DE10214519A1

DE10214519A1 - Dampfverdichtungskältevorrichtung mit Leckermittlung und Verfahren zum Ermitteln von Kältemittellecks

Info

Publication number: DE10214519A1
Application number: DE10214519A
Authority: DE
Inventors: Takahisa Suzuki; Tatsuo Tsunooka; Toshihiro Tahara; Tetsuji Nobuta
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2002-10-17
Also published as: US6681582B2; JP2002364951A; JP3951711B2; US20020139128A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dampfverdichtungskältevorrichtung, in welche eine Kältemittelleckage frühzeitig ermittelt werden kann. Eine Temperaturdifferenz (iDELTAT), betreffend die theoretische Wärmeabstrahlung im Verflüssiger (22), wird mit der aktuellen bzw. tatsächlichen Temperaturdifferenz (DELTAT) bei der Wärmeabstrahlung (Temperaturdifferenz zwischen der Kondensationstemperatur und der Außenlufttemperatur) des Verflüssigers (22) verglichen, um eine Kältemittelleckage zu ermitteln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dampfverdichtungskäl tevorrichtung, die eine Einrichtung zum Ermitteln der in dem Kreislauf verbleibenden Kältemittelmenge aufweist. Einsetzbar ist diese Erfindung in Fahrzeugklimaanlagen.

In einer typischen in einer Fahrzeugklimaanlage verwendeten Kältevorrichtung wird Schmieröl in das Kältemittel gemischt und das Schmieröl wird gemeinsam mit dem Kältemittel zur Schmierung der beweglichen und gleitenden Elemente in dem Ver dichter umgewälzt. Wenn Kältemittel aus einem Gummischlauch, einem Rohranschluss oder einer anderen Stelle leckt, und wenn die in dem Kreislauf verbleibende Kältemittelmenge abnimmt, nimmt jedoch auch die Kältemittelmenge ab, die in den Verdich ter gesaugt wird. Da die Schmierölmenge, die dem Verdichter zugeführt wird, abnimmt, kann in dem Verdichter eine ernsthaf te Beschädigung, wie etwa eine Blockade auftreten.

Der Druck in dem Kältekreislauf wird üblicherweise ermittelt. Wenn der ermittelte Druck niedriger als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 0,3 MPa) ist, wird die in dem Kreislauf verbleibende Kältemittelmenge als unter das vorbestimmte Ni veau abgefallen angesehen und der Betrieb des Verdichters wird unterbrochen.

Selbst dann, wenn eine Kältemittelleckage vorliegt, fällt der Druck in dem Kältesystem nicht, solange noch flüssiges Kälte mittel in dem System vorhanden ist, weil der Kältekreislauf in einem geschlossenen System stattfindet. Das heißt, das Kälte mittel verdampft in dem Gas-/Flüssigkeitsseparator und behält den Sättigungsdruck bei.

Der Druck auf der Niederdruckseite des Kältesystems beginnt nicht abzunehmen, wenn die Kältemittelleckage fortdauert, bis das gesamte flüssige Kältemittel in dem Kältesystem verdampft ist. Wenn der Druck auf der Niederdruckseite niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, ist die Menge (das Gewicht) des Käl temittels, das im System verbleibt, bereits signifikant nied riger als normal geworden.

In Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Verfahren zum Überwa chen des Drucks in dem Kältesystem kann infolge hiervon eine Beschädigung des Verdichters wegen der Kältemittelleckage auf treten, und wenn sie aufgetreten ist, kann sie nicht ermittelt werden, bis die in dem System verbleibende Kältemittelmenge signifikant ausgehend vom normalen Niveau abgenommen hat.

Wenn das Kältemittel nach und nach ausleckt (eine sogenannte langsame Leckage), besteht insbesondere die Gefahr, dass der Verdichter ernsthaft beschädigt wird, wenn die verbleibende Kältemittelmenge etwa 50% oder weniger als normales Niveau bzw. normalem Stand aufweist. Die Leckage muss deshalb ermit telt werden, bevor die Menge des verbleibenden Kältemittels 50% oder weniger als normales Niveau eingenommen hat. In Über einstimmung mit dem herkömmlichen Verfahren zum Überwachen des Drucks in dem Kältekreislauf ist es jedoch sehr schwierig, ei ne Kältemittelleckage zu ermitteln, bevor die Menge des verbleibenden Kältemittels 10% oder weniger als das normale Niveau eingenommen hat.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend beim Stand der Technik angetroffenen Probleme zu überwinden und eine Kältemittelleckage rechtzeitig bzw. früh zeitig zu ermitteln.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt schafft die vorlie gende Erfindung demnach eine Dampfverdichtungskältevorrich tung, aufweisend einen Kältekreislauf, der folgendes aufweist:
einen Verdichter, einen Verflüssiger, der mit dem Verdichter verdichtetes Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel kühlt, eine Dekompressionseinrichtung und einen Verdampfer zum Verdampfen von mit der Dekompressionseinrichtung dekomprimiertem Nieder temperatur-Niederdruck-Kältemittel, wobei die Vorrichtung ge kennzeichnet ist durch eine Einrichtung zum Ermitteln der in dem Kältekreislauf verbleibenden Kältemittelmenge durch Ver gleichen eines aktuellen bzw. tatsächlichen Parameters in Be zug auf eine tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger mit einem theoretischen Parameter in Bezug auf die Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger.

Da der Unterschied zwischen der theoretischen Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger und der tatsächlichen Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger groß ist bzw. wird, wie nachfolgend erläu tert, kann eine Verringerung des Kältemittels präzise selbst dann ermittelt werden, wenn die Kältemittelmenge ausgehend vom normalen Niveau in dem Kältekreislauf lediglich geringfügig abgenommen hat. Eine Kältemittelleckage kann dadurch relativ frühzeitig ermittelt werden.

Wenn eine Kältemittelleckage auf Grundlage von Wärmeabstrah lung auf Seiten des Verflüssigers ermittelt wird, muss die Er zeugung von Kondenswasser oder Latentwärme in Betracht gezogen werden, wie nachfolgend erläutert. Die mit der Wärmeabstrah lung verbundenen Parameter auf Seiten des Verflüssigers können dadurch genau berechnet werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Dampfverdichtungskältevorrichtung mit einem Verdichter, einem Verflüssiger, einer Dekompressionseinrichtung und einem Verdampfer. Die Vorrichtung kühlt ein Hochtemperatur- Hochdruck-Kältemittel, das durch den Verdichter mit dem Verflüssiger komprimiert wird, und sie verdampft Niedertempe ratur-Niederdruck-Kältemittel, das mit der Dekompressionsein richtung dekomprimiert wird. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine tatsächliche Wärmeabstrahlparameterberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Parameters in Bezug auf die tatsächliche Wärmeabstrahlung, eine theoretische Wärmeabstrahlungsparame terberechnungseinrichtung zum Berechnen eines theoretischen Parameters, der sich auf die Wärmeabstrahlung in dem Verflüs siger auf Grundlage von Daten bezieht, die bereitgestellt wer den, wenn ein normales Kältemittelniveau in dem Kältekreislauf existiert, und eine verbleibende Kältemittelmengenermittlungs einrichtung zum Ermitteln der Kältemittelmenge, die in dem Kältekreislauf verbleibt, durch Vergleichen des Parameters, der durch die tatsächliche Abstrahlungsparameterberechnungs einrichtung und dem Parameter berechnet wird, der durch die theoretische Wärmeabstrahlungsparameterberechnungseinrichtung berechnet wird.

