DE3810534A1

DE3810534A1 - Verfahren und vorrichtung zur untersuchung von kaeltemittel in einem geschlossenen system

Info

Publication number: DE3810534A1
Application number: DE3810534A
Authority: DE
Inventors: Harry F Klodowski
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1988-10-13
Anticipated expiration: 2008-03-29
Also published as: CA1324310C; JPH0677009B2; US4923806A; DE3810534C3; JPS63255658A; DE3810534C2

Description

Eine Anzahl von gesättigten Fluorkohlenstoff-Verbindungen und Azeotrope werden üblicherweise als Kälte- oder Kühlmittel in Kälte- oder Kühlsystemen (im folgenden als Kühlmittel bzw. -systeme bezeichnet) eingesetzt. Die verschiedenen Kühlmittel haben verschiedene physikalische Konstanten, wie beispielsweise Siedepunkte und Dampfdrucke, welche deren Einsatzfähigkeit für eine besondere Verwendung diktieren. Kühlsysteme werden ganz allgemein als entweder Hochdruck- oder Niederdrucksysteme klassifiziert, in Abhängigkeit von dem angewandten Druck. In vielen Kühlsystemen wird eine geringe Menge Öl mit dem Kühlmittel im Kreis geführt, und dessen Anwesenheit wird bei der Konstruktion der Systeme berücksichtigt. Auch absorbieren Kühlmittel und Öl Feuchtigkeit bis zu einem Grad derart, daß gewöhnlich etwas Wasser vorhanden ist. Das Kühlmittel befindet sich im Kühlzyklus zwischen den Flüssig- und Dampfzuständen. Verunreinigungen in dem Kühlmittel können ebenfalls als Flüssigkeit oder Dampf angesehen werden, insofern, als ihre Taupunkte relativ nahe bei denen der Kühlmittel liegen, und sie können in dem Zyklus gegebenenfalls kondensieren und verdampfen. Um das Problem einer Verunreinigung zu lösen, ist es zuerst notwendig, die vorhandene Verunreinigung bzw. die Verunreinigungen zu identifizieren. Bei der Untersuchung von Kühlmitteln in einem geschlossenen System kann ganz allgemein angenommen werden, daß das Kühlmittel bei Umgebungstemperatur auf einem Überdruck im Bereich von etwa 137,9 · 10³ bis über 1379 · 10³ Pa (20 psig bis über 200 psig) sein kann, in Abhängigkeit von dem Kühlmittel, und daß etwas Öl und Wasser vorhanden sein werden. Außerdem können Verunreinigungen vorhanden sein, wie beispielsweise die Reaktionsprodukte der chemischen Reaktionen zwischen dem Kühlmittel, dem Schmiermittel, der Feuchtigkeit, den rückständigen Lösungsmitteln, dem Lötmittel, dem Flußmittel, den elektrischen Isolationsmaterialien etc., und die Verunreinigungen und das Kühlmittel können in flüssigem oder Dampfzustand vorliegen. Wenn ein geschlossenes Kühlsystem zu untersuchen ist, um die Anwesenheit von Verunreinigungen zu bestimmen, besteht das normale Verfahren darin, das Kühlmittel aus dem System zu entfernen und es auf Wasser zu untersuchen. Das Schmiermittel auf dem Kompressor wird auf Säuren etc. in einem getrennten Test untersucht.

Die Anwesenheit von überschüssiger Feuchtigkeit in dem System kann auf einer fehlerhaften Trocknung der Anlage im Betrieb und bei Wartungsarbeiten, Undichtigkeiten im System, Oxidation von Kohlenwasserstoffen, feuchtem Öl und/oder Kühlmittel und Zersetzung der Celluloseisolierung in hermetisch abgedichteten Einheiten beruhen. Die Gegenwart von überschüssiger Feuchtigkeit kann Eisbildung in den Entspannungsventilen und den Kapillarröhren, Korrosion von Metallen, Kupferüberzüge und chemische Schädigung der Isolierung in hermetischen Verdichtern verursachen. Säure kann infolge von Motorüberhitzungen vorhanden sein, die eine Überhitzung des Kühlmittels bewirken. Derartige Überhitzungen können vorübergehender oder lokaler Natur sein, wie in dem Fall eines Reibung hervorrufenden Spans, der eine lokale überhitzte Stelle erzeugt, welche das Kühlmittel überhitzt. Die hauptsächlich in Betracht zu ziehende Säure ist HCl, jedoch können andere Säuren und Verunreinigungen als Zersetzungsprodukte von Öl, Isolierung, Tränklack, Dichtungen und Klebstoffen gebildet werden.

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur quantitativen Untersuchung von Kühlmitteln in einem geschlosenen System auf die Anwesenheit einer Vielzahl von Verunreinigungen in einem einzigen Test abgestellt, ohne daß mehr Kühlmittel abgezogen als für den Test benötigt wird. Der Test ist gültig, ob die Verunreinigungen flüssig oder dampfförmig sind, ob das System betrieben wird oder nicht, und er ist für Hochdruck- oder Niederdruck-Betrieb brauchbar.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von flüssigen und gasförmigen Verunreinigungen in dem Kühlmittel in einem geschlossenen System zu schaffen, ohne daß das gesamte Kühlmittel aus dem System entfernt wird.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, Öl aus dem Kühlmittel in der Prüfvorrichtung zu entfernen, bevor das Kühlmittel mit den Indikatorschichten in Kontakt kommt.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung eines hermetisch abgedichteten Verdichters, ob ausgefallen oder im Betrieb, ohne Demontage zu schaffen, und die Art und Weise des Versagens oder den Zustand des Systems festzustellen.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Anwesenheit von starken Säuren in Kühlmitteln zu bestimmen.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Acidität eines hermetisch abgedichteten Verdichters zu bestimmen, ohne daß das Ablassen der Kühlmittelfüllung erforderlich ist.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen einzigen Test für die Bestimmung von mehreren Verunreinigungen in einem Kühlmittel zu schaffen. Diese und weitere Aufgaben, wie sie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich sind, werden durch die vorliegende Erfindung gelöst.

Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Verunreinigungen in einem Kühlmittel-Medium abgestellt. Das transparente Glas- Prüfrohr für einmaligen Gebrauch ist bis zum Gebrauch verschlossen und enthält darin einen Ölentfernungs-Abschnitt, einen Wasserentfernungs- und Anzeigeabschnitt und einen Säureanzeige-Abschnitt. Bei der Verwendung werden die Enden des Glas-Prüfrohrs abgebrochen, und das Rohr wird in einem Rohr- Halterungsapparat plaziert, der zur Abdichtung des Rohrs dient, so daß der gesamte Kühlmittelstrom durch das Rohr geleitet wird, der einen Schutzschild für das Rohr bildet und, falls erfordelrich, den das Rohr erreichenden Druck abdrosselt. Die Anwesenheit von Verunreinigungen wird durch eine Farbänderung angezeigt, die durch Vergleich mit einer Farbtafel und/oder dem Ausmaß der Ausbreitung der Farbänderung in dem anzeigenden Medium quantitative Werte liefert.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung derselben in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht in der Perspektive einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verwendung mit einem Teil eines Kühl-, Klimaanlage- oder einem ähnlichen System zur Klimatisierung von Luft;

Fig. 2 eine Ansicht von zum Teil getrennten und auseinandergezogenen Bauteilen einer Kühlmitteldampf-Prüfrohr-Halterungsvorrichtung und ein Prüfrohr für mehrere Verunreinigungen der Ausführungsform in Fig. 1;

Fig. 3 eine partiell im Schnitt gezeichnete Seitenansicht des Prüfrohrs für mehrere Verunreinigungen in Fig. 2;

Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines Rohrbehälters in der Kühlmitteldampf-Prüfrohr- Halterungsvorrichtung in Fig. 2;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht mit voneinander getrennten und auseinandergezogenen Bauteilen im Querschnitt des Durchflußbegrenzers in der Kühlmittel-Prüfrohr-Halterungsvorrichtung in Fig. 2;

Fig. 6 zwei beispielhafte Tabellen zur Interpretation von erfaßten Verunreinigungen;

Fig. 7 einen Längsschnitt eines modifizierten Rohrbehälters und

Fig. 8 eine Schnittansicht eines modifizierten Durchflußbegrenzers mit voneinander getrennten und auseinandergezogenen Bauteilen.

In Fig. 1 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, die verwendet wird in Verbindung mit einem Verdichter 10, einer Kühl-, Klimaanlage oder eines ähnlichen geschlossenen Systems, das einen Verdichter zum Verdichten eines Kühlmittels verwendet. Der Verdichter 10 hat eine Saugleitung 12 mit einem Bedienungsventil 14 darin, und eine Austragsleitung 16 mit einem Bedienungsventil 18 darin. Die Erfindung wird zwar erläutert am Beispiel der Verwendung zum Untersuchen auf das Vorhandensein von Verunreinigungen in dem Kühlmitteldampf, welcher den Verdichter 10 über die Austragsleitung 16 verläßt, jedoch faßt die vorliegende Erfindung Probenentnahmen eines Teils des Kühlmitteldampfs an anderen Punkten in dem System ins Auge, wie beispielsweise an der Saugleitung 12 des Verdichters 10. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung auch zur Untersuchung von Verunreinigungen in anderen Typen von Systemen eingesetzt werden, in welchen die Flüssigkeit entweder auf relativ hohem Druck oder auf Umgebungsdruck gehalten wird.

In Fig. 3, auf die hauptsächlich Bezug genommen wird, ist ein Wegwerfprüfrohr 20 für mehrere Verunreinigungen zur Bestimmung der Anwesenheit von Verunreinigungen, wie beispielsweise Wasser und Säuren, in einem Kühlmitteldampf dargestellt. In dieser besonderen Ausführungsform ist das Prüfrohr 20 zur Prüfung auf zwei besondere Verunreinigungen in einem Kühlmitteldampf konstruiert. Das Prüfrohr 20 umfaßt ein aus einem transparenten Material, wie beispielsweise Natron-Kalk-Glas oder einem anderen geeigneten Material, hergestelltes, insgesamt zylindrisches Rohr 22. Das Rohr 22 hat gegenüberliegend angeordnete, spitz zulaufende Enden, welche in einer zerbrechbaren stromaufwärts liegenden Spitze 24 und einer zerbrechbaren stromabwärts liegenden Spitze 26 enden. Diese Spitzen 24 und 26 sind für die Verwendung zerbrechbar konstruiert, wodurch ein stromaufwärts liegendes offenes Ende 28 und ein stromabwärts liegendes offenes Ende 30 (Fig. 2) gebildet werden, und sie sind insgesamt von konischer Form.

Das Prüfrohr 20 ist insgesamt in einen Tröpfchenabscheiderabschnitt 32 für Ölentfernung und in einen die Verunreinigung anzeigenden Abschnitt 34 unterteilt. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Rohr 22 eine Gesamtlänge von 130 mm, und die Länge unter Ausschluß der kegeligen Teile an den Spitzen beträgt 105 mm. Die Innen- und Außendurchmesser sind 4 mm bzw. 6 mm. In dem zusammengesetzten Rohr 20 wird sich der Tröpfchenabscheiderabschnitt 32 von dem stromaufwärts liegenden Ende 24 auf etwa die Hälfte der Länge des Rohrs 22 erstrecken und ist im wesentlichen ein offener Abschnitt, welcher es mitgerissenem Öl ermöglicht, sich vor dem Erreichen des die Verunreinigung anzeigenden Abschnitts 34 abzusetzen. Die Ölabtrennung wird erhöht, wenn der Strom durch das Rohr 22 vertikal nach oben verläuft. Beginnend an dem stromaufwärts gelegenen Ende des die Verunreinigung anzeigenden Abschnitts 34 enthält das Rohr 22 der Reihe nach ein 3 mm langes Messingsieb 36, eine 1 mm dicke Glasfaserscheibe 37, einen 12 mm langen Wasserentfernungs- und Feuchtigkeitsanzeigeabschnitt 39, eine 1 mm dicke Glasfaserscheibe 40, ein 8 mm langes Walzmessingsieb 42, eine 1 mm dicke Glasfaserscheibe 43, einen 25 mm langen, die Säure anzeigenden Abschnitt 45 und ein 3 mm langes Messingsieb 46. Die Chemikalien, welche den Wasserentfernungs- und Feuchtigkeit anzeigenden Abschnitt 39 und den Säure anzeigenden Abschnitt 45 bilden, werden in dem Rohr 22 relativ zu Markierungen 39 a beziehungsweise 45 a angeordnet oder die Markierungen 39 a und 45 a werden auf dem Rohr 22 angebracht, nachdem das Rohr 22 verschlossen worden ist. Die Unterteilungsscheiben 37, 40 und 43 können außer aus Glasfaser aus irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt sein, wie beispielsweise aus Metall oder Kunststoffmaterial, und sie dienen hauptsächlich als Pfropfen, um die Chemikalien an Ort und Stelle zu halten und um eine physikalische Trennung dieser Chemikalien sicherzustellen. Die Masse oder die Dicke von irgendeiner Scheibe hängt ab von dem Typ der Substanzen, die sie trennt, den Dimensionen des Rohrs 22 und dergleichen. Die Hauptfunktion der Sieb- oder Filterteile 36, 42 und 46 besteht darin, das anzeigende Medium in anzeigenden Abschnitten 39 und 45 und die Scheiben 37, 40 und 43 am Ort im die Verunreinigung anzeigenden Abschnitt 34 zu halten und im Falle des Siebs 42 eine physikalische Trennung für die Chemikalien und die Scheiben 37, 40 und 43 vorzusehen. Die Sieb- oder Filterteile 36, 42 und 46 sieben oder filtern ihrer inneren Natur nach teilchenförmiges Material aus, jedoch sollen sie nicht irgendwelche Verunreinigungen herausfiltern, von denen gewünscht wird, daß sie in den anzeigenden Abschnitten 39 und 45 bestimmt werden. Selbstverständlich könnten, falls die Sieb- oder Filterteile oder die Scheiben irgendwelche der zu bestimmenden Verunreinigungen herausfiltern, die anzeigenden Abschnitte 39 und 45 nur ungenaue Mengen der in dem Kühlmitteldampf vorhandenen Verunreinigungen anzeigen. Die Sieb- oder Filterteile 36, 42 und 46 können außer aus dem bevorzugten Messing aus anderem Metall, Glas, Kunststoff, Keramik und dergleichen hergestellt sein.

