DE102018214605A1

DE102018214605A1 - Tanktemperatursonde mit Positionssensor

Info

Publication number: DE102018214605A1
Application number: DE102018214605.5A
Authority: DE
Inventors: Gary P. Murray
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2019-02-28
Also published as: CN109425444B; US11248825B2; CN109425444A; US20190063804A1

Abstract

Eine Sensoreinrichtung, ein System und ein Verfahren zum Überwachen des Innendrucks und der Temperatur eines Kältemitteltanks während einer Rückgewinnungsoperation zum Steuern einer Spüloperation des Tanks auf Basis der Bedingungen davon während der Rückgewinnungsoperation. Die Sensoreinrichtung, das System und das Verfahren nutzen des Weiteren einen externen Temperatursensor, wobei der externe Temperatursensor dazu betreibbar ist, anzugeben, dass er korrekt an der Oberfläche des Tanks positioniert ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht den Vorzug vor der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/551810 , die am 30. August 2017 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gänze hierin aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet, Kältemittel aus einer Klimaanlage in Kältemitteltanks zurückzugewinnen, und genauer gesagt auf die Überwachung der Bedingungen eines Kältemitteltanks während der Rückgewinnung, um zu bestimmen, wann eine Spüloperation angebracht ist.
HINTERGRUND
Während der Rückgewinnung oder dem Recycling von Kältemittel können nicht kondensierbare Stoffe (typischerweise Luft) in den Kältemittelspeichertank gelangen. Das Reduzieren von nicht kondensierbaren Stoffen im Speichertank kann unter Verwendung einer Spüloperation erreicht werden.
Der zuverlässigste und wirtschaftlichste Weg, Luft aus dem Tank zu spülen, ist es, den Druck und die Temperatur der Kältemittelmischung in einem Speichertank zu messen, die Messwerte mit einer Standard-Kältemittelsättigungstabelle zu vergleichen, die angibt, wie der Druck eines reinen Kältemittels bei dieser Temperatur wäre, und, wenn der tatsächliche Druck der Kältemittelmischung im Tank über dem Sättigungspegel liegt, das inakzeptable Vorhandensein von nicht kondensierbaren Stoffen anzugeben, die nicht kondensierbaren Stoffe über das Dampfventil aus dem Tank zu spülen, bis der Speichertank auf den korrekten Druck reduziert ist. Das Vorhandensein von Sensoren, die außerhalb des Tanks angeordnet sind, verbessert die Vielseitigkeit des Systems, indem sie es zu konventionellen Standardtanks kompatibel machen, die keine internen Temperatursensoren aufweisen. Druckmessumformer können im Rückgewinnungssystem an irgendeinem Punkt angeordnet werden, der direkte Fluidverbindung mit dem Tank aufweist. Temperatursensoren können an der Oberfläche des Tanks platziert werden, weisen jedoch Ungenauigkeit auf, falls sie nicht korrekt platziert werden. Es wird ein System, das für korrekte und exakte Platzierung eines externen Temperatursensors sorgt, und dann ein automatisierter Ansatz, um korrekte Platzierung eines externen Temperatursensors zu bestimmen, für das Spülen von nicht kondensierbaren Stoffen aus dem Speichertank benötigt.
KURZFASSUNG
Bei einem Aspekt dieser Offenbarung geht es um ein System zum Rückgewinnen von Kältemittel aus einer Klimaanlage, wobei das System dazu betreibbar ist, den Druck und die Temperatur des Tanks zu überwachen, um während der Rückgewinnung eine Spüloperation zu steuern. Das System hier verwendet einen Druckmessumformer und eine Temperatursonde, die außerhalb des Tanks angeordnet sind. In diesem Aspekt wird ein Magnetelement verwendet, um den Multi-Tanksensor mit der Oberfläche des Speichertanks zu koppeln, und ein Positionssensor wird verwendet, um anzugeben, ob der Temperatursensor sich innerhalb eines Betriebsbereichs befindet, um die Temperatur der Oberfläche des Tanks zu messen.
Bei einem anderen Aspekt dieser Offenbarung geht es um eine externe Tanksensoreinrichtung zum Bestimmen der Innentemperatur eines Speichertanks mit einer Eisenkonstruktion. Der externe Tanksensor weist einen Temperatursensor auf, der in Kontakt mit einer Oberfläche des Tanks platziert ist. Der externe Tanksensor weist auch einen Positionssensor auf, um anzugeben, ob der Temperatursensor sich im Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet.