Da die Differenz zwischen der theoretischen Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger und der tatsächlichen Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger groß ist bzw. wird, wie nachfolgend erläu tert, kann eine Verringerung von Kältemittel präzise selbst dann ermittelt werden, wenn die Kältemittelmenge lediglich ge ringfügig ausgehend vom normalen Niveau in dem Kältekreislauf abgenommen hat. Kältemittelleckage kann dadurch frühzeitig er mittelt werden.

Wenn eine Kühlmittelleckage auf Grundlage der Wärmeabstrahlung auf Seiten des Verflüssigers ermittelt wird, besteht kein Be darf, die Erzeugung von Kondenswasser oder Latentwärme in Be tracht zu ziehen, wie nachfolgend erläutert. Die im Zusammen hang mit der Wärmeabstrahlung auf Seiten des Verflüssigers stehenden Parameter können dadurch exakt berechnet werden.

Eine Dampfverdichtungskältevorrichtung in Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Verdichter, einen Verflüssiger, eine Dekompressionseinrichtung und einen Verdampfer. Die Vorrichtung kühlt ein Hochtempera tur-Hochdruck-Kältemittel, das mit dem Verdichter, mit dem Verflüssiger verdichtet wird und verdampft Niedertemperatur- Niederdruck-Kältemittel, das mit der Dekompressionseinrichtung dekomprimiert wird. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine tat sächliche Wärmeabstrahlungsparameterberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Parameters betreffend die tatsächliche Wärme abstrahlung, eine theoretische Wärmeabstrahlungsparameterbe rechnungseinrichtung zum Berechnen eines theoretischen Parame ters, der mit der Abstrahlung in dem Verdichter auf Grundlage einer physikalischen Menge zusammenhängt, die sich auf eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels im Verdampfer bezieht, wenn in dem Kältekreislauf ein normales Kältemittelniveau vor liegt, und eine Restkältemittelmengenermittlungseinrichtung zum Ermitteln derjenigen Kältemittelmenge, die im Kältekreislauf verbleibt durch Vergleichen des Parameters, der durch die tat sächliche Wärmeabstrahlungsparameterberechnungseinrichtung be rechnet wird, mit dem Parameter, der durch die theoretische Wärmeabstrahlungsparameterberechnungseinrichtung berechnet wird.

Da die Differenz zwischen der theoretischen Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger und der tatsächlichen Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger auf diese Weise groß ist bzw. wird, wie nach folgend erläutert, kann eine Verringerung des Kältemittels präzise selbst dann ermittelt werden, wenn die Kältemittelmen ge sich ausgehend vom normalen Niveau lediglich geringfügig verringert hat. Eine Kältemittelleckage wird dadurch frühzei tig ermittelt.

Wenn eine Kältemittelleckage auf Grundlage der Wärmeabstrah lung auf Seiten des Verflüssigers ermittelt wird, besteht kein Bedarf, die Erzeugung von Kondenswasser oder Latentwärme zu berücksichtigen, wie nachfolgend erläutert. Die Parameter, die sich auf die Wärmeabstrahlung auf Seiten des Verflüssigers be ziehen, können dadurch genau berechnet werden.

Es ist bevorzugt, die Differenz zwischen einer Temperatur betreffend die Kältemitteltemperatur im Verflüssiger und der Temperatur von Kühlluft zu verwenden, die zu dem Verflüssiger überführt wird für den aktuellen Parameter und den theoreti schen Parameter. Die Temperaturdifferenz der Kühlluft über dem Verflüssiger kann jedoch als tatsächlicher Parameter und als theoretischer Parameter verwendet werden.

Wenn eine unzureichende Kältemittelmenge vorliegt, ändert sich der Ansaugdruck des Verdichters signifikant, wie nachfolgend erläutert. Eine Kältemittelleckage kann dadurch präzise ermit telt werden, indem der Ansaugdruck des Verdichters bei der Be rechnung des theoretischen Parameters in Betracht gezogen wird. Wenn eine unzureichende Kältemittelmenge vorliegt, än dert sich eine spezifische Enthalpieänderung des Kältemittels im Verflüssiger signifikant, wie ebenfalls nachfolgend erläu tert. Eine Kältemittelleckage kann dadurch präzise ermittelt werden, indem die spezifische Enthalpieänderung des Kältemit tels im Verflüssiger bei der Berechnung des theoretischen Pa rameters in Betracht gezogen wird.

Der theoretische Parameter kann außerdem auf Grundlage des An saugdrucks des Verdichters berechnet werden sowie außerdem auf Grundlage einer spezifischen Enthalpieänderung des Kältemit tels in dem Verflüssiger. Eine Kältemittelleckage kann dadurch präzise ermittelt werden.

Die Dampfverdichtungskältevorrichtung in Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Verdichter, einen Verflüssiger, eine Dekompressionseinrichtung und ein Verdampfer. Die Vorrichtung kühlt ein Hochtemperatur- Hochdruck-Kältemittel, das mit dem Verdichter mit dem Verflüs siger komprimiert bzw. verdichtet wird und verdampft Nieder temperatur-Niederdruck-Kältemittel, das mit der Dekompressi onseinrichtung dekomprimiert wird. Die Kältemittelmenge, die in dem Kältekreislauf verbleibt, wird ermittelt durch Verglei chen eines tatsächlichen Parameters in Bezug auf die tatsäch liche Wärmeabsorption in dem Verdampfer mit einem theoreti schen Parameter, der sich auf die Wärmeabsorption in dem Ver dampfer bezieht.

Da die Differenz zwischen der theoretischen Wärmeabsorption und der tatsächlichen Wärmeabsorption groß ist bzw. wird, kann eine Verringerung des Kältemittels präzise selbst dann ermit telt werden, wenn die Kältemittelmenge lediglich geringfügig ausgehend vom normalen Niveau des Kältekreislaufs abgenommen hat. Eine Kältemittelleckage kann dadurch frühzeitig ermittelt werden.

Bei dem Verdichter kann es sich um einen Verdichter mit vari abler Kapazität handeln, der die Verschiebung derart steuert, dass die Austragrate gleich einem vorbestimmten Wert wird, oder ein Kompressor mit variabler Kapazität, der die Verschie bung auf Grundlage der Druckdifferenz über einer Drossel (Klappe) des Kältekreislaufs variiert bzw. verändert.

