DE202008003123U1

DE202008003123U1 - Servicegerät für Fahrzeugklimaanlagen

Info

Publication number: DE202008003123U1
Application number: DE200820003123
Authority: DE
Original assignee: Dometic Waeco International GmbH
Current assignee: Dometic Waeco International GmbH
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2018-03-06

Abstract

Service-Gerät für Fahrzeugklimaanlagen,
mit einer Entleer- und einer Befülleinrichtung zum Entfernen des Kältemittels bzw. eines Kältemittel/Kompressoröl-Gemisches aus einer Fahrzeugklimaanlage und zum Wiederauffüllen der Fahrzeugklimaanlage mit Kältemittel und ggf. mit Kompressoröl,
mit mindestens einem Vorratsbehälter (7) für Kältemittel und
mit einer Vakuumpumpe (31) zum Erzeugen eines Unterdruckes in der von Kältemittel bzw. Kältemittel/Kompressoröl-Gemisch entleerten Fahrzeugklimaanlage zum nachfolgenden Ansaugen von Kältemittel und ggf. von Kompressoröl in die wieder zu befüllende Fahrzeugklimaanlage,
gekennzeichnet durch
eine beim Wiederbefüllen der Fahrzeugklimaanlage mit Kältemittel zuschaltbare Wärmequelle, wie einen Wärmeaustauscher (23), zum Erhöhen des Druckes des Kältemittels innerhalb des Vorratsbehälters (7) durch Erwärmen in Ergänzung des von der Vakuumpumpe (31) erzeugten Unterdruckes.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Service-Gerät für Fahrzeugklimaanlagen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Gattungsgemäße Service-Gerät für Fahrzeugklimaanlagen sind aus der WO 2007/085480 der Anmelderin bekannt, bei den konventionelle Kältemittel in der Fahrzeugklimaanlage Verwendung finden, die aus einem auf Flüssigtemperatur des Kältemittels gehaltenen Groß-Vorratsbehälter angesaugt werden, während Kompressoröle und Additive, die im Kältemittelkreislauf der Fahrzeugklimaanlage zirkulieren können aus Unterdruck labilen Klein-Vorratsbehältern beim Wiederbefüllen der Fahrzeugklimaanlage eingesaugt werden.
Eine zu wartende Fahrzeugklimaanlage besteht im westlichen aus einem in der Regel ölgeschmierten Kompressor, einem Verflüssiger, einen Verdampfer, sowie zwischen diesen Komponenten, ein geschlossenes Kühlmittelsystem herstellenden Rohrleitungen. Ferner ist in der Regel ein Trockner vorgesehen, der auch als Sammler oder Reservoir für Kältemittel dienen kann. Schließlich sind für den Fluidaustausch zwei Serviceanschlüsse in den Kältemittelkreislauf eingebaut. Die am Verdampfer zur Verfügung stehende Kälte wird durch ein Kaltluftgebläse ab- und dem Fahrzeuginnenraum zugeführt. Die Kondensationswärme des Verflüssigers wird durch ein Warmluftgebläse abtransportiert. Service-Anschluss-Verbinder gestatten es, im Wartungsfalle Kältemittel/Kompressoröl-Gemisch an den Serviceanschlüssen abzuziehen bzw. aufzufüllen. Die Fahrzeugklimaanlagen unterscheiden sich von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp und sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für neuere Kältemittel besonders sensible Wiederbefüllbarkeit einer Fahrzeugklimaanlage zu verbessern. Diese Aufgabe lösen ein Service-Gerät für Fahrzeugklimaanlagen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2.
Durch die Erfindung wird unter anderem eine gute Wiederbefüllgenauigkeit einer Fahrzeugklimaanlage erreicht – insbesondere dann, wenn umweltfreundlichere Kältemittel und, wie bevorzugt, CO₂ Verwendung finden. Durch die Erfindung wird außerdem erreicht, dass das Kältemittel vergleichsweise einfach sowohl aus relativ kleinen als auch aus große Kältemittelmengen fassenden und gut transportierbaren Behältern in einen gut wägbaren Vorratsbehälter des Service-Gerätes umgefüllt werden kann. Sie löst ferner das Problem, exakte Füllmengen für verschiedenste Fahrzeugklimaanlagen.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel eines Klimaservicegerätes dargestellt ist.
DARSTELLUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELES
Gemäß dem Blockschaltbild nach der einzigen Figur ist eine externe Kältemittelflasche 1 vorgesehen mit einem nachgeordneten Flaschenventil 2. Zum Umfüllen des Kältemittels aus der Kältemittelflasche ist ein Wellrohrschlauch 4 vorgesehen, der flaschenseitig ein Ventil 3 mit Druckaufnehmer aufweist, welches mit dem externen Flaschenventil 2 koppelbar ist. Über den Wellrohrschlauch 4, ein Magnetventil 5 und gegebenenfalls einen weiteren Abschnitt 6 am Wellrohrschlauch gelangt das Kältemittel in einen internen Kältemittelbehälter (Vorratsbehälter 7) mit Sicherheitsablass-Ventil 8 und einen Druckschalter 9 gegen Überschreitung eines maximalen Druckes. Im Bodenbereich des internen Vorratsbehälters 7 ist ein Verdampfer in Gestalt eines Wärmeaustauschers 23 für den Umfüllbetrieb vorgesehen, der im Füllbetrieb als Verflüssiger arbeitet. Der interne Vorratsbehälter 7 ist mittels einer Füllwaage 11 wägbar.
Der Verdampfer/Verflüssiger (Wärmeaustauscher 23) ist Bestandteil eines Kühlkreislaufs bestehend aus einem Verdichter 24, einem 4/2-Wegeventil 25 zur Kreislaufumkehr, einem Verdampfer (Wärmeaustauscher 26) für den Füllbetrieb, der im Umfüllbetrieb als Verflüssiger dient, einem im Füllbetrieb genutzten Einspritzventil 27 und einem dazu parallel geschalteten Rückschlagventil 30, einem Trockner 29, der als Filtertrock ner ausgebildet sein kann und der beidseitig durchströmbar ist, und einem Einspritzventil 28 für den Umfüllbetrieb mit parallel geschaltetem Rückschlagventil 30. Die Funktion dieses Kreislaufes wird weiter unten näher erläutert.