Bei diesem Aspekt kann der Positionssensor ein Magnetschalter sein. Der Magnetschalter kann einer von Folgenden sein, ein schließender Magnet-Reedschalter, ein öffnender Magnet-Reedschalter, ein schließender Magnetschalter oder ein öffnender Magnetschalter. Bei diesem Aspekt kann der Positionssensor alternativ einer von Folgenden sein, ein physischer Aktuator, ein Hall-Sensor, ein Schallsensor oder ein optischer Sensor. Oder der Positionssensor kann dazu ausgelegt sein, anzugeben, dass sich die Sensoreinrichtung in einem Betriebsbereich zur Oberfläche des Speichertanks befindet, wenn der Temperatursensor in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Speichertanks steht. Noch weiter kann der Positionssensor ein Vibrationssensor sein, wobei der Vibrationssensor dazu ausgelegt ist, die Resonanz der Oberfläche, mit der die Sensoreinrichtung gekoppelt ist, zu bestimmen, und wobei der Positionssensor nur, wenn die bestimmte Resonanz mit bekannten Resonanzen eines Speichertanks übereinstimmt, angibt, dass sich der Temperatursensor innerhalb eines Betriebsbereichs der Oberfläche des Speichertanks befindet.
Bei einem anderen Aspekt dieser Offenbarung geht es um das Verfahren, die Bedingungen eines Speichertanks zu überwachen, der mit einer Kältemittelmischung gefüllt ist, um, falls gewünscht, Bedingungen korrekt zu identifizieren, die ein Spülen von Verunreinigungen aus der Kältemittelmischung erfordern, und ebenfalls, falls gewünscht, die Spüloperation zu aktivieren. Dieses Verfahren benutzt das Erzeugen von Positionsdaten mit einem Positionssensor, der einer Platzierung eines Temperatursensors an einer Außenseite des Speichertanks entspricht, als einen Weg, um sicherzustellen, dass der Temperatursensor korrekt platziert ist, um so das Vertrauen zu erhöhen, dass die gemessene Temperatur in Bezug zur Temperatur der Kältemittelmischung darin steht.
Die oben genannten Aspekte dieser Offenbarung und andere Aspekte werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Figurenliste

1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Kältemittelrückgewinnungssystems, das einen Kältemittelspeichertank und einen Temperatursensor aufweist, der korrekt mit einer Außenseite des Speichertanks verbunden ist.
2 ist eine schematische Veranschaulichung eines Speichertanks, die eine darin enthaltene Kältemittelmischung zeigt.
3 ist eine Nahansicht einer Ausführungsform eines hier beschriebenen Tanksensors.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die veranschaulichten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sein sollen, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Komponenten zu zeigen. Die hier offenbarten, spezifischen strukturellen und funktionalen Details sind nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann davon zu unterrichten, wie die offenbarten Konzepte auszuüben sind.
Die 1 zeigt eine Ausführungsform eines Systems zum Rückgewinnen des Kältemittels aus einer Klimaanlage (nicht dargestellt). Die gezeigte Ausführungsform umfasst einen Tank 100 und einen Servicewagen 102, der dazu betreibbar ist, eine Tankfülloperation als Teil der Rückgewinnungsoperation durchzuführen. Der Servicewagen 102 umfasst eine Waage 104, die dazu betreibbar ist, das Gewicht des Tanks 100 während der Rückgewinnungsoperation zu überwachen. Der Servicewagen 102 umfasst des Weiteren eine Steuerung 106 mit einer Anzeige 108, die dazu betreibbar ist, eine Nutzerschnittstelle zum Steuern der Operationen des Systems bereitzustellen. In der gezeigten Ausführungsform weist der Servicewagen auch eine Zeitgeberanzeige 109 auf, die den internen Zeitgeber der elektronischen Komponenten des Servicewagens wiedergibt. Der Tank 100 steht in Fluidverbindung mit dem Servicewagen 102 über die Schläuche 110a, 110b. Die Schläuche 110a, 110b verbinden die Serviceanschlüsse 112a, 112b des Servicewagens 102 mit einem Y-Ventil 113 des Tanks 100.
Mit der Oberfläche des Tanks 100 ist ein Tanksensor 120 gekoppelt, der dazu ausgelegt ist, der Steuerung 106 Datensignale, einschließlich Temperaturmesswerten, über die elektrische Verbindung 122 bereitzustellen. In der gezeigten Ausführungsform wird die elektrische Verbindung 122 des Weiteren durch den Verbindungsarm 124 unterstützt, der Schutz und Zugentlastung für die elektrische Verbindung 122 bereitstellt. In der gezeigten Ausführungsform ist der Tanksensor 120 des Weiteren durch ein Armgelenk 125 in seiner Platzierung auf die Oberfläche des Tanks 100 beschränkt. In der gezeigten Ausführungsform ist die Steuerung 106 zusätzlich mit einem Umgebungssensor 126 gekoppelt, der dazu ausgelegt ist, Temperaturmesswerte der Umgebung des Systems bereitzustellen.
In der gezeigten Ausführungsform ist die elektrische Verbindung 122 eine festverdrahtete Verbindung, obwohl andere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, einschließlich drahtloser Verbindungen, die Protokolle nutzen, die im Fachgebiet bekannt sind, wie zum Beispiel jene, die mit einer Bluetooth-Spezifikation, einer ZigBee-Spezifikation oder einer Wi-Fi-Spezifikation übereinstimmen. Eine festverdrahtete Ausführungsform, wie die in der 1 gezeigte, weist mehrere vorteilhafte Merkmale auf.