Angeordnet an der äußeren Oberfläche des die Verunreinigung anzeigenden Abschnitts 34 ist eine Reihe der Markierungen 39 a und 45 a zur leichten Bestimmung der Länge der Farbänderung in den entsprechenden anzeigenden Abschnitten 39 und 45. Der Abstand zwischen den einzelnen Marken, welche die Markierungen 39 a und 45 a bilden, wird empirisch bestimmt, basierend auf dem Typ der anzeigenden Substanz, den Dimensionen des Rohrs 22, der Granularität der besonderen anzeigenden Substanz und dergleichen. Die Markierungen 39 a und 45 a können auf dem Rohr 22 mittels eines Klebebands, mittels Ätzen oder dergleichen angebracht sein.

Falls gewünscht, kann die Anzeige 39 a eliminiert und die Wasserkonzentration durch die Farbänderung des gesamten anzeigenden Abschnitts 39 bestimmt werden. Die Anzeige der Menge oder der Konzentration der Verunreinigung oder der Verunreinigungen wird dann unter Verwendung einer farbkodierten Karte durchgeführt. Beispielsweise kann das Vergleichen der Farbtönung der veränderten anzeigenden Substanz mit der gleichen Farbtönung auf der farbkodierten Karte die Konzentration oder die Menge der vorhandenen Verunreinigung anzeigen, wobei jeder Farbtönung auf der Karte eine vorherbestimmte Konzentration an Verunreinigung bedeutet. Weiterhin können die Farbkodierungen auch ein besonderes Wartungsverfahren anzeigen, das zur Entfernung der Verunreinigung auszuführen ist.

Die Wasserentfernungs- und Feuchtigkeit anzeigenden Medien im Abschnitt 39 können geeigneterweise wie folgt hergestellt werden:

Feuchtigkeit anzeigende Chemikalie

Das folgende Verfahren beschreibt die Stufen, die erforderlich sind zur Herstellung der in dem Prüfrohr für Verunreinigungen verwendeten feuchtigkeitsanzeigenden Chemikalie. Kobalt(II)- chlorid wird als Indikator verwendet und ändert die Farbe von Blau nach Rosa, wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Es werden zwei Schichten von Kobalt(II)-chlorid auf den Sand aufgebracht, anschließend erfolgen zwei Chloroform-Wäschen zur Entfernung von irgendwelcher überschüssiger Chemikalie, die später von den Sandteilchen abblättern würde. Der Sand wird dann in einem dicht verschlossenen Gefäß aufbewahrt, bis er fertig für die Verwendung ist.

Rezept für die Herstellung des Feuchtigkeit anzeigenden Mediums

1. Man wiegt angenähert 300 g Quarzsand (Fisher Katalog No. S-15U Mesh size 30-50) in ein 600-ml-Becherglas ab.
2. Man gibt in das Becherglas eine Lösung von 30%igem Kobalt(II)-chlorid in Aceton, bis der Sand gerade bedeckt ist.
3. Man rührt sacht, bis der gesamte Sand mit der Kobalt(II)- chlorid-Lösung reagiert hat, und läßt dann annähernd eine halbe Stunde stehen.
4. Man dekantiert die Flüssigkeit ab. Man gießt den Sand in eine große flache Kasserolle.
5. Man erhitzt den Sand auf einem Kocher unter konstantem Rühren, bis er trocken ist (der Sand wird seine Farbe von Rosa nach Lavendel bis Blau ändern, wenn er vollständig trocken ist).
6. Um eine zweite Schicht der Chemikalie auf den Sand aufzubringen, wiederholt man die Schritte 2 bis 5, und führt dann den Schritt 7 aus.
7. Sobald der Sand kalt ist, überführt man ihn in ein sauberes 500-ml-Becherglas.
8. Man gibt Chloroform in das Becherglas, bis der Sand gerade bedeckt ist, und rührt sacht.
9. Man dekantiert das Chloroform ab. (Dies entfernt einen Überschuß von feinkörnigem Kobalt(II)-chlorid aus dem Sand.)
10. Man trocknet den Sand (wie im Schritt 5 beschrieben).
11. Man wiederholt die Schritte 7 bis 10 für eine zweite Chloroform-Wäsche. Dann geht man zum nächsten Schritt über.
12. Man lagert trockenen blauen Sand in einem dicht geschlossenen Gefäß.

Anmerkung - Wenn der Sand beginnt, die Farbe zu ändern (Blau bis Lavendel bis Rosa), erhitzt man den Sand auf einem Kocher unter konstantem Rühren, bis die blaue Farbe zurückkehrt.

Das Säure anzeigende Medium im Abschnitt 45, das zur Bestimmung aller Mineralsäuren geeignet ist, wird wie folgt hergestellt, wobei man von einer frisch hergestellten Basisindikatorlösung aus 400 ml Bromphenolblau, 98 ml Ethanol und 2 ml Glycerin ausgeht, die bis zur Lösung gerührt sind:

Verfahren

1. Man wiegt 100 g gesiebte Kieselerde in ein 250-ml- Becherglas ein und rührt mit einem Teflon-Rührstab.
2. Man fügt 75 ml einer 0,5%igen Polyethylenglykol-Lösung hinzu, die auf einen pH-Wert von 6,5 bis 7,0 unter Verwendung von 0,01 n NaOH neutralisiert wurde.
3. Man erhitzt unter Rühren auf einer Heizplatte bis zum schwachen Sieden und läßt 5 Minuten lang sieden, kühlt ab und überprüft den pH-Wert.
4. Man dekantiert die Lösung und fügt entionisiertes Wasser (50 ml) hinzu und erhitzt wiederum bis zum Sieden. Man läßt 1 Minute lang sieden.
5. Man dekantiert die Lösung und läßt dem Überschuß ausreichend Zeit zu trocknen.
6. Man trocknet die behandelte Kieselerde in einem Trog oder einer Schale in einem Ofen von 100°C.
7. Man kühlt ab und überführt in einen 500-ml-Vakuum- Ansatzkolben.
8. Man behandelt die Kieselerde mit Indikatorlösung - 2-ml- Lösung pro 100 g Kieselerde. Man bringt zweimal auf (angenähert jedesmal 1 ml).
9. Das Lösungsmittel wird unter Verwendung einer Vakuumpumpe und einer Kühlfalle mit flüssigem Stickstoff eingedampft.
10. Das Pumpen wird 15 Minuten lang über den Zeitpunkt hinaus fortgesetzt, an dem das Medium freifließend ist und trocken erscheint. Übermäßiges Pumpen wird den Glycerin- Film von dem Medium entfernen. Es sei bemerkt, daß dieser Indikator auf einer nicht-wässerigen Basis ist und daß die Basis bevorzugter mit Glycerin überzogene Kieselerde (Sand) als Kieselgel ist. Eine wässerige Basis ist viel weniger empfindlich für Säure und eine Silicagel-Basis kann eine saure Anzeige liefern, wenn man sie mit dem Bromphenolblau reagieren läßt.