Aus dem Bodenbereich des internen Kältemittelbehälters (Vorratsbehälter 7) gelangt, bevorzugt flüssiges Kältemittel über eine Rohrleitung, insbesondere einen Wellrohrschlauch 10 über ein Magnetventil 12 in das Kältemittelfüllsystem der Fahrzeugklimaanlage in Gestalt einer Rohrleitung 42. Letztere ist über ein Magnetventil 32 und eine Vakuumpumpe 31 evakuierbar. Wahlweise evakuiert die Vakuumpumpe 31 den Umfüllschlauch an einer Stelle zwischen dem Ventil 3 für den Druckaufnehmer und dem dem internen Kältemittelbehälter vorgeordneten Magnetventil 5, wobei der Unterdruck mit einem Vakuummeter 41 gemessen/überwacht wird.
Die Rohrleitung 42 ist ferner über ein, gegebenenfalls regelbares, Magnetventil 33 und einen Ölabscheider 34 mit einem Sammelgefäß 35 verbindbar, welches mittels einer Ölwaage 36 wägbar und über einen koppelbaren Wellrohrschlauch mit dem Ölabscheider verbunden ist. Ferner ist die Rohrleitung 42 über ein Magnetventil 37 und gegebenenfalls einen Wellschlauch an einen Frischölbehälter 38 ankoppelbar, der über eine Frischölwaage 39 wägbar ist.
Die Rohrleitung 42 ist ferner mit einem Sicherheits-Ablassventil 13 gekoppelt.
Weiterhin ist die Rohrleitung 42 über ein gegebenenfalls auch regelbaren, Magnetventil 14 mit der Niederdruckseite ND der Fahrzeugklimaanlage über einen ND-Serviceanschluss 15 über einen abkoppelbaren, insbesondere flexiblen Anschluss verbindbar, wobei ein Druckaufnehmer 16 und gegebenenfalls ein über ein Magnetventil 17 zuschaltbarer Druckaufnehmer 18 für Vakuum die Rohrleitungsverbindung zwischen dem Magnetventil 14 und dem ND-Serviceanschluss 15 überwacht.
Die Hochdruckseite HD der Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist über einen HD-Serviceanschluss 19 druckmäßig überwachbar, wozu ein Druckaufnehmer 20 oder ein über ein Magnetventil 21 zuschaltbarer Druckaufnehmer 22 für Vakuum sorgt.
Die Funktion ist Folgende:
Umfüllen des Kältemittels
Zum Umfüllen des Kältemittels wird nach Anschluss des Ventils 3 die Umfüllleitung über Magnetventil 40 von der Vakuumpumpe 31 evakuiert. Wird über die Waage 11 festgestellt, dass der Behälter 7 leer ist, wird auch dieser über die Ventile 5, 12 und 32 evakuiert. Nach dem Evakuieren (Vakuummeter 41) werden zunächst alle Ventile geschlossen. Der Benutzer öffnet daraufhin das Flaschenventil 2. Mit dem Öffnen der Ventile 3 und 5 füllt sich der Behälter 7 bis er gefüllt ist (Waage 11) oder Druckausgleich zwischen Flasche 1 und Behälter 7 herrscht (keine weitere Gewichtsänderung an Waage 11). Herrscht Druckausgleich, so wird der Verdichter 24 gestartet und das Ventil 25 in der gezeichneten Stellung betrieben, so dass der Wärmetauscher 23 in Behälter 7 als Verdampfer arbeitet. Durch die Abkühlung des Kältemittels wird der Druck im Behälter 7 verringert, so dass wieder Kältemittel aus der Flasche 1 in den Behälter strömt, bis der Behälter voll ist. Die Wärme wird über den Wärmetauscher 26, der als Verflüssiger arbeitet, abgegeben.
Evakuieren der PKW-Anlage
Nach Anschluss der Ventile 15 und 19 an der Pkw-Klimaanlage wird überprüft, ob auf der Anlage Druck herrscht (Druckaufnehmer 16 und 20). Herrscht Druck, so wird zunächst der Prozess „Ablassen” gestartet (siehe weiter unten). Ist die Anlage drucklos, werden die Ventile 14, 17, 21 und 32 geöffnet und die Anlage über die Vakuumpumpe 31 evakuiert, bis der geforderte Enddruck an den Druckaufnehmern 18 und 22 herrscht.
Befüllen der Klimaanlage mit Öl
Ist die Leitung 42 evakuiert (Magnetventil 14 geöffnet und der Druckaufnehmer 18 zeigt den geforderten Endruck) wird das Ventil 17 geschlossen und das Ventil 37 so lange geöffnet, bis die gewünschte Menge an Öl (Frischölwaage 39) in die Leitung 42 geflossen ist. Den weiteren Transport übernimmt anschließend das Kältemittel im Befüllvorgang. Ein Ölfüllen ohne Kältemittelfüllen ist nicht vorgesehen.
Befüllen der Klimaanlage mit Kältemittel
Zum Befüllen der Fahrzeugklimaanlage, insbesondere mit CO₂, wird das Ventil 12 geöffnet. Das Ventil 14, als pulsweitenmoduliertes Magnetventil (Regelventil) ausgeführt, regelt die Zufüllmenge in die Klimaanlage. Nach Öffnen von Ventil 12 bei noch geschlossenen Ventil 14 beginnt die Gewichtsmessung an der Waage 11. Sollte die Klimaanlage so warm sein, oder sich Druckausgleich zwischen Klimaanlage und Behälter 7 eingestellt haben, so wird der Verdichter 24 gestartet. Das Ventil 25 wird dann in der zweiten Stellung betrieben, so dass der Wärmetauscher 23 als Verflüssiger der Kälteanlage arbeitet und Wärme abgibt. Die notwendige Wärme wird der Umgebung über den Wärmetauscher 26, der jetzt als Verdampfer arbeitet, entzogen (Wärmepumpenbetrieb). Durch die Erwärmung des Kältemittels in Behälter 7 steigt der Druck, so dass der Befüllvorgang fortgesetzt werden kann, bis das geforderte Füllgewicht erreicht ist. Über die Druckaufnehmer 16 und 20 wird dabei kontrolliert, dass der Druck nicht über die geforderten 105 bar steigt. Das Kältemittelgewicht im Füllschlauch zwischen Ventil 14 und 15 muss durch Berechnung mit Hilfe des Druckes am Druckaufnehmer 16 berücksichtigt werden. Eine Alternative ist, das Ventil 14 in den Serviceanschluss zu verlegen.
Definiertes Ablassen des Kältemittels aus der Klimaanlage
Werden die Serviceanschlüsse 15 und 19 angehängt und geöffnet wird der Druck in der Anlage ermittelt (Druckaufnehmer 16 und 20). Durch Öffnen des Ventils 33 (pulswei tenmoduliertes Magnetventil, Steuerung über den Druckgradienten der Druckaufnehmer 16 und 20) wird der Druck aus der Anlage definiert abgelassen. Das Kältemittel strömt durch den optionalen Ölabscheider 34 und dann zum Anschluss der Werksstattbelüftungsanlage oder zum optionalen „Odorant”-Absorber. Das abgeschiedene Öl wird im Ölbehälter 35 gesammelt und gewogen (Waage 36).