Ein erster Vorteil einer festverdrahteten Ausführungsform ist, dass der Tanksensor 120 durch die Steuerung 106 über die elektrische Verbindung 122 versorgt werden kann, statt eine alternative Energiequelle, wie zum Beispiel eine interne Batterie, zu erfordern. Zusätzlich kann der Tanksensor 120 weniger teuer hergestellt werden, weil er keine alternative Energiequelle oder spezielle drahtlose Übertragungsfestverdrahtung benötigt.
Ein anderer Vorteil einer festverdrahteten Ausführungsform ist, dass der Tanksensor 120 an andere Teile des Systems über Kabel gebunden ist. In der gezeigten Ausführungsform ist der Tanksensor 120 an die Steuerung 106 über Kabel gebunden, andere Konfigurationen werden jedoch von Durchschnittsfachleuten verstanden werden. In einer drahtlosen Ausführungsform wäre der Tanksensor 120 empfindlicher dafür, nach der Trennung vom übrigen System verloren zu gehen oder beschädigt zu werden. Die Anbindung über Kabel stellt den zusätzlichen Vorteil bereit, dass sie sicherstellt, dass der Tanksensor 120 nur mit dem besonderen Speichertank verbunden wird, der mit dem Servicewagen 102 gekoppelt ist und auf der Waage 104 aufliegt. In Vorrichtungen mit mehreren Speichertanks stellen festverdrahtete Ausführungsformen des Tanksensors 120 sicher, dass er nur der Steuerung 106 die Temperaturmesswerte des Tanks 100 bereitstellen kann, der aktiv vom Servicewagen 102 in einer Rückgewinnungsoperation verwendet wird, statt die falschen Temperaturmesswerte eines anderen Speichertanks in der Vorrichtung bereitzustellen, der nicht aktiv eine Rückgewinnungsoperation erlebt. Somit begrenzt eine festverdrahtete Ausführungsform unerwünschtes Spülen von Kältemittel, das durch falsche Messwerte verursacht wird.
Ein weiterer Vorteil einer festverdrahteten Ausführungsform ist, dass die elektrische Verbindung 122 koordiniert mit dem Verbindungsarm 124 und dem Armgelenk 125 konzipiert werden kann, so dass der Tanksensor 120 in seiner Platzierung auf dem Tank 100 auf Positionen beschränkt werden kann, die exakte Temperaturmesswerte bereitstellen. Die Genauigkeit der Temperaturmesswerte des Tanksensors 120 kann von seiner Platzierung auf der Oberfläche des Tanks 100 abhängen. Konventionelle Standardtanks können aus Eisenmaterial aufgebaut sein. Weil Metalle ausgezeichnete Wärmeleiter sind, wird die Temperatur großer Teile einer Oberfläche eines konventionellen Standardtanks der Temperatur seines Inhalts entsprechen. Die Rückgewinnungsoperation erhöht die Menge an Kältemittel im Tank 100, somit erhöht sie den Innendruck und die Temperatur darin. Allerdings können konventionelle Standardtanks Oberflächenteile umfassen, die nicht die Temperatur des Inhalts im Inneren des Speichertanks wiedergeben. Solche Teile können ein Sockelabschnitt oder ein Griffabschnitt des Tanks sein. Durchschnittsfachleute werden verstehen, dass wohlüberlegte Konzeption der elektrischen Verbindung 122, des Verbindungsarms 124 und des Armgelenks 125 die Platzierung des Tanksensors 120 nur auf Teile der Oberfläche des Tanks 100 beschränken kann, die die Temperatur seines Inhalts wiedergeben.
Der Verbindungsarm 124 stellt Schutz und Zugentlastung für die elektrische Verbindung 122 bereit. Der Verbindungsarm 124 kann als ein Leitungsrohr, eine feste Struktur mit Drähten darin, eine flexible Struktur mit Drähten darin, eine spezielle Struktur oder irgendein alternatives Äquivalent ausgeführt sein, das von Durchschnittsfachleuten verstanden wird. Das Armgelenk 125 stellt Bewegung in einer Reihe von Freiheitsgraden für wenigstens einen Teil der elektrischen Verbindung 122 oder den Verbindungsarm 124 bereit. Das Armgelenk 125 kann als ein Scharnier, ein Drehgelenk, ein Kugelzapfen, flexibles Rohrmaterial oder irgendein anderes alternatives Äquivalent ausgeführt sein, das von Durchschnittsfachleuten verstanden wird.
