DE3841487A1 - Kaeltemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kältemaschine mit einem durch Rohrleitungen, Aggregate, Armaturen, Apparate, Behälter, Regelorgane, Wärmeaustauscher, Wellen- und Spindeldurchführungen und dgl. gebildeten Kältemittel­ kreislauf.

Als Kältemaschine im Sinne der Erfindung wird jede Ma­ schine oder Anlage verstanden, die mit einem Kältemit­ telkreislauf versehen ist, insbesondere also auch Wär­ mepumpen, Wärmetransformatoren und ORC (Organic Ranki­ ne Cycle)-Maschinen und -Anlagen.

Es ist bekannt, daß die üblicherweise eingesetzten Käl­ temittel, insbesondere die chlorierten und/oder haloge­ nierten Kohlenwasserstoffe umwelt- und/oder gesund­ heitsgefährdend sind. Es ist daher erwünscht zu verhin­ dern, daß bei Leckagen an Kältemaschinen austretendes Kältemittel in die Umwelt gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kältema­ schine zu schaffen, bei der etwa austretendes Kältemit­ tel aufgefangen wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine oder mehrere mit einer Ansaugöffnung versehene und zu einem Absauggerät führende Saugleitung. Dabei kann beim Ansaugen Luft mitgefördert werden oder nicht. Die Ab­ saugöffnung wird dazu an Orten der Kältemaschine ange­ bracht, welche zu Leckagen neigen wie z. B. Wellen­ durchführungen, Dichtflächen, Armaturen, Verschraubun­ gen und dgl.. Die Absaugeöffnung oder -leitung kann da­ bei in den Komponenten der Kältemaschine integriert sein oder durch Schläuche bzw. Rohrleitungen darge­ stellt werden.

Weiter wird vorgeschlagen, daß dem Absauggerät Filter vor- und/oder nachgeschaltet sind.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der dem Absauggerät bzw. den Filtern Sensoren vor- und/oder nachgeschaltet sind, die über ein Anzeige- oder Alarm­ gerät den Nachweis des Austretens von Kältemittel mel­ den.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Kältemaschine;

Fig. 2 eine Darstellung einer mit Ansaugeöffnungen versehenen Saugleitung unterhalb einer schematisch dargestellten Rohrleitung mit Einbauteilen, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zum Ab­ saugen dienenden Manschette.

In Fig. 1 ist schematisch eine Kältemaschine darge­ stellt, deren zu einer Leckage neigende Orte 10 (beispielhaft) mit einem Punkt markiert sind. Zu diesen Orten 10 führen Zweige einer Saugleitung 16, durch die die Orte 10 mit einem Absauggerät 14 oder 14′ verbunden sind. Ebenso können freie Leitungen 10′ angebracht sein, welche zu einem späteren Zeitpunkt aufgelegt wer­ den können (z. B. nach Erkennen weiterer Leckstellen oder bei Manipulationen an der Anlage). In der Zeich­ nung sind dem Ansauggerät 14 Filter 18, evtl. 18′ nach­ geschaltet, während dem Absauggerät 14′ Filter 19, evtl. 19′ vorgeschaltet sind (bei der tatsächlichen Verwirklichung wird nur entweder das Ansauggerät 14 mit Filtern 18, 18′ bzw. das Ansauggerät 14′ mit Filtern 19, 19′ in verschiedenen Anordnungen eingesetzt wer­ den). Vor dem Ansauggerät oder zwischen dem Ansauggerät 14 und dem Filter 18 bzw. zwischen den Filtern 18 und 18′ oder aber vor dem Filter 19 bzw. zwischen den Fil­ tern 19 und 19′ bzw. zwischen dem Filter 19′ und dem Ansauggerät 14′ oder nach dem Absauggerät 14′ sind ein oder mehrere Sensoren 20 angeordnet, die auf das Vor­ handensein von Kältemittel in der Saugleitung anspre­ chen und auf ein Anzeige- und/oder Alarmgerät 22 wir­ ken.

Im Falle des Ansauggerätes 14 wird der Sensor 20 vor oder nach dem Absauggerät 14 ansprechen, sobald Kälte­ mittel in der Ansaugluft enthalten ist. Dagegen wird der zwischen den beiden Filtern 18, 18′ angeordnete Sensor erst dann ansprechen, wenn das Filter 18 voll ist, also keine Filterwirkung mehr zeigt. Dann ist das zweite Filter 18′ immer noch aufnahmefähig und kann den Zeitraum bis zum Auswechseln des vollen Filters über­ brücken. Diese Schaltung ist besonders dann zu wählen, wenn eine oder mehrere Orte 10 konstruktionsbedingt kleinere Leckagen aufweisen können. z. B. Wellendurch­ führungen an Maschinen. Im Falle des Absauggerätes 14′ ist die Funktionsweise der Alarmmeldung und Filterung entsprechend der des Absauggerätes 14, d. h. auch hier kann eine sofortige oder über den Filter 19 verzögerte Alarmmeldung erfolgen.

Bei Anlagen und Maschinen mit kleiner Kältemittelfül­ lung kann auf die Verwendung der Sensoren 20 und des Alarmgerätes 22 ggf. ganz verzichtet werden, wenn das Filter die gesamte, evtl. auftretende Kältemittelmenge aufnehmen kann und der/die Ort(e) des möglichen Austre­ tens mit einer oder mehreren Absaugleitungen 16 an das Absauggerät 14 oder 14′ angeschlossen ist (sind).