Bezüglich Fig. 3 sei bemerkt, daß der Wasserentfernungs- und Feuchtigkeit anzeigende Abschnitt 39 durch das eintretende Gas erst erreicht wird, nachdem dieses der Reihe nach durch den Tröpfchenabscheiderabschnitt 32, das Messingsieb 36 und die Glasfaserscheibe 37 geströmt ist. Der Wasserentfernungs- und die Feuchtigkeit anzeigende Abschnitt 39 ist von dem die Säure anzeigenden Abschnitt 45 durch die Glasfaserscheibe 40, das Walzmessingsieb 42 und die Glasfaserscheibe 43 getrennt, um die anzeigenden Medien in dem verschlossenen Rohr vor der Verwendung zu isolieren und zu trennen und dadurch einen Migrationsvorgang dazwischen zu verhindern. So sind mit den verschlossenen und unzerbrochenen Spitzen 24 und 26 des Rohrs 20 gemäß der Darstellung in Fig. 3 der Wasserentfernungs- und Feuchtigkeit anzeigende Abschnitt 39 und der die Säure anzeigende Abschnitt 45 wirksam voneinander getrennt und von der Umgebung isoliert, bis die Spitzen abgebrochen werden.

Die vorliegende Erfindung ist für eine Verwendung zur Bestimmung von Verunreinigungen in Flüssigkeiten, die auf einem relativ hohen Druck gehalten werden, geeignet. Beispielsweise kann in einem Kühl-, Klimaanlagen- oder einem ähnlichen System das Kühlmittel auf relativ hohen Drücken, wie beispielsweise auf 1378,9 · 10³ Pa (200 lbs per square inch) gehalten werden. Weil darüber hinaus der Kühlmitteldampf im allgemeinen mitgerissene Schmiermitteldämpfe enthält, ist es in hohem Maße erwünscht, vor der Untersuchung des Kühlmitteldampfes auf Verunreinigungen irgendwelches mitgerissene Schmiermittel abzutrennen und zu entfernen. Die Abtrennung von mitgerissenem Schmiermittel aus dem Kühlmittel wird mit Hilfe des Tröpfchenabscheiderabschnitts 32 in Verbindung mit dem Durchflußbegrenzer 48 bewerkstelligt, von dem eine detailliertere Beschreibung nachstehend gegeben wird. Grundsätzlich ist der Durchflußbegrenzer 48 konstruiert, den Druck des Kühlmitteldampfes von seinem relativ hohen Systemdruck bis auf einen relativ niedrigen Druck herabzusetzen, bevor der Kühlmitteldampf in das Prüfrohr 20 eintritt. Wenn der Kühlmitteldampf durch den Durchflußbegrenzer 48 strömt, wird von seinem relativ hohen Druck auf einen relativ niedrigen Druck reduziert und tritt im Prinzip unmittelbar danach in den Tröpfchenabscheiderabschnitt 32 durch das stromaufwärts befindliche offene Ende 28 ein. Wegen der raschen Druckabnahme trennen sich die mitgerissenen Schmiermitteldämpfe von dem Kühlmitteldampf ab und sammeln sich an der Seite des Tröpfchenabscheiderabschnittes 32 in Form von winzigen Tröpfchen an. Die Länge des Tröpfchenabscheiderabschnitts 32 kann variieren und von der Druckdifferenz zwischen dem Systemdruck und dem Umgebungsdruck, an Abmessungen des Rohrs 22, der erwarteten Menge an mitgerissenem Schmiermittel in dem Dampf, und dergleichen, abhängig sein. Wie aus dem vorhergehenden Kommentar klar hervorgeht, ist die Strömungsrichtung des Kühlmitteldampfs durch das Prüfrohr 20 für mehrere Verunreinigungen die Richtung des Pfeils A, der in den Fig. 1 bis 4 eingezeichnet ist.

Bezugnehmend auf die Fig. 1, 2, 4 und 5 wird die Kühlmitteldampf-Prüfrohr-Halterungsapparatur 50 mit einem Prüfrohr 20 für mehrere Verunreinigungen darin zum Prüfen von bei einem relativ hohen Druck gehaltenen Flüssigkeiten erläutert. Die Prüfrohr-Halterungsapparatur 50 umfaßt insgesamt den Rohrbehälter 52, den Durchflußbegrenzer 48 und den Fluidschlauch 54, der ein Standard- Kühlmittelschlauch sein kann. Der Fluidschlauch 54 umfaßt eine Schlauchleitung 56, die an einem Ende das Verbindungsstück 58 aufweist, das eine Armatur vom Schraeder-Typ sein kann, zur Verbindung mit dem Bedienungsventil 18, und ein Verbindungsstück 60 an dem anderen Ende zum Verbinden mit dem Durchflußbegrenzer 48.

Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen, worin der Rohrbehälter 52 aus einem insgesamt transparenten Material, wie Plexiglas, hergestellt ist und einen ausreichenden inneren Durchmesser aufweist, um das Prüfrohr 20 aufzunehmen, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Der Rohrbehälter 52 hat, gegenüberliegend angeordnet, ein stromaufwärts liegendes offenes Ende 62 und ein stromabwärts liegendes offenes Ende 64. Selbstverständlich sind alle Bezugshinweise zu Elementen oder Lücken, wie stromaufwärts und stromabwärts, in bezug auf den Pfeil A, der die Strömungsrichtung der zu untersuchenden Flüssigkeit angibt, zu sehen. Lokalisiert an dem stromabwärts angeordneten offenen Ende 64 ist das Stützmittel oder der Teil 66. Der Teil 66 umfaßt eine kontinuierlich abgeschrägte Oberfläche 68 schräg abfallend nach innen und axial nach außen zur zentrischen Unterstützung darin des insgesamt konisch geformten stromabwärts befindlichen offenen Endes 30 des Prüfrohrs 20. Andere Typen der Unterstützung können angewandt werden, um das stromabwärts befindliche offene Ende 30 in dem Rohrbehälter 52 zentral einzustellen. Das stromabwärts angeordnete offene Ende 62 hat einen innen mit Gewinde versehenen Oberflächenteil 70 zur Verbindung mit dem Durchflußbegrenzer 48.

Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen, worin der Durchflußbegrenzer 48 ein etwas länglicher Körper mit gegenüberliegend angeordneten Endabschnitten 72 und 74 ist. Der Endabschnitt 72 weist eine mit Gewinde versehene Oberfläche 76 für eine Schraubverbindung des Durchflußbegrenzers 48 mit dem Verbindungsstück 60 des Flüssigkeitsschlauches 54 auf und ein Druckreduziermittel 78, angeordnet unmittelbar stromabwärts der Öffnung 80. Das Druckreduziermittel 78 weist einen Kragenabschnitt 82 auf, axial und radial innenseitig der Öffnung 80 angeordnet, um den ringförmigen Raum 84 zwischen der inneren Oberfläche 86 und der äußeren Oberfläche des Kragenabschnitts 82 zu begrenzen. Der Kragenabschnitt 82 begrenzt ebenso auch die ringförmige Bodenfläche 88, die ringförmige entfernte Endfläche 90 und den Durchlaß 92. Das Druckreduziermittel 78 umfaßt ferner ein Wandteil 94 an dem innersten Ende des Durchlasses 92 mit einer kleinen darin angeordneten Düse 96. In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Düse 96 von einer bestimmten Dimension, um einen Kühlmitteldampfstrom von etwa 300 cm³/min zu liefern, wenn bei einem Kühlmitteldruck von etwa 862 · 10³ Pa (125 psi) gearbeitet wird. Innerhalb des Durchlasses 92 ist eine kontinuierlich abgeschrägte Oberfläche 98, die schräg abfällt nach innen und axial nach innen gegen den Wandteil 94 und den Eingang zu der Düse 96 begrenzt. Das Druckreduziermittel 78 kann konstruiert sein, um größere oder kleinere Ströme zu bilden, oder den gleichen Strom bei höheren oder niedrigeren Kühlmitteldrucken zu bilden.

Der Endabschnitt 74 weist eine außen mit Gewinde versehene Oberfläche 100 zur Schraubverbindung des Durchflußbegrenzers 48 mit dem mit Gewinde versehenen Oberflächenteil 70 des Rohrbehälters 52 auf. Der Endabschnitt 74 weist ferner eine Öffnung 102, eine ringförmige Aussparung 104 und einen Durchlaß 106 in Fluidverbindung mit dem Durchlaß 92 durch die Düse 96 auf. Die äußere Oberfläche des Endabschnitts 74 weist auch einen Sechskantmutterflansch 108 auf, um das manuelle Verbinden des Durchflußbegrenzers 48 mit dem Fluidschlauch 54 und dem Rohrbehälter 52 zu unterstützen. Wie erläutert, ist der Durchlaß 106 im Durchmesser größer als der Durchlaß 92.

Ein dampfpermeables Sieb oder Filter 110 ist in der Öffnung 80 des Endabschnitts 72 angeordnet und liegt an der ringförmigen entfernten Endfläche 90 des Kragenabschnitts 82 an. An dem gegenüberliegenden Ende des Durchflußbegrenzers 48 ist eine Dichtung, wie beispielsweise der O-Ring 112, fest in die ringförmige Aussparung 104 eingepaßt und dient zur Sicherstellung eines flüssigkeitsdichten Sitzes zwischen Durchlfußbegrenzer 48 und dem konisch geformten stromaufwärts befindlichen offenen Ende 28 des Prüfrohrs 20, derart, daß der gesamte Strom durch das Rohr 20 hindurchgeht. Das Sieb oder Filter 110 ist so konstruiert, daß es aus dem Kühlmitteldampf lediglich teilchenförmiges Material herausfiltert, von dem nicht beabsichtigt ist, daß es in den anzeigenden Abschnitten 39 und 45 erfaßt wird, und um eine Verstopfung der Düse 96 zu verhindern.

Alternativ könnte der Durchflußbegrenzer 48 oder das Druckreduziermittel 78 im Verbindungsstück 58 der Schlauchleitung 56 angeordnet sein, um die gewünschte Kühlmitteldampf-Strömungsrate durch die Leitung 56 und das Rohr 20 zu erzielen; oder das Druckreduziermittel 78 könnte an dem stromabwärts liegenden offenen Ende 64 des Rohrbehälters 52 angeordnet sein.

Wenn es während des Betriebs gewünscht wird, irgendwelche Verunreinigungen in einem Kühlmitteldampf, der auf einem relativ hohen Druck in einer Kühl-, Klimaanlage oder einem anderen System gehalten wird, zu erfassen, wird ein verfügbares Prüfrohr 20 für mehrere Verunreinigungen vorgesehen, welches die gewünschten Anzeigemedien in den anzeigenden Abschnitten 39 und 45 aufweist, zur Anzeige der Verunreinigungen, deren Bestimmung gewünscht wird. Die zerbrechbaren stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Spitzen 24 und 26 des Prüfrohrs 20 werden in irgendeiner herkömmlichen Weise abgebrochen, um die offenen Enden 28 beziehungsweise 30 auszubilden, und das Prüfrohr 20 wird dann manuell in den Rohrbehälter 52 eingeführt, so daß das stromabwärts liegende offene Ende 30 durch die kontinuierlich abgeschrägte Oberfläche 68 des Stützmittels 66 gestützt wird. Der Durchflußbegrenzer 48 mit dem darin eingepaßten Sieb 110 und dem O-Ring 112 wird vermittels seines Endabschnitts 74 mit dem mit Gewinde versehenen Oberflächenteil 70 des Rohrbehälters 52 verschraubt. Es ist zu diesem Zeitpunkt dafür zu sorgen, daß sichergestellt wird, daß das stromaufwärts liegende offene Ende 28 des Prüfrohrs 20 innerhalb des O-Rings 112 aufgenommen ist, um so einen flüssigkeitsdichten Sitz sicherzustellen und eine Umgehung des Rohrs 20 zu verhindern. Der Durchflußbegrenzer 48 wird dann manuell von Hand mit dem Rohrbehälter 52 verbunden, bis das Prüfrohr 20 darin gesichert ist und der O-Ring 112 dicht zwischen dem Durchflußbegrenzer 48 und dem Prüfrohr 20 sitzt.

Anschließend wird der Endabschnitt 72 des Durchflußbegrenzers 48 manuell mit dem Verbindungsstück 60 der Schlauchleitung 56 schraubend verbunden. Die Schlauchleitung 56 wird dann mit dem Verdichter 10 durch Verschrauben von Hand unter Verbindung des Schraeder-Verbindungsstücks 58 mit dem Saugleitungs-Bedienungsventil 18 verbunden. Es ist erforderlich, die Prüfapparatur vor der Verwendung zu spülen, so daß nach dem Zusammenbau und der Verbindung mit dem Verdichter 10, wie beschrieben, die gesamte Apparatur gespült werden kann, wobei jedoch das Prüfrohr 20 entfernt und intakt ist. Zumindest muß jedoch die Schlauchleitung 56 gespült sein. Das Spülen erfordert lediglich einen Kühlmittelstrom während eines kurzen Zeitraums.