1: Externe Kältemittelflasche
2: Externes Flaschenventil
3: Ventil am Umfüllschlauch mit Druckaufnehmer
4: Wellrohrschlauch
5: Magnetventil
6: Wellrohrschlauch
7: Vorratsbehälter
8: Sicherheits-Ablassventil
9: Druckschalter gegen Überschreitung des maximalen Druckes
10: Wellrohrschlauch
11: Füllwaage
12: Magnetventil
13: Sicherheits-Ablassventil
14: Magnetventil/Regelventil
15: ND-Serviceanschluss
16: Druckaufnehmer
17: Magnetventil
18: Druckaufnehmer (Vakuum)
19: HD-Serviceanschluss
20: Druckaufnehmer
21: Magnetventil
22: Druckaufnehmer (Vakuum)
23: Wärmeaustauscher (Verdampfer im Umfüllbetrieb und Verflüssiger im Füllbetrieb)
24: R-134a oder R-290 (Propan) Verdichter
25: 4/2-Wegeventil zur Kreislaufumkehr
26: Wärmeaustauscher (Verdampfer im Füllbetrieb und Verflüssiger im Umfüllbetrieb)
27: Einspritzventil bei Füllbetrieb
28: Einspritzventil bei Umfüllbetrieb
29: Filtertrockner, beidseitig durchströmbar
30: Rückschlagventil
31: Vakuumpumpe
32: Magnetventil
33: Magnetventil (Regelventil?)
34: Ölabscheider
35: Ölsammelgefäß
36: Ölwaage
37: Magnetventil
38: Frischölbehälter
39: Frischölwaage
40: Magnetventil
41: Vakuummeter

