DE3337095C2

DE3337095C2 -

Info

Publication number: DE3337095C2
Application number: DE3337095A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 6450 Hanau De Bauer
Original assignee: Luwa 6000 Frankfurt De GmbH
Current assignee: Luwa 6000 Frankfurt De GmbH
Priority date: 1983-10-12
Filing date: 1983-10-12
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE3337095A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches und ist insbesondere für Kältemittel kreisläufe bestimmt.

Bei derartigen Kreisläufen ist es von Interesse, eine bau teilbezogene Diagnose jederzeit zur Verfügung zu haben, um damit die einwandfreie Funktion des betreffenden Bauteiles kontrollieren zu können, da eine Fehlfunktion des Bauteiles in der Regel negative Auswirkungen auf die Gesamtfunktion des Kreislaufes und damit dessen Leistungsfähigkeit hat.

Mit mikroelektronischen Einrichtungen bzw. sogenannten Mikro prozessoren ist es möglich, nicht nur Prozesse steuern, sondern auch Fehler in Prozeßabläufen erkennen zu können, deren An wendung jedoch eine entsprechende Ausbildung des Kreislaufes bzw. der betreffenden Einrichtung verlangt, um überhaupt Prozessoren an einer solchen Einrichtung einsetzen bzw. zum Ansatz bringen zu können.

Die Erfassung der momentanen Stellung von mit Hilfsenergie (z. B. Magnetspule) oder per Hand betätigten Absperrorganen ist dabei notwendig. So kann bei einem Magnetventil die Magnetspule problemlos überwacht werden, aber das korrekte mechanische Öffnen oder Schließen des Ventiles ist nicht ohne weiteres erkennbar.

Bei handbetätigten Sperrorganen kann es bspw. von In teresse sein, über eine Fernüberwachung Absperrungen bei Servicearbeiten zu erkennen. Ein besonderes Problem bringt also die Überwachung der momentanen Stellung von Regelorganen mit sich, insbesondere dann, wenn es sich um hermetisch dichte Expansionsventile mit Druck und Temperatur als Hilfsenergien handelt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Ein richtung insbesondere an Kältemittelkreisläufen zu schaffen, die eine bauteilbezogene (hier Absperr- bzw. Regelorgan) Diagnose und die sich daraus ergebenden Diagnosebefunde einer Prozessorverarbeitung zugänglich macht.

Diese Aufgabe ist mit einer Einrichtung der genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Haupt anspruches Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. praktische Ausführungsformen ergeben sich nach den Unter ansprüchen.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird der durch den Kältemittelstrom in der Hauptleitung an einem Absperr- bzw. Regelorgan in einer Umgehungsleitung mit Drosselorgan erzeugte Druckabfall zu einem Verdampfungs prozeß ausgenutzt, der für eine Abkühlung des Änderungs gebers sorgt, von dem die Änderungswerte zur Verarbeitung an den Prozessor weitergegeben werden.

Dadurch ist es möglich, Fehlfunktionen erkennbar zu machen, nachregelnd einzugreifen und ggf. das nicht mehr einwand frei funktionierende Element auszutauschen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt schematisch

Fig. 1 das Grundprinzip der Einrichtung;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform;

Fig. 3 die Einrichtung gem. Fig. 1 mit einer besonderen Schaltungsanordnung und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Einrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau der Umgehungsleitung verdeutlicht. Das Drosselorgan 3 ist zwar als einstellbares Ventil dargestellt, statt dessen kann aber ohne weiteres ein statisches Ventil (Blende oder ein Kapillarrohr) verwendet werden. Als Temperaturänderungsgeber 4 kann jeder bekannte Temperaturfühler eingesetzt werden.

Das vom Änderungsgeber 4 gelieferte Signal wird an einen Mikroprozessor 8 weitergegeben und für einen Stellungsanzeiger 7 und/oder einen Schalter 14 verarbeitet.

Bei grundsätzlich gleichem Funktionsablauf wie im Schema gemäß Fig. 1 wird die Abkühlung in der Umgehungsleitung 1′ von einem Thermostaten 5 erfaßt und in ein Schaltsignal umge setzt. Grundsätzlich kann jeder Thermostat, dessen Masse in angemessenem Verhältnis zur Abkühlleistung steht, eingesetzt werden.

Eine besondere Ausführung des Thermostaten 5 kann in Form eines Halbleiterwiderstandes mit positiven Temperatur koeffizienten (PTC) vorgesehen werden, dessen charakteristische Kennlinie mit annähernd sprunghafter Widerstandsänderung bei einer bestimmten Temperatur für eine Schaltfunktion ausge nutzt werden kann.

In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, wie eine Stell größe W über den Prozessor 8 in einen Stellantrieb 6 des Absperr- bzw. Regelorgans 2 unter Zwischenschaltung eines Stellrichtungsgebers 15 gebracht werden kann und sich dabei eine Rückkopplung ableiten läßt. Eine praktische Anwendung ist hierbei die Leistungsregelung über den Bypaß (Umgehungsleitung 1′).

Eine Ersatzschaltung für das in Kälteanlagen häufig ver wendete thermostatische Expansionsventil ist in Fig. 4 dargestellt. Das Expansionsventil ist hierbei ersetzt durch das Regelorgan 2 mit Stellantrieb 6. Die vom Kälteprozeß vorgegebene Führungsgröße W wird im Prozessor 8 erzeugt. Gleichzeitig ermittelt der Prozessor 8 mit Fühler 11 aus der Temperatur des Kältemittels, mit Fühler 10 aus der Umge bungstemperatur, mit Fühler 12 aus der Verdampfungstempera tur am Wärmetauscher 16 und mit Fühler 9 aus der Über hitzungstemperatur die optimale Stellung des Regelorgans 2 mit Stellantrieb 6, wobei durch die Stellungsüberwachung des Regelorganes 3 mit Hilfe des Änderungsgebers 4 eine ent sprechende Rückkopplung erfolgt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 kann das dargestellte Regelorgan 2 mit Stellantrieb 6 unter Wegfall des Stell richtungsgebers 15 (Schalter) durch ein normales thermostatisches Expansionsventil ersetzt werden. Durch die Ausnutzung der Möglichkeit des Mikroprozessors 8 ergeben sich dann zusätzliche Aussagen über das Arbeiten des Expansionsventils (Hunting-Verschleiß etc.) und es lassen sich über den Signalkontakt (Schalter 14) bspw. Leistungs änderungen des Kältemittelverdichters einleiten.

Claims

1. Einrichtung zur Erfassung der Stellungen von in Leitungszügen angeordneten Sperr- bzw. Regelor ganen, insbesondere von Kältemittelkreisläufen, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Leitungsanschlüssen (1) zum Ab sperrorgan (2) eine Umgehungsleitung (1′) und in dieser ein Drosselorgan (3) und in Durchströmrich tung hinter diesem ein Temperaturänderungsgeber (4) angeordnet und dieser mit Anschlüssen (5) für einen Signalverarbeiter, wie Prozessor (8) mit Stellungs anzeiger (7) und/oder Stellungsgeber (14) versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Temperaturänderungs geber (4) in Form eines Temperaturfühlers oder Thermo staten ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Temperaturänderungs geber (4) in Form eines Halbleiterwiderstandes mit positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (3) als einstellbares oder stationäres Ventil, wie Blende, Kapillarrohr od. dgl. ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Absperrorgan (2) ein Stellantrieb (6) mit Anschlüssen (5′) zum Prozessor (8) angeordnet ist.