Wenn ein Verdichter mit variabler Verschiebung verwendet wird, ist es bevorzugt, den theoretischen Parameter auf Grundlage des kleineren Kältemitteldurchsatzes zu berechnen, der auf Grundlage einer Kompressorkapazität von 100% ermittelt wird, und einen maximalen Durchsatz, der zumindest auf Grundlage des Austragdrucks des Verdichters ermittelt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel haft näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Flussdiagramm des Steuerprozesses für die Fahrzeug klimaanlage in Übereinstimmung mit der ersten Ausfüh rungsform,

Fig. 3 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Nach verdampfungstemperatur und dem Ansaugdruck,

Fig. 4 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen einer spezifischen Enthalpieänderung in dem Verflüssiger und dem Austragdruck,

Fig. 5 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der theo retischen Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung und der tatsächlichen Temperaturdifferenz bei der Wär meabstrahlung,

Fig. 6 ein Mollier-Diagramm für den Fall, dass das normale Ni veau des Kältemittels in dem Kältekreislauf vorliegt,

Fig. 7 ein Mollier-Diagramm zur Verdeutlichung des Verhaltens des Kältekreislaufs für den Fall, dass Kältemittel knapp wird,

Fig. 8 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Tem peraturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung und der Nach verdampfungstemperatur,

Fig. 9 ein Flussdiagramm des Steuerprozesses für die Kraft fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer drit ten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 10 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen dem Steu erstrom und dem Kältemittelmassendurchsatz.

Erste Ausführungsform

In dieser Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Dampfver dichtungskältevorrichtung in einer Fahrzeugklimaanlage einge setzt. Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm der Fahrzeug klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausfüh rungsform.

Die Fahrzeugklimaanlage 1 in Übereinstimmung mit dieser Aus führungsform weist einen Fahrgastzellenlufteinlass 3 zum An saugen von Luft aus der Fahrgastzelle und einen Außenluftein lass 4 zum Ansaugen von Außenluft auf und beide Einlässe sind in einem Luftkanal 2 angeordnet, der eine Luftleitung bzw. ei nen Luftkreislauf bildet. Eine Einlassumschaltklappe 5, die das Öffnungsverhältnis zwischen den Einlässen 3, 4 ändert, ist in dem Kanal 2 angeordnet.

Ein Zentrifugalgebläse 6 ist stromab von der Einlassumschalt klappe 5 vorgesehen, und ein Verdampfer 25 ist stromab von dem Gebläse 6 vorgesehen, um Luft zu kühlen, die in die Fahrgast zelle übertragen wird. Die gesamte aus dem Gebläse 6 ausgetra gene Luft durchsetzt den Verdampfer 25.

Der Verdampfer 25 ist ein Wärmetauscher, der auf der Nieder druckseite eines Dampfverdichtungskältekreislaufs 20 (nachfol gend als Kältekreislauf bezeichnet) vorgesehen ist und Abküh len durch Verdampfen von Kältemittel bewirkt. Der Kältekreis lauf 20 (der in Fig. 1 mit durchbrochener Linie umgebene Be reich) ist nachfolgend erläutert.

Ein Heizerkern 9 ist stromab vom Verdampfer 25 angeordnet. Der Heizerkern 9 nutzt Kühlwasser für den Motor 8 als Wärmequelle zum Heizen von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird. In dem Klimatisierungskanal 2 ist ein Umgehungspfad 10 zum Um gehen des Heizerkerns 9 gebildet. Eine Luftmischklappe 11 ist stromauf von dem Heizerkern 9 angeordnet, um das Mischverhält nis von warmer Luft, die den Heizerkern 9 durchsetzt, und kal ter Luft zu steuern, die den Umgehungspfad 10 durchsetzt.

Im stromabwärtigen Ende der Klimaanlage 2 sind ein Gesichts auslass 12, der klimatisierte Luft zur oberen Hälfte der Fahr gastzelle fördert, ein Fußauslass 13, der klimatisierte Luft zum Fußbereich der Fahrgastzelle fördert, und ein Entfroster auslass 14 vorgesehen, der klimatisierte Luft zur Innenscheibe der (nicht gezeigten) Windschutzscheibe fördert.

Stromauf von den Auslässen 12 bis 14 sind Austragbetriebsart umschaltklappen 15 bis 17 angeordnet, um den Öffnungsgrad der Auslässe 12 bis 14 zu steuern und die Auslassbetriebsart umzu schalten. Die Auslassbetriebsartumschaltklappen 15 bis 17, die Auslassumschaltklappe 5 und die Luftmischklappe 11 werden durch Treiber zum Öffnen und Schließen gesteuert, etwa durch Servomotoren, und die Treiber und Gebläse 6 werden durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 18 gesteuert.

Als nächstes wird der Kältekreislauf 20 erläutert. Der Ver dichter 21 wird durch den Motor 8 angetrieben, um Kältemittel anzusaugen und dieses zu verdichten bzw. zu komprimieren. Die Antriebskraft für diesen Verdichter 21 wird durch eine elek tromagnetische Kupplung 21a gesteuert, die Antriebskraft so wie gewünscht entweder übertragen oder unterbrechen kann.

Bei dem Verflüssiger 22 handelt es sich um einen hochdrucksei tigen Wärmetauscher, der Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel von dem Verdichter 21 durch Wärmeübertragung auf Atmosphären luft abkühlt und verflüssigt. Bei einem Sammelbehälter 23 han delt es sich um einen Gas-/Flüssigkeitsseparator, der flüssi ges Kältemittel ausleitet durch Trennen von Kältemittel, das aus dem Verflüssiger 22 ausströmt, in gasförmiges und flüssi ges Kältemittel, und der überschüssiges Kältemittel für den Kältekreislauf 20 bevorratet.

Die Dekompressionseinrichtung 24 dient zum Dekomprimieren des Kältemittels, das aus dem Sammelbehälter 23 ausströmt. Bei der vorliegenden Ausführungsform nutzt die Dekompressionseinrich tung 24 ein sogenanntes Temperaturerfassungsexpansionsventil, das den Öffnungsgrad des Kältekreislaufs steuert, so dass der Überhitzungsgrad einen vorbestimmten Wert am Kältemittelaus lass des Verdampfers 25 einnimmt.

In eine ECU 18 eingegebene Daten umfassen eine gewählte Tempe ratur Tset, die ein Fahrgast in eine Temperaturwahleinrichtung 18a eingibt, wenn er die gewünschte Temperatur der Fahrgast zelle wählt, Klimatisierungssensorsignale, wie etwa eine er mittelte Temperatur Tin, bei der es sich um die Fahrgastzel lentemperatur, ermittelt durch einen Fahrgastzellentemperatur sensor 18b, handelt, eine ermittelte Temperatur Tout, bei der es sich um die Außenlufttemperatur, ermittelt mit einem Außen lufttemperatursensor 18c handelt, einen ermittelten Druck Pd, bei dem es sich um den Druck des aus dem Verdichter 21 ausge tragenen Kältemittels handelt, der mit einem Austragdrucksen sor 18d ermittelt wird, und die Temperatur Te von Luft, die soeben den Verdampfer 25 durchsetzt hat, oder die Nachverdamp fungslufttemperatur, die mit einem Temperatursensor 18e ermit telt wird, und diese Signale werden in die ECU 18 eingegeben.