Alternative Ausführungsformen des Systems werden in Betracht gezogen. Der Tank 100 wird als ein konventioneller Standard-Speichertank gezeigt, der eine Kapazität von 50 Pfund aufweist, jedoch können andere Tankgrößen verwendet werden. Die Steuerung 106 wird als eine elektronische Verarbeitungseinrichtung gezeigt, die auf dem Servicewagen 102 angeordnet ist, sie kann jedoch auch als unabhängige Verarbeitungseinrichtung ausgeführt sein. Die Steuerung 106 kann des Weiteren als ein spezieller Prozessor, eine transportierbare Prozessoreinrichtung, eine Tablet-Prozessoreinrichtung, ein Smartphone, ein Universalprozessor, der Software umfasst, ein Universalprozessor, der Firmware umfasst oder irgendeine Durchschnittsfachleuten bekannte Kombination daraus sein. Alternative Ausführungsformen des Systems, die z. B. einen Tanksensor 120 mit drahtloser Konfiguration aufweisen, umfassen möglicherweise nicht den Verbindungsarm 124 oder das Armgelenk 125.
Die 2 stellt eine schematische Veranschaulichung des Tanks 100 mit einer Kältemittelmischung darin dar. Während einer Rückgewinnung von Kältemittel aus einem Klimaanlagensystem wird Kältemittel in Innenteile des Tanks 100 hinzugefügt, wie zum Beispiel in flüssiger Form und über einen Flüssigkeitsanschluss 220, obwohl auch gasförmige Kältemittel und/oder ein Gasanschluss 222 verwendet werden können. In einer Ausführungsform sind der Flüssigkeitsanschluss 220 und der Gasanschluss 222 im Y-Ventil 113 angeordnet (siehe 1). Weil gasförmiges Kältemittel dichter als nicht kondensierbare Verunreinigungen (wie zum Beispiel Luft) ist, bildet der Inhalt im Inneren des Tanks 100, hier als Tankinneres 201 bezeichnet, natürlich drei Schichten, die aus flüssigem Kältemittel in der flüssigen Schicht 204, gasförmigem Kältemittel in der gasförmigen Schicht 206 und nicht kondensierbaren Gasen, wie zum Beispiel Luft, in der nicht kondensierbaren Schicht 208 bestehen. Obwohl jede der Schichten in dieser schematischen Ansicht als perfekt umrissen gezeigt wird, vermischt sich jede Schicht in der Praxis in eine benachbarte Schicht mit einem gewissen Mischungsgrad ihres jeweiligen Inhalts, was einen gemischten Grenzbereich bildet.
Außerhalb des Tanks 100 und des Y-Ventils 113 sind eine Reihe von Druckmessumformern 212 angeordnet. In der 2 werden zwei Druckmessumformer 212a und 212b gezeigt, obwohl andere Ausführungsformen andere Anzahlen aufweisen können. Die Druckmessumformer 212 sind im System in Fluidverbindung mit dem Tankinneren 201 angeordnet, so dass sie den Druck des Tankinneren 201 exakt messen können, wie zum Beispiel zwischen den Serviceanschlüssen 112a, 112b und dem Y-Ventil 113. In einer Ausführungsform umfassen die Druckmessumformer 212 einen einzelnen Druckmessumformer, der in Fluidverbindung mit dem Gasanschluss 222 angeordnet ist, der sich in einem Servicewagen hinter einem Serviceanschluss 112a befindet. Die Druckmessumformer 212a, 212b können in einem der Schläuche 110 angeordnet sein (siehe 1). Der Tanksensor 120 ist mit einer Tankoberfläche 202 des Tanks 100 gekoppelt.
In der gezeigten schematischen Ansicht ist der Gasanschluss 222 mit einem Spülventil 230 gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist das Spülventil 230 in einem dritten Anschluss des Y-Ventils 113 angeordnet, das an einem Punkt, der höher als der Gasanschluss 222 liegt, in Fluidverbindung mit dem Tankinneren 201 steht. Das Spülventil 230 ist dazu betreibbar, sich während des Rückgewinnungsprozesses zum Spülen von nicht kondensierbaren Verunreinigungen zu öffnen. Das Spülventil 230 kann durch die Steuerung 106 (siehe 1) gesteuert werden und kann als ein Magnetventil umgesetzt sein, obwohl andere Konfigurationen in Betracht gezogen werden.
