DE3616591A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberfuehrung von kaeltemittel aus einem kaeltekreislauf in einen kaeltemittelspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überführung von Kältemittel aus einem Kältekreislauf in einen Kältemittelspeicher sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Kältemaschinen enthalten gewöhnlich einen Kältekreislauf bestehend aus Kompressor, Verflüssiger, Expansionsventil und Verdampfer. Die üblicherweise verwendeten Kältemittel sind Fluorkohlenwasserstoffe, die wegen ihrer Giftigkeit nicht mehr wie früher bedenkenlos in die Umgebung abgelassen werden dürfen. Daher besteht bei Wartungs- und Reparaturarbeiten an Kältemaschinen das Problem, das unkontrollierte Entweichen von Kältemittel aus dem Kältekreislauf zu verhindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kältemittelentsorgung eines Kältekreislaufs zu schaffen, bei dem das dem Kältekreislauf entnommene Kältemittel in einen Speicher etwa in Form einer Kältemittelflasche überführt werden kann.

Dazu sieht die Erfindung vor, daß das Kältemittel aus dem Kältekreislauf abgesaugt und verflüssigt wird, und das verflüssigte Kältemittel in den Speicher geleitet wird. Wenn der Speicher leer ist, empfiehlt es sich, den Speicher zu evakuieren und vor dem Absaugen des Kältemittels direkt mit dem Kältekreislauf zu verbinden. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Kältekreislauf und dem Inneren des Speichers fließt dann ein Teil des Kältemittels ohne Energieaufwand in den Speicher.

Eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung enthält erfindungsgemäß einen Kältemittelkompressor, dem ein luftgekühlter Kondensator nachgeschaltet ist, wobei die Saugseite des Kompressors mit dem Kältekreislauf und der Kondensator mit dem Speicher verbindbar sind. Um einen leeren Kältemittelspeicher vorab mit Kältemittel zu füllen, enthält die Vorrichtung zweckmäßig eine Bypaßleitung, die die Saugseite des Kompressors mit dem Auslaß des Kondensators verbindet.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben.

Das Funktionsdiagramm der Zeichnung zeigt eine Kältemaschine 1, die einen im ganzen mit 2 bezeichneten Kältekreislauf enthält. Der Kältekreislauf 2 umfaßt einen Kompressor 3, einen Verflüssiger 4, ein Expansionsventil 5, sowie einen Verdampfer 6. In bekannter Weise ist in dem Kältekreislauf 2 Kältemittel Fluorkohlenwasserstoff als Wärmeträger enthalten.

Die im ganzen mit 10 bezeichnete Kältemittel-Entsorgungsvorrichtung weist einen ersten Anschluß 12 auf, mit dem sie über eine Kältemittelleitung 14 an den Niederdruck-Teil des Kältekreislaufs 2 angeschlossen werden kann. Die Entsorgungsvorrichtung 10 weist einen weiteren Anschluß 16 auf, mit dem sie über eine Kältemittelleitung 18 an den Hochdruckteil des Kältekreislaufs 2 angeschlossen werden kann. Die Entsorgungsvorrichtung 10 besitzt einen dritten Anschluß 15, der einen Anschluß der Vorrichtung 10 an eine Kältemittelflasche 20 über ein Stellventil 22 ermöglicht. Die Kältemittelflasche 20 steht auf einer Wiegeeinrichtung 24, auf die noch eingegangen wird.

Die Entsorgungsvorrichtung 10 enthält einen Kompressor 30, dessen Ansaugleitung 32 über Ventile mit dem ersten Anschluß 12 und dem zweiten Anschluß 16 verbunden ist, und dem ein Kondensator 40 nachgeschaltet ist. Die Ausgangsleitung 42 des Kondensators 40 ist über ein Ventil 65 mit dem Anschluß 15 verbunden. Ferner enthält die Entsaugungsvorrichtung 10 ein Steuergerät 50 mit einer Reihe 52 von Bedienungsschaltern, welche eine Betätigung der in der Ent­ saugungsvorrichtung 10 enthaltenen Magnetventile 61, 62, 63, 64 und 65 erlauben.