Als nächstes werden die charakteristischen Arbeitsabläufe, die für die vorliegende Erfindung spezifisch sind, d. h., die Käl temittelleckageermittlungssteuervorgänge unter Bezug auf das in Fig. 2 gezeigte Flussdiagramm erläutert.

Zu dem Zeitpunkt, wenn die elektromagnetische Kupplung 21 ein geschaltet ist und der Verdichter 21 bzw. der Kältekreislauf 20 aktiviert ist, werden die zu der ECU 18 gesendeten ermit telten Werte, wie etwa die Außenlufttemperatur Tout, der Aus tragdruck Pd und die Nachverdampfungstemperatur Te gelesen (S100), und daraufhin wird ein theoretischer oder ermittelter bzw. geschätzter Ansaugdruck iPs des Verdichters 21 aus der Nachverdampfungstemperatur Te auf Grundlage der Tabelle von Fig. 3 ermittelt (S110).

Die Tabelle von Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Tempe ratur von Luft, die soeben den Verdampfer 25 durchsetzt hat, und dem Ansaugdruck des Verdichters 21, wenn das normale Käl temittelniveau im Kältekreislauf 20 vorliegt. Bei dieser Ta belle handelt es sich um das Produkt eines Experiments, bei welchem die thermischen Bedingungen variiert wurden. Die Tem peratur von Luft, die soeben den Verdampfer 25 durchsetzt hat, und der Ansaugdruck des Verdichters 21 mit der in Fig. 3 ge zeigten Beziehung liegen vor, wenn das normale Kältemittelni veau im Kältekreislauf 20 vorliegt.

Im nächsten Schritt wird die Dichte ρr des Kältemittels, das in den Verdichter 1 gesaugt wird, aus der (nicht gezeigten) Ta belle auf Grundlage des Ansaugdrucks iPs berechnet, der im Schritt S110 erhalten wird, und daraufhin wird der Gewichts durchsatz iGr des Kältemittels, das aus dem Verdichter 21 aus getragen wird, durch die folgende Gleichung A berechnet (S120).

Gleichung A

iGr = Vc × Nc × ρr × ηv × 60 × 10^-6

Mit Vc ist die theoretische Kapazität des Verdichters bzw. der theoretische Volumendurchsatz bezeichnet, der ausgetragen wird, wenn der Verdichter sich um einen Zyklus dreht. Nc be zeichnet die Drehungen bzw. Umdrehungen des Verdichters (Mo tordrehzahlen × Riemenscheibenverhältnis) und ηv bezeichnet den Volumenwirkungsgrad des Verdichters (Verdichterwirkungs grad, ermittelt durch das Verdichtungsverhältnis und die Dre hungen des Verdichters).

Auf Grundlage der in Fig. 4 gezeigten Tabelle wird daraufhin die theoretische spezifische Enthalpieänderung in dem Verflüs siger 22, d. h. die spezifische Enthalpieänderung iΔH des Käl temittels auf der Austragdruckseite des Mollier-Diagramms aus dem Austragdruck Pd berechnet (S130). Die theoretische Wärme ausstrahlung bzw. -ableitung iQ (iQ = iΔH × iGr) in dem Verflüssiger 22 wird berechnet (S140) durch Multiplizieren dieser spezifischen Enthalpieänderung iΔH mit dem Kältemittel durchsatz iGr, der im Schritt S120 berechnet wird.

Auf Grundlage der folgenden Gleichung B wird als nächstes die Temperaturdifferenz (nachfolgend als die theoretische Tempera turdifferenz bei der Wärmeabstrahlung iΔT bezeichnet) zwischen der theoretischen Temperatur der Außen(atmosphären)luft, d. h. der Temperatur der Luft, die den Verflüssiger 22 kühlt, und der Kondensations- bzw. Verflüssigungstemperatur des Kältemit tels berechnet (S150). Auf Grundlage der in Fig. 5 gezeigten Tabelle wird daraufhin ein Kältemittelmangelerfassungsereignis bzw. -zählereignis Rc (S160) aus der theoretischen Temperatur differenz bei der Wärmeabstrahlung iΔT und der tatsächlichen Wärmeabstrahldifferenz berechnet, d. h., aus der Differenz ΔT zwischen der Temperatur der Außenluft Tout und der Kondensati onstemperatur bzw. Verflüssigungstemperatur des Kältemittels, berechnet aus dem Austragdruck Pd.

Gleichung B

iΔT = iQ (Wcon × Φ)

Mit Wcon ist die Wärmekapazität der Kühlluft bezeichnet, die den Verflüssiger durchsetzt, und mit Φ ist der Temperaturwir kungsgrad bzw. die Temperatureffizienz bezeichnet. Der Wert Wcon × Φ ändert sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und wird bei dieser Ausführungsform aus einer (nicht gezeigten) Tabelle ermittelt, die experimentell im vornherein ermittelt worden ist.

Wenn ein Punkt P, der ermittelt wird durch die theoretische Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung iΔT und der aktu ellen Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT, in Fig. 5 in den Bereich A fällt, wird die Kältemittelmangelzählrate Rc mit -1 gewählt, wodurch ein normales Kältemittelniveau an gezeigt ist. Wenn ein Punkt P in Fig. 5 in den Bereich B fällt, wird die Kältemittelmangelzählrate Rc mit 1 gewählt, wodurch ein geringfügiger Kältemangel bezeichnet ist. Wenn in Fig. 5 ein Punkt P in den Bereich C fällt, wird die Kältemit telmangelzählrate Rc mit 3 gewählt, wodurch ein Kältemittel mangel angezeigt ist.

Die aktuell berechnete Kältemittelmangelzählrate Rc wird dar aufhin mit der vorausgehend gesammelten Kältemittelmangelzähl rate ΣRc summiert (S170). Als nächstes wird ermittelt (S180), ob die neuerdings angesammelte Kältemittelmangelzählrate ΣRc kleiner als ein vorbestimmter Wert Co ist (Co = 64 in dieser Ausführungsform).

