DE3914252A1 - Verfahren und vorrichtung zur umweltschonenden wartung, insbesondere von klimaanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur umweltschonenden Wartung und/oder Entsorgung des Kältemittelkreislaufs, insbesondere von Autoklimaanlagen, bei dem dem Kältemittelkreislauf zur Wartung, Reinigung oder Entsorgung das Kältemittel- Schmiermittelgemisch entnommen und ggf. das gereinigte Kältemittel wieder dosiert zugeführt wird.

Bei der Wartung oder Entsorgung von Kältemittelkreisläufen war es seither üblich, das Kältemittel einfach ins Freie entweichen zu lassen und nur ggf. das zurückbleibende Kälteöl aufzufangen. Wegen des Aufwands war es nicht üblich den Kältemittelkreislauf turnusmäßig zu warten und zu reinigen, mit der Folge, daß oft Schäden auftraten deren Beseitigung besonders aufwendig war. Insbesondere das Ergänzen des Kältemittels geschah nach Gefühl, weil eine exakte Mengendosierung ohne vorherige vollständige Entleerung des Kältemittelkreislaufs nicht möglich ist.

In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der eine einfache und sichere und umweltfreundliche Wartung und exakte Kontrolle der Kältemittelfüllmenge ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage mit seiner Saugseite und/oder seiner Hochdruckseite mit einem Wartungsgerätekältemittelkreislauf verbunden werden und mittels eines Kompressors und gegebenenfalls einer Vakuumpumpe das Kältemittel- Schmiermittelgemisch vorzugsweise vollständig abgesaugt wird und über Filter und/oder Verdampfer hindurch einem Akkumulatortank Ölabscheider zugeführt wird und das über einen Trockner geführte gereinigte Kältemittel einem Füllzylinder zugeführt und abgemessen wird und anschließend die dosierte ggf. auf die Soll-Menge ergänzte Menge aus dem Füllzylinder in den entleerten ggf. instandgesetzten Kältemittelkreislauf der Klimaanlage zurückgeführt wird.

Durch die Möglichkeit einer vollständigen Entleerung des Kältemittelkreislaufs wird einmal sichergestellt, daß bei dem anschließenden Wiederauffüllen die exakte Menge des erforderlichen Kältemittels zugeführt wird. Üblicherweise kann bei der Wartung einer Klimaanlage nicht die vorhandene Kältemittelmenge bestimmt werden. Bei einer Ergänzung der Kältemittelmenge kann entweder zuviel Kältemittel nachgefüllt werden, dann wird durch die überschüssige Kältemittelmenge ein Teil des Wärmetauschers blockiert oder es ist zuwenig Kältemittel vorhanden. In beiden Fällen sinkt der Wirkungsgrad der Klimaanlage. Mit der vorliegenden Erfindung wird dies sicher verhindert.

Im Wartungsgerät selbst, werden durch die dort vorgesehenen Filter und ggf. Trockner die unerwünschten Beimengungen im Kältemittel- Schmiermittelgemisch sehr umweltfreundlich entfernt, so daß praktisch kein Verlust an Kältemittel beim Wartungs- oder Instandsetzungsvorgang auftritt. Im Falle der vollständigen Entsorgung einer nicht mehr reparaturwürdigen Anlage kann das Kältemittel- Schmiermittelgemisch nicht in unerwünschter Weise ins Freie gelangen, sondern kann vielmehr in einer anderen Klima- oder Kälteanlage umweltschonend und kosteneinsparend wiederverwendet werden.

Eine vollständige materialsparende Reinigung des Kältemittel-Schmiermittel-Kreislaufs kann dadurch erreicht werden, daß der oder die Anschlüsse über ein Filter mit einem Akkumulatortank verbindbar sind und daß dieser Akkumulatortank ggf. heizbar ist und daß der Akkumulatortank über einen Kompressor und einen Wärmetauscher mit dem Füllzylinder verbunden ist und dieser wieder mit dem Sauganschluß und/oder dem Hochdruckanschluß.

Besonders vorteilhaft kann ein Reinigungskreislauf vorgesehen sein, der einen Filter ggf. einen Wärmetauscher, einen Akkumulatortank ggf. zusätzlich einen Filtertrockner. Besonders vorteilhaft kann zusätzlich ein Ölabscheider- Kältekompressor und eine Kälteölrückführung zum Kompressor vorgesehen sein, um den Kälteölanteil entsprechend den Erfordernissen anzupassen. Zur Kontrolle der Funktion kann weiter vorteilhaft in der Kälteölrückführung ein Schauglas vorgesehen sein.

