um anhand des gemessenen Druckes und der gemessenen Temperatur die Viskosität des Schmieröls zu ermitteln. Dabei lässt sich der Ansaug- bzw. Auslassdruck jeweils mit einer an der Ansaug- bzw. Auslassöffnung des Verdichters 10 der Kältemittel-Klimaanlage 100 angeordneten Druckmesseinrichtung (nicht dargestellt) messen, während die Temperatur des Schmieröls mit Hilfe eines innerhalb des Ölsumpfes oder im unteren Endbereich außerhalb des Ölsumpfes angeordneten Temperatursensors erfasst werden kann.
Nachdem bei einem bestimmten Betriebszustand die jeweilige Ölsumpftemperatur und der jeweilige Ölsumpfdruck des Verdichters erfasst worden sind, kann anhand der den Zusammenhang zwischen Ölsumpftemperatur und -druck einerseits und Verdünnungsgrad und Viskosität des Schmieröls andererseits beschreibenden Kurven, die z. B. von dem jeweiligen Schmierölhersteller oder aus einem entsprechenden Fachbuch erhältlich sind, die Viskosität des Schmieröls bei diesem Betriebszustand ermittelt werden. In einer Ausführungsform kann zunächst auf Basis des in 8 gezeigten Kurvendiagramms, das ein unmittelbar von dem jeweiligen Schmierölhersteller erhältliches Temperatur-Druck-Löslichkeits-Diagramm eines gewissen Schmieröltyps sein kann, anhand der Temperatur und des Druckes des Ölsumpfes die Löslichkeit des Kältemittels und dann mit Hilfe des z. B. in 7 oder 6 dargestellten Kurvendiagramms durch Nachschlagen in Tabellen die entsprechende Viskosität des Schmieröls ermittelt werden.
Danach lässt sich an der ermittelten Viskosität des Schmieröls erkennen, ob der Verdichter zuverlässig betrieben werden kann und ob es notwendig ist, die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50 mit Hilfe eines Steuergeräts des Verdichters zum Erwärmen des Ölsumpfes einzuschalten oder alternativ nach den Voreinstellungen des Steuergeräts den Verdichter außer Betrieb zu setzen.
So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50 eingeschaltet wird, wenn die Viskosität des Schmieröls einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Ein-/Ausschalten der Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50 in Abhängigkeit von einer aus dem Zustand (Druck, Temperatur) des Schmieröls ermittelten Schmierölviskosität vorgesehen. Dadurch wird erreicht, dass die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung erst dann eingeschaltet wird, wenn eine Erwärmung des Ölsumpfes notwendig ist.
Wie oben erwähnt wurde, kann sich der Ölsumpfdruck direkt aus einem Messwert des Ansaugdruckes des Verdichters und die Ölsumpftemperatur indirekt oder annähernd aus einem Messwert der Ansaug- bzw. Auslasstemperatur ergeben. Im Stillstand des Verdichters bietet ein solcher Temperaturwert jedoch keine ausreichende Genauigkeit. Deshalb wird es bevorzugt, die Temperatur des Ölsumpfes mit einem innerhalb des Ölsumpfes des Verdichters oder in näherer Umgebung der äußeren Seitenwand des Ölsumpfes oder im unteren Endbereich außerhalb des Ölsumpfes angeordneten Temperatursensor zu messen. In einer Ausführungsform wird die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung, wenn die Viskosität des im Ölsumpf befindlichen Schmieröls einen vorgegebenen Wert unterschreitet, zum Erwärmen des Ölsumpfes eingeschaltet, um die Viskosität des Schmieröls zu erhöhen.
Gegenüber der Ausgestaltung, die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Umgebungstemperatur ein- oder auszuschalten, beschreibt das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Verfahren, das eine Reduzierung der Leistungsaufnahme und eine Verbesserung der Eigenschaften des Verdichters ermöglicht.
Eine Ausgestaltung der Erfindung kann auch noch ein Steuermodul zum Steuern eines Verdichters bereitstellen. Das Steuermodul umfasst eine Viskositätsermittlungseinheit zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls eines Ölsumpfes des Verdichters und eine Steuereinheit zum Ein-/Ausschalten des Verdichters 30 oder einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung 50 des Verdichters 30 in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität.