Wenn in diesem Schritt die angesammelte Zählrate ΣRc gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert Co ist, wird davon aus gegangen, dass die Kältemittelmenge gleich oder größer als der vorbestimmte Pegel bzw. das vorbestimmte Niveau ist (etwa 50% der normalen Menge), und die Schritte S100 bis S180 werden wiederholt. Wenn andererseits die angesammelte Zählrate ΣRc größer als der vorbestimmte Wert Co ist, wird davon ausgegan gen, dass die Kältemittelmenge geringer als der vorbestimmte Pegel bzw. das vorbestimmte Niveau ist (etwa 50% der normalen Menge). Daraufhin wird eine Warnung, die den Fahrer darauf aufmerksam macht, dass ein Kältemittelmangel vorliegt, durch eine Stimmmitteilung oder eine visuelle Anzeige (nicht ge zeigt) auf der Konsole der Fahrgastzelle ausgegeben.

Fig. 6 zeigt ein Mollier-Diagramm zur Erläuterung des Falls, wenn die normale Menge des Kältemittels im Kältekreislauf vor liegt, und Fig. 7 zeigt das Mollier-Diagramm unter Darstellung des Kältekreislaufs, wenn ein Kältemittelmangel vorliegt.

Wenn unter Bezug auf Fig. 7 ein Kältemittelmangel vorliegt, nimmt der Druck auf der Niederdruckseite bzw. der Druck in dem Verdampfer 25 aufgrund des Ansaugbetriebs des Verdichters 21 ab, weil lediglich eine geringe Kältemittelmenge dem Verdamp fer zugeführt wird. Da zu diesem Zeitpunkt das gesamte flüssi ge Kältemittel in dem Verdampfer 25 verdampft, nimmt die Ab kühlfähigkeit des Verdampfers 25 ab, und infolge hiervon wird die Nachverdampfungstemperatur Te höher als die Temperatur des Verdampfers.

Wenn andererseits eine normale Kältemittelmenge in dem Kälte kreislauf vorliegt, wird dem Verdampfer 25 eine ausreichende Kältemittelmenge zugeführt und das gesamte flüssige Kältemit tel verdampft in dem Verdampfer 25 nicht. Die Temperatur in dem Verdampfer 25 wird ungefähr gleich der Nachverdampfungs temperatur Te, und wie in Fig. 3 gezeigt, ändert sich die Nachverdampfungstemperatur Te nahezu proportional zum Ansaug druck.

Wenn deshalb ein Kältemittelmangel vorliegt, wird deshalb, weil der theoretische Ansaugdruck iPs höher als der tatsächli che Ansaugdruck Ps wird, die theoretische Dichte ρr des ange saugten Kältemittels groß und der theoretische Kältemittel durchsatz iGr nimmt zu bzw. wächst.

Wenn ein Kältemittelmangel vorliegt, nimmt die Kühlfähigkeit des Verdampfers 25 ebenfalls ab und die notwendige Wärmeab strahlungsmenge in dem Verflüssiger 22 fällt demnach. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird deshalb die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Außenluft, die den Verflüssiger 22 kühlt, und der Kältemittelkondensationstemperatur klein. Da gleich zeitig die tatsächliche bzw. aktuelle spezifische Enthalpieän derung .H in dem Verflüssiger 22 kleiner als die spezifische Enthalpieänderung .H wird, die auftritt, wenn eine normale Kältemittelmenge in dem Kältekreislauf vorliegt, startet die Dekompression während der Kondensation.

Wenn Kältemittelmangel vorliegt, wird demnach die theoretische spezifische Enthalpieänderung iΔH kleiner als die aktuelle bzw. tatsächliche spezifische Enthalpieänderung ΔH, die auf tritt, wenn die normale Kältemittelmenge in dem Kältekreislauf austritt.

Die vorstehend genannten Phänomene lassen sich wie folgt zu sammenfassen: (1) Wenn ein Kältemittelmangel vorliegt, wird der theoretische Kältemitteldurchsatz iGr größer als der tat sächliche bzw. aktuelle Kältemitteldurchsatz Gr; und (2) die theoretische spezifische Enthalpieänderung iΔH wird größer als die aktuelle bzw. tatsächliche - spezifische Enthalpieänderung ΔH. Wenn ein Kältemittelmangel vorliegt, wird deshalb die the oretische Wärmeabstrahlung iQ (iQ = iGr × iΔH) in dem Verflüs siger 22 größer als die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeab strahlung Q (Q = Gr × ΔH) in dem Verflüssiger 22.

In diesem Fall ist die theoretische Wärmeabstrahlung iQ in dem Verflüssiger 22 ein Produkt des theoretischen Kältemittel durchsatzes iGr mit der theoretischen spezifischen Enthalpie änderung iΔH und die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrah lung Q in dem Verflüssiger 22 ist ein Produkt des aktuellen bzw. tatsächlichen Kältemitteldurchsatzes Gr mit der aktuellen bzw. tatsächlichen spezifischen Enthalpieänderung ΔH. Die Dif ferenz zwischen der theoretischen Wärmeabstrahlung iQ in dem Verflüssiger 22 und der aktuellen bzw. tatsächlichen Wärmeab strahlung Q in dem Verflüssiger 22 wird groß im Vergleich zu der Differenz zwischen dem theoretischen Kältemitteldurchsatz iGr und dem aktuellen bzw. tatsächlichen Kältemitteldurchsatz Gr bzw. der Differenz zwischen der theoretischen spezifischen Enthalpieänderung iΔH und der aktuellen bzw. tatsächlichen spezifischen Enthalpieänderung ΔH.

Es ist deshalb möglich, präzise eine Verringerung des Kälte mittels zu ermitteln durch Vergleichen der theoretischen Wär meabstrahlung iQ in dem Verflüssiger 22 mit der aktuellen bzw. tatsächlichen Wärmeabstrahlung Q in dem Verflüssiger 22, und zwar selbst dann, wenn die Kältemittelmenge ausgehend vom nor malen Niveau nur geringfügig abgenommen hat. Dadurch können Kältemittelleckagen frühzeitig ermittelt werden, und es ist möglich, eine ernsthafte Beschädigung des Verdichters 21 zu verhindern.

Die theoretische Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung iΔT ist andererseits nahezu proportional zur theoretischen Wärmeabstrahlung iQ im Verflüssiger 22, und die aktuelle bzw. tatsächliche Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT ist nahezu proportional zur aktuellen bzw. tatsächlichen Wär meabstrahlung Q im Verflüssiger 22. Der Vergleich zwischen der theoretischen Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung iΔT und der tatsächlichen bzw. aktuellen Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT ist demnach nahezu gleich einem Ver gleich zwischen der theoretischen Wärmeabstrahlung iQ in dem Verflüssiger 22 und der tatsächlichen bzw. aktuellen Wärmeab strahlung Q in dem Verflüssiger 22.

Obwohl die theoretische Wärmeabstrahlung iQ in dem Verflüssi ger 22 wie vorstehend erläutert berechnet werden kann aus her kömmlichen Sensorausgangssignalen, wie etwa der Nachverdamp fungstemperatur Te und dem Austragdruck Pd, ist es schwierig, die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrahlung Q in dem Verflüssiger 22 direkt aus herkömmlichen Sensorausgangssigna len zu ermitteln.