In einem Beispiel für eine Rückgewinnungsoperation, die das offenbarte System verwendet, wird Kältemittel in gasförmiger Form über den Gasanschluss 222 in den Tank 100 geschickt, nachdem das Innere 201 in einem Zustand nahe dem Vakuum gehalten worden ist. Obwohl das Innere 201 in diesem Beispiel in einem Zustand nahe dem Vakuum gehalten wird, können einige Ausführungsformen einen teilweise gefüllten Tank 100 enthalten, der ein Inneres 201 aufweist, das unter Druck steht, ohne von den Lehren hier abzuweichen. Der Tanksensor 120 misst die Temperatur des Tanks 100 an der Oberfläche 202 und stellt der Steuerung 106 die Messwerte bereit (siehe 1). Die Druckmessumformer 212 messen den Druck des Inhalts des Inneren 201 und stellen der Steuerung 106 die Messwerte bereit. Die Steuerung 106 vergleicht die Temperaturmesswerte relativ zu Druckmesswerten mit einem Satz bekannter Bedingungen, die einen Überschuss nicht kondensierbarer Verunreinigungen angeben. Falls die Temperaturmesswerte und die Druckmesswerte mit bekannten Werten bei einer Verunreinigungsüberschuss-Bedingung übereinstimmen, führt die Steuerung 106 eine Spüloperation aus, indem sie das Spülventil 230 öffnet, um nicht kondensierbare Verunreinigungen zu entlüften, bis der Temperaturmesswert des Tanksensors 120 relativ zum Druckmesswert des Druckmessumformers 112 keine Verunreinigungsüberschuss-Bedingung mehr angibt. Wenn die Verunreinigungsüberschuss-Bedingung nicht mehr angegeben wird, schließt die Steuerung 106 das Spülventil 230. Das Spülventil 230 wird hier in Fluidverbindung mit dem Gasanschluss gezeigt, allerdings kann das Spülventil 230 in Fluidverbindung mit der Oberseite des Tankinneren 201 über einen anderen zweckgebundenen Spülanschluss stehen, der hier nicht gezeigt wird.
Die 3 zeigt eine Nahansicht einer Ausführungsform des Tanksensors 120, der die elektrische Verbindung 122 als eine festverdrahtete Verbindung zur Steuerung 106 aufweist (siehe 1). Weil der Tanksensor 120 außerhalb des Tankinneren 202 angeordnet ist (siehe 2), gibt es hier eine Reihe von Verbesserungen, die hier offenbart werden, um sicherzustellen, dass er einen exakten Temperaturmesswert bereitstellt.
Der Tanksensor 120 ist dazu konzipiert, mit dem Tank 100 abnehmbar gekoppelt zu sein (siehe die 1 und 2), so dass eine Temperatursonde 302 sich im Betriebsbereich der Oberfläche des Tanks 100 befindet. In der gezeigten Ausführungsform ist die Temperatursonde 302 ein Leitungssensor, jedoch können andere Ausführungsformen verwendet werden, wie zum Beispiel ein Konvektionssensor, ein Strahlungssensor oder irgendeine äquivalente Alternative, die Durchschnittsfachleuten bekannt ist. Der Betriebsbereich der Temperatursonde 302, die als ein Leitungssensor ausgeführt ist, ist der direkte Kontakt mit der Oberfläche des Tanks 100, jedoch können andere Ausführungsformen einen anderen Betriebsbereich aufweisen. Weil die Temperatursonde 302 außerhalb des Tanks 100 angeordnet ist, ist eine direkte Messung der Temperatur innerhalb des Tanks 100 nicht möglich. Stattdessen kann die Temperatursonde 302 in Bezug auf die Oberfläche des Tanks 100 so ausgelegt und konfiguriert sein, dass die Messwerte der Innentemperatur des Tanks 100 in einem spezifizierten Temperaturbereich exakt sind.
In der gezeigten Ausführungsform verwendet die Platzierung der Temperatursonde 302 im Betriebsbereich einen Magneten 304, um eine abnehmbare Kopplung des Tanksensors 120 mit einem Eisentank bereitzustellen. Andere Ausführungsformen können verwendet werden, wie zum Beispiel ein Gurtmechanismus oder dass die Platzierung des Verbindungsarms 124 durch einen Positionierungsmechanismus, wie zum Beispiel das Armgelenk 125 (siehe 1), begrenzt wird. Der Magnet 304 kann ein Permanentmagnet, ein Elektromagnet oder irgendein anderes alternatives Äquivalent sein, das Durchschnittsfachleuten bekannt ist. Weil konventionelle Standardtanks aus Eisenmaterialien gefertigt sind, ist die Verwendung des Magneten 304 vorteilhaft, weil die Platzierung des Tanksensors 120 zuverlässig und mit einer Hand erfolgen kann.
In der gezeigten Ausführungsform weist auch der Tanksensor 120 einen Positionssensor 306 auf. Der Positionssensor 306 stellt der Steuerung 106 eine Angabe darüber bereit, ob sich der Temperatursensor 302 innerhalb des Betriebsbereichs zum Messen der Temperatur eines Speichertanks befindet. In einer Ausführungsform wird die Steuerung 106 nicht in der Lage sein, eine Spülaktion auszulösen, bis der Positionssensor 306 angibt, dass der Tanksensor 120 sich im Betriebsbereich der Oberfläche eines Speichertanks befindet. Vorteilhafterweise wird dies falsche Temperaturmesswerte daran hindern, ein unnötiges Spülen auszulösen, das zu verlorenem Kältemittel führt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Tanksensor 120 den Status des Positionssensors 306 zur Steuerung 106 übertragen, und die Steuerung 106 kann eine Spülaktion verhindern, falls der Status angibt, dass sich der Temperatursensor 302 nicht im Betriebsbereich der Oberfläche des Tanks 100 befindet.