Besonders vorteilhaft kann ein Dosierkreislauf vorgesehen sein, bei dem der Kompressor über einen Wärmetauscher und ein Magnetventil mit dem Füllzylinder verbunden ist, um so bei der Wartung das Kältemittel- Schmiermittelgemisch exakt dosiert einer Kälte- oder Klimaanlage zuführen zu können.

Zur Kontrolle, ob überhaupt ein besonderer Reinigungsvorgang des abgesaugten Kältemittel- Schmiermittelgemischs notwendig ist, kann vorzugsweise im Dosierkreislauf ein Feuchtigkeitsindikator vorgesehen sein, durch den selbsttätig angezeigt wird, wenn das Kältemittel- Schmiermittelgemisch zu viel Wasser enthält. Durch das oder die angeordneten Filter werden mechanische Verunreinigungen stets dem Kältemittel- Schmiermittelgemisch entzogen.

Dem Dosierkreislauf mit dem Kompressor kann ein Ölabscheider nachgeschaltet sein und es ist dann weiter eine Kälteölrückführung zwischen dem Ölabscheider und dem Kompressor vorgesehen, um das austretende Kälteöl in den Kompressor zurückzuführen.

Das in den Akkumulatortank gelangende Kältemittel- Schmiermittelgemisch wird dort entmischt und das Kälteöl abgeschieden und es kann über einen Ablaßhahn dem Kreislauf entnommen werden. Bei der Wiederbefüllung der Klimaanlage kann vor dem Zuführen des gereinigten Kältemittels die erforderliche Kälteölmenge separat zugeführt werden.

Der Füllzylinder kann besonders vorteilhaft aus einem durchsichtigen Material, vorzugsweise Kunststoff bestehen und eine Füllmengenmarkierung aufweisen, so daß eine exakte Mengendosierung des Kältemittel- Schmiermittelgemischs bei der Wartung mit geringem Aufwand eingehalten werden kann.

Material- und gewichtssparend kann der Wärmetauscher sowohl als Verdampfer als auch als Kondensator wirken.

Eine vollständige Absaugung des Kältemittel- Schmiermittelgemischs aus der zu wartenden Anlage kann dadurch mit geringem Aufwand zeitsparend gewährleistet werden, daß die Beendigung des Absaugvorgangs über einen Druckschalter erfolgt, durch den der Kompressor bei Erreichen eines entsprechend dem verwendeten Kältemittel eingestellten Drucks stillgesetzt wird.

Um nun auch noch aus der Klimaanlage die nicht kondensierbaren Gase zu entfernen, können über eine Vakuumpumpe die unerwünschten Gasreste ins Freie abgepumpt werden. Beim Erreichen eines voreingestellten Unterdrucks wird dann die Vakuumpumpe stillgesetzt.

Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen beigefügten Zeichnung ist ein Wartungsgerät und eine zu wartende Klimaanlage 28 schematisiert dargestellt. Die Klimaanlage 28 besteht im wesentlichen aus einem Kompressor 29, einem Kondensator 30 und einem Verdampfer 31 mit Gebläse. Zur Wartung der Klimaanlage 28 kann der Saugkreislauf des Kältemittel- Schmiermittelgemischs mit der Saugseite eines Prüfanschlusses 18 des erfindungsgemäßen Wartungsgeräts angeschlossen werden. Zusätzlich oder anstelle kann auch der Druckkreislauf vorzugsweise nach dem Kompressor 29 mit einem Prüfanschluß 20 der Hochdruckseite über eine flexible Schlauchleitung verbunden werden. Über einen Kompressor 11 wird das Kältemittel- Schmiermittelgemisch vollständig aus der Klimaanlage 28 abgepumpt, wobei zur Überwachung ein Saugdruckmanometer 1 evtl. mit Schalter, ein Vakumeter 2 und ein Hochdruckmanometer 3 in einer Manometerbatterie 17 vorgesehen sind. Die Manometer 1, 2, 3 der Manometerbatterie 17 können durch Handventile 1′, 2′, 3′, 19′ zugeschaltet oder gesperrt werden. Dies kann auch automatische gesteuert über entsprechende Magnetventile zu Automatisierung und insbesondere zur Vermeidung von Schaltfehlern für eine programmierte Wartung erfolgen. Durch eine besondere Vakuumpumpe 19 kann der nicht verwertbare Rest aus der Klimaanlage 28 abgepumpt und ins Freie abgeblasen werden. Der Prüfanschluß 18 der Saugseite ist über ein Absperrventil 16, ein mechanisches Siebfilter 5, ein Rückschlagventil 7 über einen Wärmetauscher 8 und eine Drossel 6 mit einem Akkumulatortank 4 verbindbar. Weiter ist der Akkumulatortank 4 ggf. über einen Filtertrockner 22 mit einem Kompressor 11 verbunden, dessen druckseitiger Ausgang über einen Ölabscheider 24, über eine um den Akkumulatortank 4 geführte Wärmetauscherschlange mit dem Wärmetauscher 8, ein Magnetventil 10 und über einen Feuchtigkeitsindikator 12 mit einem Füllzylinder 27 verbindbar. Der Füllzylinder ist ferner über ein Absperrventil 26 im Hochdruckrücklauf und ein weiteres Absperrventil 21 mit dem Prüfanschluß 20 zur Befüllung der Klimaanlage 28 verbindbar.