Im einzelnen ist die Ansaugleitung 32 über einen Startregler 34, der den Kompressor 30 vor zu hohen Anlaufbelastungen schützt, mit einem ersten Magnetventil 61 verbunden. Die Eingangsleitung 36 zum ersten Magnetventil 61 ist verbunden mit einem Niederdruckpressostat 38 sowie mit einem ersten Stellventil 46 und mit einem zweiten Stellventil 44. Die Eingangsseite des ersten Stellventils 44 ist mit dem Anschluß 16 und die Eingangsseite des zweiten Stellventils 46 mit dem Anschluß 12 verbunden.

Von der Eingangsleitung 36 zweigt eine Bypaßleitung 48 ab, in welche ein zweites Magnetventil 62 geschaltet ist. Die Bypaßleitung 48 mündet in die zum Anschluß 15 führende Leitung 29.

Die Druckseite des Kältemittelkompressors 30 ist über einen Ölabscheider 31, der bei der Komprimierung von Kältemittel im Kompressor 30 mitgerissenes Öl abscheidet und in den Kompressor zurückführt, mit einer Druckleitung 33 verbunden, an welche ein Hochdruckpressostat 39 sowie ein drittes Magnetventil 63 und ein viertes Magnetventil 64 angeschlossen sind. Das dritte Magnetventil 63 führt zu einem Entlüftungsauslaß 35. Das vierte Magnetventil 64 ist an die Eingangseite des Kondensators 40 angeschlossen, der durch ein Gebläse 37 gekühlt ist. Die Auslaßleitung 42 des Kondensators 40 ist über ein fünftes Magnetventil 65 mit der Leitung 29 verbunden.

Das Steuergerät 50 enthält ein erstes Manometer 51, welches über eine Leitung 53 mit der Eingangsseite des ersten Stellventils 46 verbunden ist. Ein zweites Manometer 55 im Steuergerät 50 ist über eine Leitung 57 mit der Eingangsseite des zweiten Stellventils 44 verbunden. Ein drittes Manometer 59 ist über eine Leitung 58 mit der Leitung 29 verbunden.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Zur Entsorgung des Kältekreislaufs 2 von Kältemittel durch dessen Überführung in die Kältemittelflasche 20 wird die Kältemittel­ leitung 14 mit dem Anschluß 12 und die Kältemittelleitung 18 mit dem Anschluß 16 verbunden. Ferner wird die Kältemittelflasche 20 über das Stellventil 12 mit dem Anschluß 15 verbunden.

Wenn die Kältemittelflasche 20 leer ist, wird diese zunächst evakuiert, indem der dem Magnetventil 61 zugeordnete Schalter der Reihe 52 betätigt und dadurch das Magnetventil 61 geöffnet wird. Ferner wird der dem zweiten Magnetventil 62 zugeordnete Schalter der Reihe 52 betätigt, so daß dieses öffnet. Sodann wird das Magnetventil 63 durch Betätigen des zugehörigen Schalters der Reihe 52 geöffnet. Das vierte Magnetventil 64 und das fünfte Magnetventil 65 bleiben geschlossen, ferner bleibt das Hochdruck-Stellventil 44 und das Niederdruck-Stellventil 46 geschlossen. Sodann wird durch nicht dargestellte Mittel der Kompressor 30 vom Steuergerät 50 eingeschaltet und das Stellventil 22 geöffnet, so daß die Kältemittelflasche 20 über die Bypaßleitung 48 und die Leitungen 36, 32 und 33 über 35 evakuiert wird. Wenn das Manometer 59 über Leitung 58 und 29 einen hinreichend niedrigen Druck im Inneren der Kältemittelflasche 20 anzeigt, werden das Magnetventil 61 sowie das Magnetventil 63 geschlossen und das Hochdruckventil 44 geöffnet. Die Stellungen der übrigen Ventile bleiben unverändert. Daraufhin strömt flüssiges Kältemittel über Leitungen 18, 57, 48 aufgrund der aufgebauten Druckdifferenz in die Kältemittelflasche 20. Der Kompressor 30 braucht in dieser Phase des Betriebsablaufs nicht zu arbeiten.

Nach Druckausgleich werden das Magnetventil 61 geöffnet, das Magnetventil 62 geschlossen, das Magnetventil 64 geöffnet und das Magnetventil 65 geöffnet und das Niederdruck-Stellventil 46 geöffnet. Das Magnetventil 62 und das Magnetventil 63 bleiben geschlossen. Der wieder eingeschaltete Kompressor 30 saugt jetzt den im Kältekreislauf 2 verbliebenen Rest des Kältemittels an, komprimiert es, wonach das komprimierte Kältemittel im Kondensator 40 gekühlt wird und in die Kältemittelflasche 20 fließt.