Nachdem die Vorrichtung gespült und wie beschrieben verbunden ist, fließt dann der Kühlmitteldampf mit relativ hohem Druck durch die Schlauchleitung 56 in den Durchflußbegrenzer 48. Wegen des Druckreduziermittels 78 ist der Strömungswiderstand erhöht, wodurch die Strömungsrate abnimmt, und der Druck des durch das Druckreduziermittel 78 strömenden Kühlmitteldampfs ist verringert. Diese Druckverringerung des Kühlmitteldampfs wird anfänglich durch den Kragenabschnitt 82 und den ringförmigen Raum 84 bewerkstelligt, welche die Strömungsfläche für den ankommenden Kühlmitteldampf verringern. Der Kühlmitteldampf geht durch den Durchlaß 92, der im Querschnitt durch die kontinuierlich abgeschrägte Oberfläche 98 und die Düse 96 reduziert ist. Der Kühlmitteldampf, der durch die Düse 96 in den Durchlaß 106 strömt, wird von seinem Systemdruck auf einen annehmbaren Druck und Strömungsrate herabgesetzt. Dieser im Druck herabgesetzte Kühlmitteldampf strömt dann durch die Öffnung 102 in das Prüfrohr 20 durch dessen stromaufwärts befindliches offenes Ende 28 und durch dessen stromabwärts befindliches offenes Ende 30 hinaus.

Wegen der großen und raschen Druckherabsetzung des Kühlmitteldampfs, wenn dieser durch die Düse 96 in den Tröpfchenabscheiderabschnitt 32 des Prüfrohrs 20 strömt, wird irgendwelches mitgerissenes Schmiermittel in dem Dampf davon infolge der Druckverringerung abgetrennt und entlang der inneren Oberfläche des Tröpfchenabscheiderabschnittes 32 in Form von winzigen Tröpfchen abgeschieden. Der Kühlmitteldampf und alle mitgerissenen Verunreinigungen strömen dann in Richtung des Pfeils A der Reihe nach durch das Sieb 36, die Scheibe 37, den Wasserentfernungs- und Feuchtigkeit anzeigenden Abschnitt 39, die Scheibe 40, das Sieb 42, die Scheibe 43, den die Säure anzeigenden Abschnitt 45 und das Sieb 46 und aus dem stromabwärts gelegenen offenen Ende 30 hinaus. Nach einem vorherbestimmten Zeitraum, der gewöhnlich nicht länger als 10 Minuten dauern sollte, da jeder Test kein Wiederbeschicken des Systems notwendig machen sollte, wird das Schraeder-Verbindungsstück 58 von dem Saugleitungs- Bedienungsventil 18 gelöst und das Prüfrohr 20 unverzüglich von dem Rohrbehälter 52 abgezogen. Irgendwelche Verunreinigungen an Wasser oder an starken Säuren in dem Kühlmitteldampf werden in den anzeigenden Abschnitten 39 beziehungsweise 45 angezeigt. Das Bromphenolblau in dem die Säure anzeigenden Abschnitt 45 wird in Gegenwart von Mineralsäuren seine Farbe von Blau bis Gelb ändern. Die Länge der Farbänderung wird durch Zählen der Zahl der Konzentrationseinheiten in den Anzeigen 45 a entlang der Länge der geänderten Farbe gemessen und dann geht man in die Tabelle II von Fig. 6. Unter der Annahme, daß die Säure das Bromphenolblau nach Gelb mit einem Intervall von vier Konzentrationseinheiten der Anzeigen 45 a ändert, wird dann in Fig. 6 unter der mit Markierung Nummer bezeichneten Spalte bei der Zahl 4 in die Tabelle eingegangen und anschließend in der gleichen Zeile in der Spalte, welche die vorherbestimmte Zeit angibt, während welcher man den Kühlmitteldampf durch das Prüfrohr 20 hindurchströmen ließ, der Wert abgelesen. Wenn in diesem Beispiel die Strömung während eines Zeitraums von 3 Minuten aufrechterhalten wurde, dann würde das Säure-anzeigende Medium in dem die Säure anzeigenden Abschnitt 45 einen Verunreinigungsspiegel von Säure von 0,20 Teilen pro Million Teile anzeigen. Ähnliche Tabellen können empirisch für Wasser bestimmt werden.

Nach Beendigung einer Untersuchung können die Schlauchleitung 56 und der Durchflußbegrenzer 48 für anschließende Prüfverfahren gespült werden oder man kann eine neue Schlauchleitung 56 und einen neuen Durchflußbegrenzer 48 einsetzen, d. h., die Schlauchleitung 56 und der Durchflußbegrenzer 48 können wegwerfbar konstruiert und aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise aus Kunststoffmaterial, hergestellt sein.

Die Tabelle I der Fig. 6 erläutert ein anderes Verfahren zur Bestimmung der Menge oder der Konzentration einer Verunreinigung, wie beispielsweise von Wasserdampf. In diesem Verfahren läßt man den Kühlmitteldampf durch das Prüfrohr 20 strömen, bis die Farbe in der anzeigenden Substanz, wie beispielsweise der Wasser anzeigenden Substanz, in dem Wasser anzeigenden Abschnitt 39 sich in eine besondere Farbnuance ändert, die einer farbkodierten Karte (nicht gezeigt) entspricht. Wenn die zwei Farben einander entsprechen, wird die für die Farbänderung der Wasser anzeigenden Substanz erforderliche Zeit in die Tabelle I eingetragen. Wenn es beispielsweise 3 Minuten für die Wasser anzeigende Substanz erfordern sollte, in die gewünschte Nuance der farbkodierten Karte überzugehen, dann würden die 3 Minuten einen Verunreinigungsspiegel von angenähert 270 Teilen pro Million Teile anzeigen.

In Fig. 7 ist der Rohrbehälter 52 dadurch modifiziert, daß er einen Durchflußanzeiger 114 am stromabwärts gelegenen offenen Ende 64 enthält. Der Durchflußanzeiger 114 zeigt dem Bedienungsmann an, daß eine richtige Strömungsrate von Dampf vorhanden ist, um eine genaue Anzeige von irgendwelchen Verunreinigungen sicherzustellen. Der Durchflußanzeiger 114 umfaßt eine Kammer 116, die mit dem Behälter 52 ein Ganzes bilden oder getrennt sein kann und dann mit dem Behälter 52 durch irgendwelche geeignete Mittel verbunden ist, ein Anzeigeelement, wie beispielsweise eine Holundermarkkugel 118, eine Austragsöffnung 120 und eine Strömungslinie 122, angeordnet an der Kammer 116.

Im Betrieb wird nach der Verbindung mit dem Verdichter 10 der Rohrbehälter 52 vertikal gehalten, wobei der Durchflußanzeiger 114 aufwärts angeordnet ist. Wenn eine richtige Dampfströmungsrate vorhanden ist, wird diese bewirken, daß die Kugel 118 nach oben zur Strömungslinie 122 gedrückt wird. Wenn die Kugel 118 die Strömungslinie 122 nicht erreicht, dann ist die Dampfströmungsrate niedriger als erwünscht. Dies kann auf eine Verstopfung in dem System oder dergleichen zurückzuführen sein und nach deren Beseitigung kann der Versuch, wie oben beschrieben, durchgeführt werden.