Die aktuelle bzw. tatsächliche Temperaturdifferenz bei Wärme abstrahlung ΔT, bei der es sich um einen Parameter in Bezug auf die aktuelle bzw. tatsächliche Wärmeabstrahlung Q in dem Verflüssiger 22 handelt, kann, wie erläutert, aus der Außen lufttemperatur Tout, bei der es sich um die Temperatur han delt, die durch den Außenlufttemperatursensor 18c ermittelt wird, und dem Austragdruck Pd ermittelt werden, bei dem es sich um den durch den Austragdrucksensor 18d ermittelten Druck handelt. Wenn die theoretische Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung iΔT und der aktuellen bzw. tatsächlichen Tem peraturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT verglichen wer den, wie in dieser Ausführungsform erläutert, ist es deshalb möglich, eine Kältemittelleckage frühzeitig zu ermitteln.

Die spezifische Wärme der Kühlluft, die zu dem Verflüssiger 22 übertragen wird, ist konstant, weil die Feuchtigkeit in der Kühlluft nicht kondensiert. Die aktuelle bzw. tatsächliche Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT ist deshalb nahezu proportional zu der aktuellen bzw. tatsächlichen Wärme abstrahlung Q in dem Verflüssiger 22. Da hingegen die zu dem Verdampfer 25 übertragene Luft in dem Verdampfer 25 abgekühlt wird und daraufhin die Feuchtigkeit in der Luft kondensiert, ist im Gegensatz hierzu die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur von Luft, die dem Verdampfer 25 zuströmt, und der jenigen von Luft in dem Verdampfer nicht proportional zu der in dem Verdampfer 25 absorbierten Wärme.

Wenn eine Kältemittelleckage aus der Wärmeabstrahlung auf Sei ten des Verflüssigers 22 ermittelt wird, wie im Fall dieser Ausführungsform, ist es deshalb nicht erforderlich, Wasserkon densation in Betracht zu ziehen. Infolge hiervon ist es mög lich, die Wärmeabstrahlung auf Seiten des Verflüssigers 22 hochpräzise ausschließlich auf Grundlage der Temperaturdiffe renz bei der Wärmeabstrahlung zu berechnen.

Abhängig von den Fahrbedingungen des Fahrzeugs können die Wärmelast und die Drehung bzw. Umdrehung der Verdichterände rung und die Kältemittelzählrate Rc irrtümlich als in den Be reich C fallend ermittelt werden, wenn tatsächlich kein Kälte mittelmangel vorliegt. In dieser Ausführungsform werden jedoch irrtümliche Ermittlungen aufgrund von vorübergehenden Bedin gungen verhindert, weil ein Kältemittelmangel ermittelt wird, wenn die angesammelte Zählrate ΣRc, bei der es sich um die Summe aus der vorausgehend angesammelten Kältemittelmangel zählrate Rc und der aktuell berechneten Kältemittelmangelzähl rate Rc handelt, größer als der vorbestimmte Wert Co ist.

Zweite Ausführungsform

In der zweiten Ausführungsform wird eine Tabelle (Fig. 8) im vornherein durch Feldtests und numerische Simulationen vorbe reitet, die eine Kältemittelmangelzählrate Rc auf Grundlage der Ermittlungstemperatur des Temperatursensors 18e oder der Nachverdampfungstemperatur Te und eine aktuelle bzw. tatsäch liche Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT bereit stellt. Die Berechnungsgeschwindigkeit der ECU 18 kann erhöht werden und das Ansprechverhalten bzw. die Reaktion der Klima anlage kann verbessert werden, weil die Schritte S110 bis S150 zur Steuerung der Klimaanlage entfallen können.

Da die theoretische Wärmeabstrahlung iQ in dem Verflüssiger 22 wie vorstehend erläutert aus der Nachverdampfungstemperatur Te berechnet wird, werden die die Fig. 8 in drei Bereiche A, B und C unterteilende Linien zu Parametern betreffend die theo retische Wärmeabstrahlung iQ in dem Verflüssiger 22 und die Nachverdampfungstemperatur Te und die tatsächliche Temperatur differenz bei der Wärmeabstrahlung ΔT werden zu Parametern in Bezug auf die aktuelle bzw. tatsächliche Wärmeabstrahlung Q in dem Verflüssiger 22.

Dritte Ausführungsform

Die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform nutzt einen Verdichter 21 mit feststehender Austragkapazität Vc. In dieser Ausführungsform wird jedoch ein Verdichter 21 variabler Kapa zität (variabler Verschiebung) eingesetzt.

Der Verdichter 21 weist eine Austragdrossel(-klappe) auf und der Kältemittelstrom aus dem Verdichter 21 wird auf einen vor bestimmten Wert gesteuert durch Steuern der Austragkapazität des Verdichters 21 derart, dass die Druckdifferenz über der Drossel(klappe) gleich einem vorbestimmten Wert wird. Dieser Verdichter ist ähnlich zu demjenigen, der in der japanischen ungeprüften Patentschrift (JP-A) Nr. 2001-107854 erläutert ist.

In dieser Ausführungsform ist das Verfahren zur Berechnung des Kältemittelmassendurchsatzes iGr im Schritt S120 im Flussdia gramm (Fig. 2), das bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, modifiziert unter Berücksichtigung des Verdichters 21 variabler Kapazität.

Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm einschließlich einer Berechnung des Kältemittelmassendurchsatzes iGr im Schritt S120, demnach der Kältemittelmassendurchsatz iGr, der erzeugt wird, wenn der Verdichter 21 bei maximaler Kapazität (100% Kapazität) läuft, aus der folgenden Gleichung C (Schritt S121) berechnet. Die Dichte ρr wird in derselben Weise wie bei der ersten Ausfüh rungsform berechnet.

Gleichung C

iGr = Vc × Nc × ρr × ηv × 60 × 10^-6

Mit Vc ist die theoretische Kapazität des Verdichters bezeich net, wenn dieser bei 100% Kapazität betrieben wird bzw. das den theoretischen Volumendurchsatz, der ausgetragen wird, wenn der Verdichter sich um einen Zyklus gedreht hat. Mit Nc ist die Drehzahl des Verdichters (Motordrehzahl × Riemenscheiben verhältnis) bezeichnet und mit ηv ist die Volumeneffizienz bzw. der Volumenwirkungsgrad des Verdichters bezeichnet (Ver dichtereffizienz, ermittelt durch das Verdichtungsverhältnis und die Drehzahl des Verdichters).

Im nächsten Schritt (S122) wird der Kältemittelmassendurchsatz iGr berechnet aus dem Steuerstrom I, der die Austragkapazität des Verdichters 21 ermittelt, aus dem Austragdruck Pd des Ver dichters 21 und der Tabelle von Fig. 10. In dem Flussdiagramm von Fig. 9 wird der Kältemittelmassendurchsatz iGr im Schritt S121 mit iGr (100%) berechnet und der Kältemittelmassendurch satz iGr, der im Schritt S121 berechnet wird, ist mit iGr (I, Pd) bezeichnet.