Der beschriebene Entleerungsvorgang wird automatisch durch das Niederdruckpressostat 38 beendet, das nach Absinken des festge­ stellten Druckes auf etwa 1 bar absolut den Kompressor 30 abschaltet, so daß dann im Kältekreislauf 2 praktisch kein Kälte­ mittel mehr enthalten ist.

Ein Überfüllen der Kälteflasche 20 wird durch die Wiegeeinrichtung 24 sowie einen mit dieser gekoppelten, nicht dargestellten Schalter verhindert. Der Schalter spricht auf das Erreichen eines voreingestellten Gewichts der Kältemittelflasche 20 an und unterbricht beispielsweise den Antrieb des Kompressors 30 und bewirkt ein Stillsetzen der Entsorgungsvorrichtung 10.

Als weitere Sicherheitseinrichtungen ist das Hochdruckpressostat 39 vorgesehen, das den Kompressor abschaltet, wenn der Druck in der Hochdruckleitung 33 über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus ansteigt. Als weitere mechanische Sicherheitseinrichtung ist das Sicherheitsventil 39 vorgesehen, dessen Eingang mit der zum Anschluß 15 führenden Leitung 29 gekoppelt ist. Das federbelastete Sicherheitsventil 39 öffnet, wenn der Druck in der Leitung 29 über einen durch die Einstellung der Feder des Sicherheitsventils 39 bestimmten, vorgegebenen Druck hinaus ansteigt.

Wenn die Kältemittelflasche 20 zu Beginn des Entsaugungsvorgangs bereits Kältemittel enthält, entfällt der oben beschriebene Verfahrensschritt des Evakuierens der Kältemittelflasche 20 und des anschließenden Entleerens flüssigen Kältemittels aus dem Kältekreislauf 2 über die Bypaßleitung 48. Die Entsorgung erfolgt dann in der Weise, daß der Kompressor 30 über die geöffneten Ventile 44 und 46 sowie über die geöffneten Ventile 61, 64 und 65 Kältemittel aus der Niederdruckseite und der Hochdruckseite des Kältekreislaufs wie beschrieben absaugt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Überführung von Kältemittel aus einem Kältekreislauf in einen Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel aus dem Kältekreislauf abgesaugt und verflüssigt wird, und das verflüßigte Kältemittel in den Speicher geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einem leeren Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Absaugen des Kältemittels aus dem Kältekreislauf der Speicher evakuiert und direkt mit dem Kältekreislauf verbunden wird.

3. Vorrichtung zum Überführen von Kältemittel aus einem Kälte­ kreislauf in einen Speicher zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompressor (30) und ein luftgekühlter Kondensator (40) in Reihe geschaltet sind, wobei die Saugseite des Kompressors über wenigstens ein Ventil (44; 46) an den Kältekreislauf (2) und der Kondensator (40) über wenigstens ein weiteres Ventil (65) an den Speicher (20) anschließbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Bypaß-Leitung (48), die die Saugseite (36) des Kompressors (30) mit dem Ausgang (29) des Kondensators (40) über wenigstens ein Ventil (62) verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite des Kompressors (30) über ein erstes Stellventil (46) mit dem Niederdruckzweig des Kältekreislaufs (2) und über ein zweites Stellventil (44) mit dem Hochdruckzweig des Kältekreis­ laufs verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Kompressor (30) mit dem Kondensator (40) verbindenden Hochdruckleitung (33) eine absperrbare Entlüftungs­ vorrichtung (35) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (50), welche Manometer (51, 52, 59) zur Anzeige der Drücke im Kältekreislauf (2) sowie im Speicher (20) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speicher (20) auf einer Wiegeeinrichtung (24) angeordnet ist, welche mit einem auf einen vorgegebenen Grenzwert eingestellten Schalter gekoppelt ist, der in den Steuerkreis für den Kompressor (30) geschaltet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (50) eine Reihe (52) von Bedienungsschaltern aufweist, welche Steuerventile (61, 62, 63, 64, 65) in der Bypaßleitung (48) sowie in den über den Kompressor (30) und über den Kondensator (40) führenden Kältemittelleitungen (36, 33, 42) zu steuern gestatten.