Die Kugel 118 hat einen Durchmesser, der größer ist als derjenige des offenen Endes 64 und der Öffnung 110, und sie kann aus irgendeinem geeigneten Material mit niedrigem Gewicht hergestellt sein. Ferner kann der Durchflußanzeiger 114 eine getrennte Vorrichtung sein, welche der Bedienungsmann durch bloßes Halten derselben an Ort und Stelle manuell verwenden kann, um das offene Ende 64 anzukuppeln und die gesamte Strömung, welche durch das offene Ende 64 geht, durch den Durchflußanzeiger hindurchzuleiten.

Andere Mittel zur Anzeige einer Strömungsrate können verwendet werden, wie beispielsweise ein dünner Faden. Bei einer vorherbestimmten, annehmbaren Strömungsrate kann der Faden parallel zu der allgemeinen Richtung der Strömung angeordnet sein. Irgendeine nicht-parallele Position des Fadens zeigt eine geringere als die erwünschte Strömungsrate an.

Eine modifizierte Durchflußbegrenzer-Anordnung 150 ist in Fig. 8 gezeigt und umfaßt einen Düsenhalter 160, ein zur Befestigung dienendes Bauteil 170, eine Kappe 180 und O-Ringe 190, 192 und 194. Der Düsenhalter 160 hat eine Bohrung 162, welche einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 164 enthält, endend in einem ringförmigen, hinterdrehten Teil 166. Das Gewinde 168 ist auf der Außenseite des Düsenhalters 160 ausgebildet und entspricht dem Gewinde 76 des Durchflußbegrenzers 48 und dient dazu, eine Verbindung des Düselhalters 160 mit dem Verbindungsstück 60 zu ermöglichen. Das zur Befestigung dienende Bauteil 170 hat eine erste Ausbohrung 172 und eine mit Gewinde versehene zweite Ausbohrung 174 mit einer Schulter 173 dazwischen. Ein Gewindeteil 176 ist auf der Außenseite des zur Befestigung dienenden Bauteils 170 ausgebildet und endet an der Schulter 177. Der mit Gewinde versehene Abschnitt 164 und der Gewindeteil 176 können miteinander verschraubt sein, um einen O-Ring 190 in das ringförmig hinterdrehte Teil 166 hineinzuzwängen zur Ausbildung einer Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Düsenhalter 160 und dem zur Befestigung dienenden Bauteil 170. Die den Durchlaß 179 enthaltende Düse 178 wird in die Ausbohrung 172 gepreßt und ihr Durchlaß 179 kann ausgewählt sein, um eine gewünschte Strömungsrate zu liefern. Die Kappe 180 hat eine Ausbohrung 182, die sich zusammen mit einem ersten Gewindeteil 184 hindurch erstreckt, einen zweiten Gewindeteil 188, einen Sechskantmutterflansch 186 mit einer darin ausgebildeten ringförmigen Aussparung 185. Eine zweite ringförmige Aussparung 189 ist in dem stromabwärts liegenden Ende ausgebildet. Der erste Gewindeteil 184 wird durch Verschraubung in der mit Gewinde versehenen zweiten Bohrung 174 aufgenommen und zwingt den O-Ring 192 in die Aussparung 185, um eine Fluidabdichtung zwischen dem zur Befestigung dienenden Bauteil 170 und der Kappe 180 auszubilden. Der zweite Gewindeteil 188 entspricht der außen mit Gewinde versehenen Oberfläche 100 und ist verschraubbar mit dem innen mit Gewinde versehenen Oberflächenteil 70 des Rohrbehälters 52. Der O-Ring 194 wirkt zusammen mit der Aussparung 189 und dem konisch geformten stromaufwärts befindlichen offenen Ende 28 des Prüfrohrs 20 unter Bildung einer Fluidabdichtung, um so die gesamte durch die Ausbohrung 182 gehende Strömung in das Rohr 20 zu richten. Ein Filter (nicht dargestellt), wie zum Beispiel ein Sieb 110, muß an irgendeiner geeigneten Stelle stromaufwärts der Düse 178 angeordnet sein.

Zusammenfassend wird Kühlmittel zusammen mit Wasser, Öl und anderen Verunreinigungen aus einem geschlossenen Kühlsystem abgezogen und bei niedrigem/atmosphärischem Druck in den Tröpfchenabscheiderabschnitt eines Prüfrohrs für Verunreinigungen geführt, worin das Öl entfernt wird. Das Kühlmittel und die zurückbleibenden Verunreinigungen werden dann der Reihe nach durch ein Sieb und eine Scheibe geleitet, bevor sie den Wasserentfernungs- und Feuchtigkeit anzeigenden Abschnitt erreichen. In dem Wasserentfernungs- und Anzeigeabschnitt wird irgendwelcher vorhandener Wasserdampf entfernt, und dieser liefert, falls vorhanden, eine Farbänderung, deren Strecke der Ausbreitung ein Maß des Wassergehaltes ist. Die Entfernung des Wassers führt dazu, daß irgendwelche Mineralsäuren als wasserfreie Gase vorhanden sind. Das Kühlmittel und irgendwelche Säuren werden dann der Reihe nach durch eine Scheibe, ein Sieb und eine andere Scheibe geführt, bevor sie den Säure anzeigenden Abschnitt erreichen. Der Grad der Trennung zwischen den Wasser und Säure anzeigenden Abschnitten ist zum Teil auf die Tatsache zurückzuführen, daß die anzeigenden Medien in dem Säure anzeigenden Abschnitt mit dem Wasser anzeigenden Medium reagieren können, wenn sie nahe genug beieinander sind. Die starken Säuren reagieren mit dem Säure anzeigenden Medium unter Bildung einer Farbänderung, deren Strecke der Ausbreitung ein Maß des Säuregehaltes ist. Die Feststellung des Vorhandenseins von Säure und übermäßigem Wassergehalt in dem Kühlmittel ist die Basis für den Ersatz des Kühlmittels, der Zugabe von Konditioniermitteln zu dem Kühlsystem oder der Bestimmung der Ursache des Versagens in dem System, wie zum Beispiel das Überhitzen des Motors eines hermetisch abgedichteten Verdichters, in welchem das Brennen der Isolierung Mineralsäuren produziert, was auch den Ersatz des Verdichters erfordern kann.

Die maximal erwartete Anwesenheit von Wasser in dem Kühlmittel für Wohngebäude- und Kompaktbaugruppen-Klimaanlagen ist beispielsweise in ppm (mg/kg), bezogen auf das Gewicht, 15 für R-12 (CCl₂F₂) und 50 bis 200 für R-22 (CHClF₂). Überschüssiges Wasser kann die Zugabe von Trocknern zu dem System, das Lokalisieren und Feststellen von Lecks, etc., erfordern. Die Anwesenheit von irgendwelcher Säure erfordert den Ersatz des Kühlmittels, wenn das System sonst betriebsfähig ist, wie in dem Fall einer durch Hartstoff oder dergleichen verursachten vorübergehenden, örtlich begrenzten Überhitzung, welche etwas von dem Kühlmittel abbaute.

Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezüglich eines Klimatisierungssystems erläutert und beschrieben wurden, kann diese für die Prüfung anderer Hochdrucksysteme eingesetzt werden.