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

- WO 2007/085480 [0002]

Claims

Service-Gerät für Fahrzeugklimaanlagen, mit einer Entleer- und einer Befülleinrichtung zum Entfernen des Kältemittels bzw. eines Kältemittel/Kompressoröl-Gemisches aus einer Fahrzeugklimaanlage und zum Wiederauffüllen der Fahrzeugklimaanlage mit Kältemittel und ggf. mit Kompressoröl, mit mindestens einem Vorratsbehälter (7) für Kältemittel und mit einer Vakuumpumpe (31) zum Erzeugen eines Unterdruckes in der von Kältemittel bzw. Kältemittel/Kompressoröl-Gemisch entleerten Fahrzeugklimaanlage zum nachfolgenden Ansaugen von Kältemittel und ggf. von Kompressoröl in die wieder zu befüllende Fahrzeugklimaanlage, gekennzeichnet durch eine beim Wiederbefüllen der Fahrzeugklimaanlage mit Kältemittel zuschaltbare Wärmequelle, wie einen Wärmeaustauscher (23), zum Erhöhen des Druckes des Kältemittels innerhalb des Vorratsbehälters (7) durch Erwärmen in Ergänzung des von der Vakuumpumpe (31) erzeugten Unterdruckes.
Service-Gerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch eine beim Wiederbefüllen des Vorratsbehälters (7) mit Kältemittel zuschaltbare Kältequelle, wie einen Wärmeaustauscher (23), zum Verringern des Druckes des Kältemittels innerhalb des Vorratsbehälters (7) durch Abkühlen in Ergänzung eines von der Vakuumpumpe (31) im dem Vorratsbehälter (7) erzeugten Unterdruckes.
Service-Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher (23) Bestandteil eines zwischen Kälte- und Wärmeerzeugung umschaltbaren Fluidkreislaufes ist, in dem der Wärmeaustauscher (23) wahlweise als Verdampfer zum Abkühlen des Kältemittels in dem Vorratsbehälter (7) oder als Kondensator zum Erwärmen des Kältemittels in dem Vorratsbehälter (7) mittels des Kreislauffluides dient.
Service-Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel CO₂ ist.
Service-Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreislauffluid Propangas ist ist.