Bei dem Filter kann es sich um adsorbierende oder aber um absorbierende Filter handeln. Ebenso sind Einrich­ tungen denkbar, bei denen das austretende Kältemittel gelöst, in einer Mischung aufgenommen durch Membrane am Austritt gehindert oder in einem Prozeß chemisch umge­ wandelt wird. Insbesondere kommen Aktivkohlefilter in Betracht.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Saugleitung 16 an den Orten, die zu einer Lec­ kage neigen, vorbeigeführt wird und an diesen Stellen mit Ansaugöffnungen 12 versehen ist. Der Unterdruck in der Saugleitung 16 bewirkt ein ständiges Ansaugen aus dem Bereich der zur Leckage neigenden Orte. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist besonders ein­ fach zu verwirklichen. Ebenso einfach sind Schlauch- oder Rohrleitungsenden als Absaugeöffnung zu realisie­ ren.

Für die gezielte Abfuhr evtl. austretenden Kältemittels ist eine Anordnung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 geeignet. Beispielhaft dargestellt ist eine Wellendurchführung einer Maschine, wo Leckagen kon­ struktionsbedingt häufiger auftreten können. Hier wird am Wellenaustritt eine Manschette 24 angebracht, die z.B. am Gehäusedeckel 28 befestigt ist und die Welle 26 umschließt, ohne sie zu berühren. über den Anschluß an die Absaugeleitung 16 kann evtl. austretendes Kältemit­ tel aufgefangen werden. Ebenso sind Ausführungen von Manschetten denkbar, die nicht mit dem Gehäuse verbun­ den sind, aber über entsprechende Formgebung die Kontur einer Austrittsstelle bestmöglich nachbilden. Ebenso ist ein Anschluß an Kappen von Ventilen denkbar, wo Kältemittel, welches durch eine Spindelabdichtung ent­ weicht, abgesaugt wird.

Die hier vorgeschlagene Ausbildung einer Kältemaschine im weiteren Sinne stellt sicher, daß bei einer Leckage aus dem Kreislauf austretendes Kältemittel nicht in die Umgebung gelangen kann, sondern in Filtern aufgefangen wird. Erfindungsgemäß sind auch freie Absaugeleitungen 16 vorsehbar, welche an Stellen aufgelegt werden, die leck werden bzw. die bei Manipulationen an der Anlage (Reparatur, Wartung, Reinigung, Inbetriebnahme und dgl.) an solche Orte herangeführt werden, die lecken oder zur Leckage neigen können. Die Saugöffnung kann dabei geeignet ausgestaltet werden, um das Kältemittel vollständig aufzufangen.

Es kann auch eine Einrichtung sein, bei der beim Auftreten einer Leckage automatisch ein Absaugen des Kältemittels erfolgt bzw. bei der bei Auftreten einer Leckage die Ansaugleistung des Absauggerätes erhöht wird. Auch ist eine manuelle Erhöhung der Ansaugleistung bei Manipula­ tionen an der Anlage (Reparatur, Wartung, Reinigung, Inbetriebnahme und dgl.) möglich. Ebenso kann ein Fil­ ter dort eingesetzt werden, wo Sicherheitsbelange eine Abblasung ins Freie erfordern (Überdruckventile, Berst­ platten), wobei in diesem Fall das Kältemittel durch einen Filter geleitet wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfin­ dung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kom­ binationen für die Verwirklichung der Erfindung in ih­ ren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die alleinige oder unterstützende Wirkung thermischer Auftriebskräfte bzw. Dichteunterschiede wie auch Affi­ nitäten eines Kältemittels zu einem anderen Stoff kann bei der Kältemittelerfassung ebenso in Anspruch genom­ men werden.

Claims (3)

1. Kältemaschine mit einer durch Rohrleitungen, Ag­ gregate, Armaturen, Apparate, Behälter, Regelorgane, Wärmeaustauscher, Wellen- und Spindeldurchführungen oder dgl. gebildeten Kältekreislauf, gekennzeichnet durch

• - eine an den zu Leckagen neigenden Orten (10) der Rohrleitungen, Aggregate, Armaturen, Apparate, Behälter, Regelorgane, Wärmeaustauscher, Wellen- und Spindeldurch­ führungen oder dgl. mit wenigstens einer Ansaugöffnung versehene, zu einem Absauggerät (14, 14′) führende Saug­ leitung (16) und mit dem Absauggerät (14, 14′) vor- oder nachgeschaltetem(n) Filter(n) (18, 19).

2. Kältemaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einem nach dem Absauggerät (14, 14′) und dem bzw. den Filter(n) (18, 39) vor- oder nachge­ schalteten Sensor (20) und ein bei Nachweis des Austre­ tens von Kältemittel durch den Sensor dieses meldendes Anzeige- oder Alarmgerät (22).

3. Kältemaschine nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch den zu Leckagen neigenden Or­ ten (10) der Rohrleitungen, Aggregate, Armaturen, Appa­ rate, Behälter, Regelorgane, Wärmeaustauscher, Wellen- und Spindeldurchführungen oder dgl. umfassende Manschet­ ten (24) .