Tabelle I Wasserdampf

1 Minute zeigt etwa 800 ppm an
3 Minuten zeigen etwa 270 ppm an
5 Minuten zeigen etwa 160 ppm an
10 Minuten zeigen etwa 80 ppm an

Tabelle II Säuren

Angenähert ppm

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung der Anwesenheit und der Menge von in Kältemitteln, welche dazu neigen, Öl, Feuchtigkeit und Säuren zu enthalten, vorhandenen Verunreinigungen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Abziehen einer begrenzten Menge an Kältemittel aus einer geschlossenen Kälte- oder Klimaanlage;
nötigenfalls Reduzieren des Drucks des abgezogenen Kältemittels;
serielles Ausführen der Schritte

(a) Entfernen von in dem abgezogenen Kältemittel vorhandenem Öl;
(b) Entfernen von in dem abgezogenen Kältemittel vorhandenem Wasser;
(c) Bestimmen der Menge an in dem abgezogenen Kältemittel vorhandenem Wasser; und
(d) Bestimmen der Menge an in dem abgezogenen Kältemittel vorhandener Säure.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Abziehens einer begrenzten Menge an Kältemittel kontinuierlich während des Prüfverfahrens stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfverfahren stattfindet, während die geschlossene Kälte- oder Klimaanlage in Betrieb ist.

4. Prüfverfahren zur Bestimmung der Anwesenheit und der Menge von mehreren Verunreinigungen in Kältemitteln, welche dazu neigen, Öl, Feuchtigkeit und Säuren zu enthalten, gekennzeichnet durch:
ein Prüfrohr;
eine Prüfrohrhalterungsapparatur zur Zuführung eines Kältemittelstroms aus einer geschlossenen Kälteanlage in das Prüfrohr, wobei die Prüfrohrhalterungsapparatur umfaßt:

(a) einen insgesamt langgestreckten, transparenten Behälter mit entgegengesetzten offenen Enden, wobei eines der offenen Enden ein stromaufwärtiges offenes Ende und das andere offene Ende ein stromabwärtiges offenes Ende ist und wobei der Behälter das Prüfrohr auswechselbar aufnimmt,
(b) ein mit dem stromaufwärtigen offenen Ende verbundenes Kupplungsteil, welches einen Durchlaß in Fluidverbindung mit dem Behälter aufweist,
(c) eine Dichteinrichtung zum Bilden eines fluiddichten Sitzes zwischen dem Kupplungsteil und dem Prüfrohr, und
(d) eine Fluiddruckreduziereinrichtung zur Verringerung des Drucks des Kältemittels,

wobei das Prüfrohr umfaßt:

(a) ein einzelnes langgestrecktes, aus einem insgesamt transparenten Material hergestelltes Röhrenteil mit entgegengesetzten abbrechbaren Enden, wobei eines der Enden ein stromaufwärtiges Ende und das andere Ende ein stromabwärtiges Ende ist und wobei die Enden abgebrochen werden können, um eine stromaufwärtige Öffnung bzw. eine stromabwärtige Öffnung zu bilden,
(b) Ölentfernungsabschnitt,
(c) eine erste Verunreinigung anzeigende Substanz, angeordnet in dem Röhrenteil stromabwärts des Ölentfernungsabschnitts und zum Entfernen und zur Anzeige der Anwesenheit von Wasser in dem Kältemittel,
(d) eine stromabwärts der ersten Verunreinigung anzeigenden Substanz angeordnete zweite Verunreinigung anzeigende Substanz zur Anzeige der Anwesenheit von Säure in dem Kältemittel, und
(e) eine zwischen der ersten und der zweiten Verunreinigung anzeigenden Substanz angeordnete Vorrichtung zur Verhinderung eines Migrationsvorgangs zwischen denselben.

5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruckreduziereinrichtung eine wählbare Drosselstelle oder Düse ist.

6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Fluidströmungsanzeigeeinrichtung zur Anzeige einer durch den Behälter hindurchgehenden Fluidströmung.

7. Prüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidströmungsanzeigeeinrichtung eine Kammer an dem stromabwärtigen offenen Ende des Behälters und in Fluidverbindung damit enthält, wobei die Kammer eine Öffnung und ein auf eine Fluidströmung ansprechendes und durch eine vorbestimmte Fluidströmungsgeschwindigkeit bewegliches Teil aufweist, wodurch eine annehmbare Fluidströmungsgeschwindigkeit durch die Bewegung des auf eine Fluidströmung ansprechenden Teils in der Kammer angezeigt wird.

8. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel ein durch Siebmittel getrenntes Paar von fluiddurchlässigen Trennwänden aufweist.

9. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verunreinigung anzeigende Substanz Kobalt(II)-chlorid auf einer Quarzsand-Basis aufweist.

10. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verunreinigung anzeigende Substanz Bromphenolblau auf einem Glycerinfilmüberzug auf einer Quarzsand-Basis aufweist.

11. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, gekennzeichnet durch Mittel zum Herstellen einer Fluidverbindung mit einer geschlossenen Kälte- oder Klimaanlage.

12. Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Anwesenheit und der Menge von mehreren Verunreinigungen in Niederdruck-Kältemitteln, welche dazu neigen, Öl, Feuchtigkleit und Säuren zu enthalten, gekennzeichnet durch:
ein Prüfrohr, welches umfaßt

(a) ein einzelnes langgestrecktes, aus einem insgesamt transparenten Material hergestelltes Röhrenteil mit entgegengesetzten abbrechbaren Enden, wobei eines der Enden ein stromaufwärtiges Ende und das andere Ende ein stromabwärtiges Ende ist und wobei die Enden abgebrochen werden können, um eine stromaufwärtige Öffnung bzw. eine stromabwärtige Öffnung zu bilden,
(b) ein Ölentfernungsabschnitt,
(c) eine erste Verunreinigung anzeigende Substanz, angeordnet in dem Röhrenteil stromabwärts des Ölentfernungsabschnitts und zum Entfernen und zur Anzeige der Anwesenheit von Wasser in dem Kältemittel,
(d) eine stromabwärts der ersten Verunreinigung anzeigenden Substanz angeordnete zweite Verunreinigung anzeigende Substanz zur Anzeige der Anwesenheit von Säure in dem Kältemittel, und
(e) eine zwischen der ersten und der zweiten Verunreinigung anzeigenden Substanz angeordnete Vorrichtung zur Verhinderung eines Migrationsvorgangs zwischen denselben;

Mittel zum Abziehen einer Probe von zu untersuchendem Kältemittel aus einer geschlossenen Kälte- oder Klimaanlage und zum anschließenden Einleiten der Probe in das Prüfrohr; und
Mittel, welche bewirken, daß die Mittel für das Abziehen die Probe anschließend dem Prüfrohr zuführen.

13. Prüfvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel zwei fluiddurchlässige, durch Siebmittel getrennte Wände aufweisen.

14. Prüfvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verunreinigung anzeigende Substanz Kobalt(II)-chlorid auf einer Silikasand-Basis aufweist.

15. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verunreinigung anzeigende Substanz Bromphenolblau auf einem Glycerinfilmüberzug auf einer Silikasand-Basis aufweist.