In der Ausführungsform der 3 ist der Positionssensor 306 ein Magnetschalter, der einen Kontakt oder eine Nähe zu einem Eisenmaterial angibt, wie zum Beispiel der Oberfläche eines Tanks. In einigen Ausführungsformen kann der Positionssensor 306 auf dem Magneten 304 beruhen, wie er jedoch in der 3 gezeigt wird, verwendet der Positionssensor 306 seinen eigenen Magneten.
Die Steuerung 106 kann so ausgelegt sein, dass sie nicht in der Lage ist, eine Spüloperation auszulösen, wenn der Positionssensor 306 nicht angibt, dass sich der Temperatursensor 302 im Betriebsbereich der Oberfläche des Tanks 100 (siehe 1) befindet. Die Steuerung 106 kann des Weiteren dazu ausgelegt sein, eine Angabe für den Nutzer bereitzustellen, wie zum Beispiel eine Fehlermeldung, falls der Positionssensor 306 angibt, dass sich der Temperatursensor 302 nicht im Betriebsbereich der Oberfläche des Tanks 100 befindet. Der Positionssensor 306 kann als ein Magnetschalter ausgeführt sein, wie zum Beispiel als ein schließender Magnet-Reedschalter, ein öffnender Magnet-Reedschalter, ein schließender Magnetschalter, ein öffnender Magnetschalter oder als irgendeine andere äquivalente Ausführungsform, die von Durchschnittsfachleuten verstanden wird.
Die 3 zeigt auch einen Bestätigungssensor 308. Der Bestätigungssensor 308 ist ein alternativer Sensor, um den Status der Kopplung des Tanksensors 120 an einen Tank anzugeben und kann anstelle oder kombiniert mit dem Positionssensor 306 ausgeführt werden. Die Steuerung 106 kann so ausgelegt sein, dass sie nicht dazu betreibbar ist, eine Spüloperation auszulösen, wenn der Bestätigungssensor 308 nicht angibt, dass der Tanksensor 120 betriebsfähig mit dem Tank 100 (siehe 1) gekoppelt ist. Die Steuerung 106 kann des Weiteren dazu ausgelegt sein, eine Angabe für den Nutzer bereitzustellen, wie zum Beispiel eine Fehlermeldung, falls der Bestätigungssensor 308 angibt, dass der Tanksensor 120 nicht betriebsfähig mit dem Tank 100 gekoppelt ist. Der Bestätigungssensor 308 kann aus einer der Ausführungsformen des Positionssensors 306 bestehen, oder er kann als ein Festkörper-Hall-Sensor, ein optischer Sensor, ein Schallsensor, ein Vibrationssensor, ein physischer Aktuatorschalter oder irgendeine andere äquivalente Ausführungsform ausgeführt sein, die von Durchschnittsfachleuten verstanden wird.
Ein in Betracht gezogener Vorteil des Bestätigungssensor 308, der als ein Schallsensor oder ein Vibrationssensor ausgeführt ist, ist, dass ein Schallsensor oder ein Vibrationssensor dazu ausgelegt sein kann, bei einer gewünschten Resonanzfrequenz zu arbeiten, weil der Tank 100 unterschiedliche Teile mit unterschiedlichen Resonanzen aufweist (z. B. werden Oberflächenteile des inneren Hohlraums anders in Resonanz sein als ein Griffteil). Weil die Resonanz des Tankinneren 201 von seinem Volumen und Inhalt abhängt, ist die erwartete Resonanzfrequenz eines bekannten Tanks, der mit einem speziellen Gewicht von reinem Kältemittel gefüllt ist, bekannt. Somit kann eine Ausführungsform des Bestätigungssensors 308 verwendet werden, der einen Schallsensor oder einen Vibrationssensor verwendet, um die aktuelle Resonanz des Tankinneren 102 zu bestimmen und die zusätzlichen Messwerte der Steuerung 106 beim Bestimmen des Sättigungsgrades des Inhalts darin bereitzustellen.