Ferner ist der Ölabscheider 24 über eine Kälteölrückführleitung, die ein Schauglas 25 für das Kälteöl aufweist, mit dem Kompressor 11 verbunden, um die erforderliche Schmierung des Kompressors 11 sicherzustellen. Der Kompressor 11 wird über einen Pressostaten 9 oder Druckschalter geregelt.

Der Füllzylinder 27 ist ferner noch über ein Absperrventil 13 mit dem mechanischen Siebfilter 5 verbindbar, um so einen Reinigungskreislauf für das aus der Klimaanlage 28 abgesaugte Kältemittel- Schmiermittelgemisch schalten zu können, wobei dann das oben aus dem Füllzylinder 27 abgesaugte Kältemittel- Schmiermittelgemisch über das Siebfilter 5, das Rückschlagventil 7, den Wärmetauscher 8, die Drossel 6, den Akkumulatortank 4, den Filtertrockner 22, den Kompressor 11, den Ölabscheider 24, den Wärmetauscher 8, das Magnetventil 10, den Feuchtigkeitsindikator 12 wieder dem Füllzylinder 27 im Kreislauf zur Reinigung zuführbar ist.

Zur Kontrolle und Druckkompensation ist am Füllzylinder 27 ein Hochdruckmanometer 14 und ein Sicherheitsventil 15 angeordnet.

Am Akkumulatortank 4 ist ein Ablaßhahn 23 vorgesehen, durch den überschüssiges Kälteöl abgeführt werden kann. Nicht dargesteIIt ist ein entsprechender Anschluß zur Zuführung oder Abführung fehlender bzw. überschüssiger Kältemittelmengen des Kältemittels vorgesehen. Im Füllzylinder 27 ist ferner noch ein nicht dargestellter Sicherheitsschalter vorgesehen, der bei Erreichen einer maximalen Füllmenge den Kompressor 11 abschaltet, so daß gewährleistet ist, daß kein unerwünschter Überdruck im Füllzylinder 27 entstehen kann. Trotzdem ist noch ein Sicherheitsventil 15 vorgesehen, durch das der maximale Innendruck im Füllzylinder 27 begrenzt wird.

Der Wartungsvorgang der Klimaanlage ist folgender: Über die Prüfanschlüsse 18 und/oder 20 wird das Kältemittel- Schmiermittelgemisch durch den Kompressor 11 abgesaugt und über das Siebfilter 5, das Rückschlagventil 7, den Wärmetauscher 8, die Drossel 6 in den Akkumulatortank 4 gesaugt. Anschließend können über die Vakuumpumpe 19 nicht kondensierbare Gase aus der Klimaanlage 28 abgesaugt werden.

Das im Akkumulatortank 4 ölfrei gemachte Kältemittel wird im Normalfall zur Wiederbefüllung der gewarteten Klimaanlage 28 aus dem Akkumulatortank 4 über den Filtertrockner 22 vom Kompressor 11 abgesaugt und über den Ölabscheider 24, den Wärmetauscher 8, das Magnetventil 10, den Feuchtigkeitsindikator 12, dem Füllzylinder 27 zugeführt, wobei durch das Magnetventil 10 oder ein Rückschlagventil die Rückströmung nach dem Abschalten des Kompressors 11 verhindert wird. Das im Füllzylinder 27 angesammelte dosierte Kältemittel wird dann über das Absperrventil 26, 21, 16 über die Prüfanschlüsse 18, 20 der Hoch- oder Niederdruckseite der Klimaanlage 28 zugeführt und gegebenenfalls über deren Kompressor 29 aus dem Füllzylinder 27 vollständig abgesaugt.