Wenn der Kältemittelmassendurchsatz iGr des Schritts S121 und der Kältemittelmassendurchsatz iGr, gewonnen im Schritt S122, verglichen werden, wird der kleinere als Kältemittelmassen durchsatz iGr des Schritts S120 verwendet (siehe Fig. 2).

Da die Kurvendarstellung von Fig. 10 den maximalen Durchsatz zeigt, der in den Konstruktionsspezifikationen zulässig ist, die ermittelt sind durch den Steuerstrom I und den Austrag druck Pd, überschreitet der aktuelle Durchsatz nicht den Durchsatz, der im Schritt S122 bereitgestellt wird. Wenn in folge hiervon der Kältemittelmassendurchsatz iGr, der im Schritt S121 gewonnen wird, kleiner als derjenige ist, der im Schritt S122 gewonnen wird, wird der theoretische Kältemittel massendurchsatz iGr gleich dem im Schritt S121 gewonnenen Wert. Wenn andererseits der Kältemittelmassendurchsatz iGr, der im Schritt S122 erhalten wird, jedoch kleiner ist als der jenige, der im Schritt S121 erhalten wird, wird der theoreti sche Kältemittelmassendurchsatz iGr gleich dem im Schritt S122 gewonnenen Wert.

Unter Verwendung eines Verdichters 21 variabler Kapazität kann hierdurch eine Kältemittelabnahme bzw. -verringerung selbst dann präzise ermittelt werden, wenn das Kältemittel lediglich geringfügig ausgehend vom normalen Niveau abgenommen hat, wie im Fall der ersten und zweiten Ausführungsformen.

In dieser Ausführungsform steuert der Verdichter 21 seine Aus tragkapazität derart, dass die Druckdifferenz über der Dros selklappe) auf der Austragseite des Verdichters 21 gleich ei nem vorbestimmten Wert wird. Hierbei handelt es sich jedoch um ein Beispiel und die vorliegende Erfindung kann auch auf Ver dichter anderer Typen angewendet werden. Beispielsweise kann diese Erfindung auf einen Verdichter 21 angewendet werden, der den Kältemittelmassendurchsatz ermittelt und seine Austragka pazität auf Grundlage dieses ermittelten Durchsatzes ändern.

Weitere Ausführungsformen

In der ersten Ausführungsform wurde die Temperaturdifferenz bei der Wärmeabstrahlung als Parameter betreffend die Wärmeab strahlung in dem Verdichter 22 genutzt, der als Kühler dient. In einer weiteren Ausführungsform kann die Temperaturdifferenz über dem Verflüssiger 22 für die Kühlluft (die Temperatur der Außenluft Tout), die zu dem Verflüssiger 22 übertragen wird, als Parameter in Bezug auf die Wärmeabstrahlung im Verflüssi ger 22 genutzt werden.

Obwohl die Erfindung in einer Fahrzeugklimaanlage in den vor stehend angeführten Ausführungsformen verwendet wird, kann die Erfindung in anderen Dampfverdichtungskältekreisläufen einge setzt werden.

In der ersten Ausführungsform wurde die Nachverdampfungstempe ratur Te ermittelt, um den Kältemittelmassendurchsatz iGr zu berechnen. Zusätzlich zu der Nachverdampfungstemperatur Te können jedoch weitere Parameter, wie etwa der Durchsatz, die Temperatur und die Feuchtigkeit von Luft, die in dem Verdamp fer 25 strömt, in Betracht gezogen werden, wodurch der Kälte mittelmassendurchsatz iGr präzise berechnet werden kann.

In der ersten Ausführungsform wurde der Austragdruck Pd ermit telt bei der Berechnung der theoretischen spezifischen Enthal pieänderung iΔH. Wenn weitere Parameter wie etwa die Luftmen ge, die zu dem Verflüssiger 22 übertragen wird (beispielsweise die Drehzahl des Gebläses und die Fahrzeuggeschwindigkeit) und der Temperaturanstieg der Kühlluft aufgrund der Mischung der geheizten Luft, die von dem Motorraum während des Leerlaufs übertragen wird (wenn das Fahrzeug sich im Stand befindet), zusätzlich zum Austragdruck Pd in Betracht gezogen werden, kann hingegen die spezifische Enthalpieänderung iΔH präzise berechnet werden.

In der vorstehend angeführten Ausführungsform wurde die Wärme abstrahlung in dem Verdampfer 22 berücksichtigt. Die in dem Kreislauf verbleibende Kältemittelmenge kann jedoch auch ver mittelt werden durch Vergleichen eines Parameters in Bezug auf die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabsorption in dem Verdamp fer 25 mit einem theoretischen Parameter in Bezug auf die Wärmeabsorption in dem Verdampfer 25.

Claims

1. Dampfverdichtungskältevorrichtung, aufweisend:
einen Kältekreislauf (20), der folgendes aufweist:
einen Verdichter (21),
einen Verflüssiger (22), der mit dem Verdichter (21) ver dichtetes Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel kühlt,
eine Dekompressionseinrichtung (24), und
einen Verdampfer (25) zum Verdampfen von mit der Dekom pressionseinrichtung dekomprimiertem Niedertemperatur-Nie derdruck-Kältemittel, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch:
eine Einrichtung (18) zum Ermitteln der in dem Kälte kreislauf (20) verbleibenden Kältemittelmenge durch Ver gleichen eines aktuellen bzw. tatsächlichen Parameters (ΔT) in Bezug auf die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrah lung (Q) in dem Verflüssiger (22) mit einem theoretischen Parameter (iΔT) in Bezug auf die Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger (22).

2. Dampfverdichtungskältevorrichtung, aufweisend:
einen Kältekreislauf (20), wobei der Kältekreislauf (20) aufweist:
einen Verdichter (21),
einen Verflüssiger (22), der mit dem Verdichter (21) ver dichtetes Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel kühlt,
eine Dekompressionseinrichtung (24),
einen Verdampfer (25) zum Verdampfen von mit der Dekom pressionseinrichtung dekomprimiertem Niedertemperatur- Niederdruck-Kältemittel, wobei die Vorrichtung gekennzeich net ist durch:
Eine aktuelle bzw. tatsächliche Wärmeabstrahlungsparame terberechnungseinrichtung (18) zum Berechnen eines tatsäch lichen bzw. aktuellen Parameters (ΔT) betreffend die tat sächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrahlung (Q),
eine theoretische Wärmeabstrahlungsparameterberechnungs einrichtung (18) zum Berechnen eines theoretischen Parame ters (iΔT) betreffend die Wärmeabstrahlung (iQ) in dem Verflüssiger (22) auf Grundlage von Daten, die bereitge stellt werden, wenn ein normales Kältemittelniveau in dem Kältemittelkreislauf (20) vorliegt, und
eine Restkältemittelmengenermittlungseinrichtung (18) zum Ermitteln der Kältemittelmenge, die in dem Kältekreislauf (20) verbleibt, durch Vergleichen des durch die tatsächli che bzw. aktuelle Wärmeabstrahlungsparameterberechnungsein richtung (18) berechneten Parameters und des durch die theoretische Wärmeabstrahlungsparameterberechnungseinrich tung (18) berechneten Parameters.