Die Steuerung 106 kann auch dazu ausgelegt sein, die von der Temperatursonde 302 bereitgestellten Temperaturmesswerte mit denen des Umgebungssensors 126 (siehe 1) zu vergleichen. Während einer Rückgewinnungsoperation wird erwartet, dass sich die Temperatur des Tankinneren 201 erhöht, wenn es mit Kältemittel befüllt wird. Weil nicht erwartet wird, dass sich die Umgebungstemperatur so schnell wie die Tanktemperatur ändert, kann die Steuerung 106 die Temperaturmesswerte vom Tanksensor 120 mit denen des Umgebungssensors 126 vergleichen. Die Steuerung 106 kann dazu ausgelegt sein, anzugeben, dass der Tanksensor 120 nicht betriebsfähig mit dem Tank 100 gekoppelt ist, falls die Temperaturmesswerte des Tanksensors 120 während einer Rückgewinnungsoperation den Temperaturmesswerten des Umgebungssensors 126 entsprechen. Weil erwartet wird, dass ein leerer Tank vor einer Rückgewinnungsoperation in der Temperatur ähnlich wie die Umgebung ist, kann die Steuerung 106 dazu ausgelegt sein, zusätzlich die Änderungsrate der Temperaturmesswerte zu vergleichen. Die Steuerung 106 kann des Weiteren dazu ausgelegt sein, Temperaturmesswerte nur zu vergleichen, nachdem während einer Rückgewinnungsoperation eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist oder nachdem der Tank 100 nach der Waage 104 während einer Rückgewinnungsoperation ein spezielles Gewicht erreicht hat. Weil der Umgebungssensor 126 dazu ausgelegt ist, die Umgebungstemperatur wiederzugeben, ist der Umgebungssensor 126 während der Rückgewinnungsoperation weg vom Tank 100 angeordnet. Mit Rückbezug auf die 1: Der Umgebungssensor 126 ist in der Nutzerschnittstelle der Steuerung 106 angeordnet, jedoch können andere Ausführungsformen umgesetzt werden, wie zum Beispiel, dass der Umgebungssensor 126 woanders am Servicewagen 102 angeordnet ist oder dass er woanders in der Umgebung angeordnet und drahtlos mit der Steuerung 106 verbunden ist oder irgendeine andere Konfiguration, die von Durchschnittsfachleuten verstanden wird.
Die Offenbarung hier soll der Beschreibung und nicht der Einschränkung dienen. Andere Ausführungsformen zum Umsetzen der Lehren hier werden von Durchschnittsfachleuten verstanden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62551810 [0001]

Claims

Klimaanlagen-Servicesystem zum Steuern einer Spüloperation eines Speichertanks, der Kältemittel enthält, wobei das System Folgendes umfasst: einen Speichertank mit einer Oberfläche aus einer Eisenkonstruktion, wobei der Speichertank dazu betreibbar ist, Kältemittel in einem Inneren des Speichertanks zu speichern; einen Drucksensor, der in Fluidverbindung mit dem Inneren des Speichertanks steht und der dazu ausgelegt ist, den Innendruck des Speichertanks zu messen; wobei der Drucksensor dazu betreibbar ist, die Druckmesswerte zu übertragen; einen Tank-Multisensor mit einem Temperatursensor, der dazu ausgelegt ist, die Temperatur der Oberfläche des Speichertanks zu messen, ein Magnetelement, das dazu betreibbar ist, den Tank-Multisensor an die Oberfläche des Speichertanks zu koppeln, und einen Positionssensor, der dazu betreibbar ist, anzugeben, ob der Temperatursensor sich im Betriebsbereich zum Messen der Temperatur der Oberfläche des Tanks befindet, wobei der Tank-Multisensor des Weiteren dazu betreibbar ist, Temperaturdatenmesswerte zu übertragen; und eine Steuereinheit, die dazu betreibbar ist, Messwerte zu empfangen, die vom Drucksensor und dem Tank-Multisensor übertragen werden, wobei die Steuereinheit dazu betreibbar ist, die empfangenen Messwerte mit bekannten Werten zu vergleichen, die angeben, dass das Kältemittel mit nicht kondensierbaren Verunreinigungen gesättigt worden ist, und wobei die Steuereinheit des Weiteren dazu betreibbar ist, eine Spüloperation auszulösen, wenn die empfangenen Messwerte mit Werten übereinstimmen, die angeben, dass das Kältemittel mit nicht kondensierbaren Verunreinigungen gesättigt worden ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit des Weiteren dazu betreibbar ist, anzugeben, wann der Positionssensor angibt, dass sich der Temperatursensor nicht im Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet.
System nach Anspruch 1, wobei der Positionssensor einen Magnetschalter umfasst.
System nach Anspruch 3, wobei der Magnetschalter einen von Folgenden umfasst: einen schließenden Magnet-Reedschalter, einen öffnenden Magnet-Reedschalter, einen schließenden Magnetkontaktsensor oder einen öffnenden Magnetkontaktsensor.
System nach Anspruch 1, wobei der Positionssensor einen von Folgenden umfasst: einen physischen Aktuator, einen Hall-Sensor, einen Schallsensor oder einen optischen Sensor.
System nach Anspruch 1, wobei der Drucksensor außerhalb des Inneren des Speichertanks angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit in einem Servicewagen angeordnet ist, der unter Verwendung von Eisenteilen und von Nicht-Eisenteilen aufgebaut ist, wobei der Servicewagen eine Waage aufweist, um den Speichertank zu wiegen, und wobei des Weiteren der Tank-Multisensor dazu ausgelegt ist, Messwerte an die Steuereinheit unter Verwendung einer festverdrahteten elektrischen Verbindung zu übertragen, wobei die festverdrahtete elektrische Verbindung in der Länge so ausgelegt ist, dass die Position des Tanksensors die Position des Temperatursensors auf innerhalb des Betriebsbereichs der Oberfläche des Speichertanks beschränkt, während dieser auf der Waage des Servicewagens aufliegt.