Der Wärmetauscher 8 ist doppelflutig ausgebildet und dient zugleich in Doppelfunktion als Verdampfer und Kondensator. Zur Wärme- bzw. Kälteleitung sind die zwei an und für sich getrennten Kreisläufe über gemeinsame Lamellen gekoppelt.

Claims (15)

1. Verfahren zur umweltschonenden Wartung oder Entsorgung des Kältemittelkreislaufs, insbesondere von Autoklimaanlagen, bei dem dem Kältemittelkreislauf zur Wartung, Reinigung oder gegebenenfalls Entsorgung das Kältemittel- Schmiermittelgemisch entnommen und ggf. das gereinigte Kältemittel wieder dosiert zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage (28) mit seiner Saugseite und/oder seiner Hochdruckseite mit einem Wartungsgerätekältemittelkreislauf verbunden werden und mittels eines Kompressors (11) und gegebenenfalls einer Vakuumpumpe (19) das Kältemittel- Schmiermittelgemisch vorzugsweise vollständig abgesaugt und über Filter (5) einem Verdampfer (8) hindurch einem Akkumulatortank (4) mit Ölabscheider (24) zugeführt wird und das gereinigte unter einem Trockner (22) geführte Kältemittel einem Füllzylinder (27) zugeführt und abgemessen wird und anschließend die dosierte gegebenenfalls ergänzte Menge aus dem Füllzylinder (27) in den entleerten ggf. instandgesetzten Kältemittelkreislauf der Klimaanlage (28) zurückgeführt wird.

2. Wartungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Sauganschluß (18) und/oder einem Hochdruckanschluß (20), die mit entsprechenden Anschlüssen der zu wartenden Klimaanlage bzw. Kühlanlage lösbar verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anschlüsse (18, 20) über ein Filter (5) mit einem Akkumulatortank (4) verbindbar sind, daß dieser Akkumulatortank (4) über einen Kompressor (11) und einen Wärmetauscher (8) mit einem Füllzylinder (27) verbindbar ist und dieser mit dem Sauganschluß (18) und/oder Hochdruckanschluß (20).

3. Wartungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reinigungskreislauf vorgesehen ist, der mindestens den Filter (5), den Wärmetauscher (8), den Akkumulatortank (4), den Kompressor (11) aufweist.

4. Wartungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Akkumulatortank (4) ein Ölabscheider mit Ölablaß (23) integriert ist.

5. Wartungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Ölabscheider (24) und eine Kälteölrückführung zum Kompressor (11) vorgesehen ist, vorzugsweise mit einem Schauglas (25).

6. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor (11) über einen Pressostat druckgeregelt ist.

7. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dosierkreislauf vorgesehen ist, bei dem der Kompressor (11) über den Wärmetauscher (8), das Magnetventil (10) mit dem Füllzylinder (27) verbunden ist.

8. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise im Dosierkreislauf ein Feuchtigkeitsindikator (12) vorgesehen ist.

9. Wartungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosierkreislauf dem Kompressor (11) ein Ölabscheider (24) nachgeschaltet ist und daß eine Kälteölrückführung zwischen dem Ölabscheider (24) und dem Kompressor (11) vorgesehen ist.

10. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzylinder (27) aus durchsichtigem Material, vorzugsweise Kunststoff besteht und eine Füllmengenmarkierung aufweist oder daß ein Behälter mit Dosierpumpe oder Dosiereinrichtung vorgesehen ist.

11. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (8) doppelflutig gleichzeitig sowohl als Verdampfer als auch als Kondensator wirkt.

12. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (18, 20) automatisch schließende Schlauchanschlußventile sind.

13. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beendigung des Absaugvorgangs aus der Klimaanlage (28) ein Druckschalter (9) vorgesehen ist, durch den der Kompressor (11) bei Erreichen eines entsprechend dem verwendeten Kältemittel eingestellten Druck stillgesetzt wird.

14. Wartungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfungsanschlüsse (18, 20), die Vakuumpumpe (19) und/oder der Füllzylinder (27) mit einer Manometerbatterie (10) mit Handventilen (1′, 2′, 3′, 19′) verbunden sind.

15. Wartungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Handventile (1′, 2′, 3′, 19′) durch automatische Magnetventile ersetzt sind.