Zusätzlich hierzu umfasst die Viskositätsermittlungseinheit eine Temperatursignal-Empfangseinheit zum Empfangen der Ölsumpftemperatur des Verdichters, eine Drucksignal-Empfangseinheit zum Empfangen des Ölsumpfdruckes des Verdichters und eine Berechnungseinheit zum Ermitteln der Schmierölviskosität des Ölsumpfes anhand der Ölsumpftemperatur und des Ölsumpfdruckes.
Es versteht sich, dass sich dies erfindungsgemäße Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung durch das hier beschriebene Steuerungsverfahren oder Steuermodul steuern lässt.
Das oben Beschriebene stellt lediglich einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, an denen, wie den durchschnittlichen Fachleuten auf diesem Gebiet klar ist, Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dabei den allgemeinen Erfindungsgedanken zu verlassen. Deshalb ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die Patentansprüche und gleichwertige Gegenstände definiert.

Claims

Verfahren zum Messen des Verdünnungsgrads und/oder der Viskosität des Schmieröls eines Verdichters, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: – Einsetzen einer Ölpumpe in dem Verdichter, deren unteres Ende sich in dem Schmieröl eines Ölsumpfes des Verdichters befindet; – Verbinden des Austritts der Ölpumpe mit der Hochdruckseite einer Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung und der Niederdruckseite der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung mit einem Bodenbereich des Ölsumpfes des Verdichters; – Bestimmen des Verdünnungsgrads und/oder der Viskosität des Schmieröls durch Erfassen einer Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe mittels der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ölpumpe um eine Verdrängerölpumpe handelt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung als Druckdifferenztransmitter ausgebildet ist, wobei der Austritt der Ölpumpe über eine Hochdruckleitung mit der Hochdruckseite des Druckdifferenztransmitters und die Niederdruckseite des Druckdifferenztransmitters über eine Niederdruckleitung mit dem Bodenbereich des Ölsumpfes des Verdichters verbunden ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass für mehrere verschiedene Betriebszustände die Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe innerhalb des Verdichters, der Verdünnungsgrad und/oder die Viskosität des Schmieröls mittels der Druckdifferenz-Erfassungsvorrichtung gemessen und durch Anpassungen eine den Zusammenhang zwischen Druckdifferenz und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve und/oder eine den Zusammenhang zwischen Druckdifferenz und Viskosität des Schmieröls beschreibende Kurve erzeugt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfassen einer gewissen Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt der Ölpumpe anhand der Kurven der der Druckdifferenz zugeordnete Verdünnungsgrad und/oder die der Druckdifferenz zugeordnete Viskosität des Schmieröls ermittelt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verdichter um einen in einer Kältemittel-Klimaanlage verwendbaren, nieder- oder hochdruckseitig betriebenen Verdichter handelt.
Verfahren zum Erfassen des Verdünnungsgrads des Schmieröls eines Verdichters, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: – Messen der Temperatur eines Ölsumpfes des Verdichters, der Verdampfungs-/Kondensationstemperatur des Verdichters und des Verdünnungsgrads des Schmieröls für mehrere verschiedene Betriebszustände; – Berechnen des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes durch Subtrahieren der Kondensations-/Verdampfungstemperatur von der Temperatur des Ölsumpfes; – Erzeugen einer den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve durch Anpassung; – Ermitteln eines einem bei einem gewissen Betriebszustand berechneten Überhitzungsgrad des Ölsumpfes zugeordneten Verdünnungsgrads des Schmieröls anhand der den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibenden Kurve.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kondensationstemperatur des Verdichters um die dem Auslassdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur und bei der Verdampfungstemperatur des Verdichters um die dem Ansaugdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur handelt.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ansaug- oder Auslassdruck des Verdichters zugeordnete Sättigungstemperatur unter Verwendung die thermo-physikalischen Eigenschaften des Kältemittels des Verdichters beschreibender Gleichungen oder diesbezüglicher Eigenschaftentabellen berechnet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verdampfungstemperatur des Verdichters um eine Temperatur in der Mitte der Verdampferschlange handelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kondensationstemperatur des Verdichters um eine Temperatur in der Mitte der Kondensatorschlange handelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7–11, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve y = (0,0003x² – 0,0233x + 0,5979) – a vorgesehen ist, wobei y für den Wert des Verdünnungsgrads, x für den Wert des Überhitzungsgrads des Ölsumpfes und a für einen Korrekturkoeffizienten steht.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve in die Steuersoftware einer Steuertafel des Verdichters eingearbeitet wird, um anhand des berechneten Überhitzungsgrads des Ölsumpfes den Verdünnungsgrad des Schmieröls auf der Steuertafel anzuzeigen.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zusammenhang zwischen Überhitzungsgrad des Ölsumpfes und Verdünnungsgrad des Schmieröls beschreibende Kurve in die Steuersoftware einer Anzeigeeinrichtung eingearbeitet wird, die als Anbauteil des Verdichters extern an diesem angeschlossen ist, um anhand des berechneten Überhitzungsgrads des Ölsumpfes den Verdünnungsgrad des Schmieröls anzuzeigen.