3. Dampfverdichtungskältevorrichtung, aufweisend:
einen Kältekreislauf (20), wobei der Kältekreislauf (20) aufweist:
einen Verdichter (21),
einen Verflüssiger (22), wobei der Verflüssiger (22) durch den Verdichter (21) verdichtetes Hochtemperatur- Hochdruck-Kältemittel kühlt,
eine Dekompressionseinrichtung (24),
einen Verdampfer (25) zum Verdampfen von mit der Dekom pressionseinrichtung (24) dekomprimiertem Niedertemperatur- Niederdruck-Kältemittel, wobei die Vorrichtung gekennzeich net ist durch:
Eine aktuelle bzw. tatsächliche Wärmeabstrahlungsparame terberechnungseinrichtung (18) zum Berechnen eines tatsäch lichen bzw. aktuellen Parameters (ΔT) betreffend die tat sächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrahlung (Q),
eine theoretische Wärmeabstrahlungsparameterberechnungs einrichtung (18) zum Berechnen eines theoretischen Parame ters (iΔT) betreffend die Wärmeabstrahlung in dem Verflüs siger (22) auf Grundlage einer physikalischen Menge (Te) betreffend eines Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Verdampfer (25), wenn in dem Kältekreislauf (20) ein normales Kältemittelniveau vorliegt, und
eine Restkältemittelmengenermittlungseinrichtung (18) zum Ermitteln des in dem Kältekreislauf (20) verbleibenden Kältemittels durch Vergleichen des Parameters (iΔT), der durch die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabstrahlungspara meterberechnungseinrichtung (18) berechnet wird, mit dem Parameter (ΔT), der durch die theoretische Wärmeabstrah lungsparameterberechnungseinrichtung (18) berechnet wird.

4. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der aktuelle bzw. tatsächliche Parameter (ΔT) und der theoretische Parameter (iΔT) jeweils eine Temperaturdiffe renz zwischen einer Temperatur betreffend die Temperatur des Kältemittels in dem Verflüssiger (22) und der Tempera tur von Kühlluft darstellt, die zum Verflüssiger (22) über tragen wird.

5. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der tatsächliche bzw. aktuelle Parameter (ΔT) und der theoretische Parameter (iΔT) jeweils eine Temperaturdiffe renz in Kühlluft über dem Verflüssiger (22) darstellen.

6. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der theoretische Parameter (iΔT) auf Grund lage des Ansaugdrucks des Verdichters (21) berechnet wird.

7. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der theoretische Parameter (iΔT) auf Grund lage einer spezifische Enthalpieänderung von Kältemittel in dem Verflüssiger (22) berechnet wird.

8. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der theoretische Parameter (iΔT) auf Grund lage des Ansaugdrucks des Verdichters (21) berechnet wird, und wobei der theoretische Parameter (iΔT) auf Grundlage einer spezifische Enthalpieänderung von Kältemittel in dem Verflüssiger (22) berechnet wird.

9. Dampfverdichtungskältevorrichtung, aufweisend:
einen Kältekreislauf (20), wobei der Kältekreislauf (20) aufweist:
einen Verdichter (21),
einen Verflüssiger (22), der mit dem Verdichter (21) ver dichtetes Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel verdichtet,
eine Dekompressionseinrichtung (24),
einen Verdampfer (25) zum Verdampfen von mit der Dekom pressionseinrichtung (24) dekomprimiertem Niedertemperatur- Niederdruck-Kältemittel, wobei die Vorrichtung gekennzeich net ist durch:
Eine Einrichtung (18) zum Ermitteln einer Kältemittelmen ge, die in dem Kältekreislauf (20) verbleibt, durch Ver gleichen eines aktuellen bzw. tatsächlichen Parameters (ΔT) betreffend die tatsächliche bzw. aktuelle Wärmeabsorption in dem Verdampfer (25) mit einem theoretischen Parameter (iΔT), betreffend die Wärmeabsorption in dem Verdampfer (25).

10. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Verdichter (21) ein Verdichter (21) va riabler Kapazität ist, der seine Austragkapazität derart variieren kann, dass seine Austragrate auf einen vorbe stimmten Wert gerichtet ist.

11. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Verdichter (21) ein Verdichter (21) va riabler Kapazität ist, der seine Austragkapazität auf Grundlage der Druckdifferenz über einer Drossel(klappe) va riieren kann, die in dem Kältekreislauf (20) zu liegen kommt.

12. Dampfverdichtungskältevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der theoretische Parameter (iΔT) auf Grundlage des kleineren Durchsatzes berechnet wird, nämlich eines Kälte mitteldurchsatzes, berechnet auf Grundlage einer Verdich terkapazität von 100% bzw. ein maximaler Durchsatz, ermit telt zumindest auf Grundlage des Austragdrucks des Verdich ters (21).

13. Verfahren zum Ermitteln von Kältemittelmangel in einem Käl tekreislauf (20), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: Ermitteln der Kältemittelmenge, die in dem Kältekreislauf (20) verbleibt, durch Vergleichen eines aktuellen bzw. tatsächlichen Parameters (ΔT) betreffend die aktuelle bzw. tatsächliche Wärmeabstrahlung (Q) in einem Verflüssiger (22) mit einem theoretischen Parameter (iΔT), betreffend die Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger (22).

14. Verfahren nach Anspruch 13, aufweisend die Schritte:
Berechnen eines aktuellen bzw. tatsächlichen Parameters (ΔT) betreffend die aktuelle bzw. tatsächliche Wärmeab strahlung (Q),
Berechnen eines theoretischen Parameters (iΔT) betreffend die Wärmeabstrahlung in dem Verflüssiger (22), und
Ermitteln der Kältemittelmenge, die in dem Kältekreislauf (20) verbleibt, durch Vergleichen des aktuellen bzw. tat sächlichen Wärmeabstrahlungsparameters (ΔT) mit dem theore tischen Wärmeabstrahlungsparameter (iΔT).

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der theoretische Parame ter (iΔT) auf Daten basiert, die bereitgestellt werden, wenn ein normales Kältemittelniveau in dem Kältekreislauf (20) vorliegt.

16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der theoretische Parame ter (iΔT) auf Grundlage einer physikalischen Menge betref fend die Verdampfungstemperatur von Kältemittel in dem Ver dampfer (25) betrifft, wenn in dem Kältekreislauf (20) ein normales Kältemittelniveau vorliegt.