Externe Sensoreinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Innentemperatur eines Speichertanks zu bestimmen, der eine Eisenkonstruktion aufweist, wobei die Einrichtung Folgendes umfasst: einen Temperatursensor, der dazu ausgelegt ist, eine Oberflächentemperatur des Speichertanks zu messen, wenn er sich in einem Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet; ein Magnetelement, das dazu betreibbar ist, die Sensoreinrichtung mit dem Speichertank zu koppeln, so dass der Temperatursensor sich im Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet; einen Positionssensor, der dazu betreibbar ist, anzugeben, ob der Temperatursensor sich im Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet; und eine elektrische Signalverbindung, die dazu betreibbar ist, die Temperaturmesswerte des Temperatursensors gemäß der Angabe des Positionssensors zu übertragen, wobei die elektrische Signalverbindung die Temperaturmesswerte nur überträgt, wenn der Positionssensor angibt, dass sich der Temperatursensor im Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei die elektrische Signalverbindung dazu ausgelegt ist, in Verbindung mit einer Steuerungseinrichtung zu stehen, die dazu betreibbar ist, Temperaturmesswerte zu nutzen, wobei die elektrische Signalverbindung eine festverdrahtete Verbindung zwischen der Sensoreinrichtung und der Steuerungseinrichtung umfasst.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Sensoreinrichtung, wenn sie in Verbindung mit der Steuerungseinrichtung steht, Temperaturmesswerte an die Steuerungseinrichtung zur Nutzung durch ein Klimaanlagen-Servicesystem überträgt.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor einen Magnetschalter umfasst.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 11, wobei der Magnetschalter einen von Folgenden umfasst: einen schließenden Magnet-Reedschalter, einen öffnenden Magnet-Reedschalter, einen schließenden Magnetschalter oder einen öffnenden Magnetschalter.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor einen von Folgenden umfasst: einen physischen Aktuator, einen Hall-Sensor, einen Schallsensor oder einen optischen Sensor.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor dazu ausgelegt ist, anzugeben, dass sich die Sensoreinrichtung im Betriebsbereich zur Oberfläche des Speichertanks befindet, wenn der Temperatursensor in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Speichertanks steht.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor einen Vibrationssensor umfasst, wobei der Vibrationssensor dazu ausgelegt ist, die Resonanz der Oberfläche, mit der die Sensoreinrichtung gekoppelt ist, zu bestimmen, und wobei der Positionssensor nur, wenn die bestimmte Resonanz mit bekannten Resonanzen eines Speichertanks übereinstimmt, angibt, dass sich der Temperatursensor im Betriebsbereich der Oberfläche des Speichertanks befindet.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor einen Umgebungssensor umfasst, wobei der Umgebungssensor dazu ausgelegt ist, die Temperatur der Umgebung zu messen, wobei der Positionssensor angibt, dass die Sensoreinrichtung korrekt mit dem Speichertank gekoppelt ist, falls die Umgebungssensormesswerte nicht den Temperatursensormesswerten entsprechen.
Verfahren zum Steuern einer Spüloperation von nicht kondensierbaren Verunreinigungen aus einem Kältemittel in einem Eisenspeichertank, wobei die Spüloperation von einer Steuereinheit gesteuert wird, die dazu ausgelegt ist, Druckdaten von einem Drucksensor, der in Fluidverbindung mit dem Inneren des Tanks steht, Temperaturdaten von einem Temperatursensor, der in Verbindung mit dem Inneren des Tanks steht, und Positionsdaten von einem Positionssensor zu empfangen, um anzugeben, ob der Temperatursensor mit der Oberfläche des Speichertanks gekoppelt ist, das Folgendes umfasst: einen Druck des Inneren des Eisentanks mit dem Drucksensor zu messen, um entsprechende Druckdaten zu erzeugen; die Temperatur des Inneren des Eisentanks von außerhalb des Eisentanks mit dem Temperatursensor zu messen, um entsprechende Temperaturdaten zu erzeugen; Positionsdaten mit dem Positionssensor zu erzeugen, die der Platzierung des Temperatursensors entsprechen; eine Spüloperation auf Basis der Druckdaten, der Temperaturdaten und der Positionsdaten zu aktivieren.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Aktivieren einer Spüloperation die Druckdaten und die Temperaturdaten erfordert und wobei die Temperaturdaten nicht erzeugt werden, falls die Positionsdaten angeben, dass der Temperatursensor nicht mit der Oberfläche des Speichertanks gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Aktivieren einer Spüloperation die Druckdaten, die Temperaturdaten und Positionsdaten erfordert, die angeben, dass der Temperatursensor mit der Oberfläche des Speichertanks gekoppelt ist, um eine Spüloperation zu aktivieren.
Verfahren nach Anspruch 17, das des Weiteren einen Schritt umfasst, einem Nutzer anzugeben, dass der Temperatursensor nicht mit der Oberfläche des Speichertanks gekoppelt ist, wenn die erzeugten Positionsdaten angeben, dass der Temperatursensor nicht mit der Oberfläche des Speichertanks gekoppelt ist.