Steuerungsverfahren zum Steuern eines Verdichters, dadurch gekennzeichnet, dass es das Ermitteln der Viskosität des Schmieröls eines Ölsumpfes des Verdichters und das Ein-/Ausschalten des Verdichters oder einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung des Verdichters in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität umfasst.
Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters das Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–6 oder gemäß einem der Ansprüche 7–14 umfasst.
Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls des Ölsumpfes des Verdichters das Erfassen der Temperatur des Ölsumpfes des Verdichters, das Erfassen des Druckes des Ölsumpfes des Verdichters und das Ermitteln der Schmierölviskosität des Ölsumpfes anhand der Temperatur und des Druckes des Ölsumpfes umfasst.
Steuermodul zum Steuern eines Verdichters, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Viskositätsermittlungseinheit zum Ermitteln der Viskosität des Schmieröls eines Ölsumpfes des Verdichters und eine Steuereinheit zum Ein-/Ausschalten des Verdichters oder einer Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung des Verdichters in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität umfasst.
Steuermodul gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskositätsermittlungseinheit eine Temperatursignal-Empfangseinheit zum Empfangen der Ölsumpftemperatur des Verdichters, eine Drucksignal-Empfangseinheit zum Empfangen des Ölsumpfdruckes des Verdichters und eine Berechnungseinheit zum Ermitteln der Schmierölviskosität des Ölsumpfes anhand der Ölsumpftemperatur und des Ölsumpfdruckes umfasst.
Kältemittel-Klimaanlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Verdichter, einen Kondensator, eine Drosselvorrichtung und einen Verdampfer umfasst, welche über Leitungen hintereinander geschaltet sind, wobei ein Kältezyklus abgeschlossen wird, wenn das Kältemittel in der Kältemittel-Klimaanlage jeweils verdampft, verdichtet, kondensiert und gedrosselt worden ist, und dass die Kältemittel-Klimaanlage ferner eine Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung umfasst, die in Abhängigkeit von der Viskosität des im Ölsumpf enthaltenen Schmieröls ein- oder auszuschalten ist.
Kältemittel-Klimaanlage gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittel-Klimaanlage zusätzlich einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Ölsumpfes umfasst, welcher innerhalb des Ölsumpfes oder in näherer Umgebung der äußeren Seitenwand des Ölsumpfes oder im unteren Endbereich außerhalb des Ölsumpfes angeordnet ist.
Kältemittel-Klimaanlage gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Temperatur des Ölsumpfes indirekt oder annähernd aus einem Messwert der Auslass-/Ansaugtemperatur des Verdichters ergibt und/oder sich der Ölsumpfdruck aus dem Saugdruck des Verdichters ergibt.
Kältemittel-Klimaanlage gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelgehäuse-Heizeinrichtung, wenn die Viskosität des im Ölsumpf befindlichen Schmieröls einen vorgegebenen Wert unterschreitet, zum Erwärmen des Ölsumpfes eingeschaltet wird, um die Viskosität des Schmieröls zu erhöhen.