DE4018585A1 - Kaelteanlage insbesondere fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Kaelteanlage insbesondere fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kälteanlage, insbe
sondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Eine Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug enthält etwa 0,5 bis
1,5 kg Kältemittel, Kältemaschinenöl zur Schmierung der be
wegten Teile des Kompressors und gegebenenfalls Additive
zum Korrosionsschutz, Feuchtigkeitsschutz usw. Diese Be
triebsstoffe sind in dem geschlossenen Kreislauf enthalten.
Wegen der hohen Flüchtigkeit des Kältemittels sind hohe An
forderungen an die Dichtheit des Systems zu erfüllen. Da
die heute verwendeten Kältemittel als die Ozonschicht
schädigend erkannt wurden, muß dafür gesorgt werden, daß
möglichst keine Kältemittel-Verluste eintreten.
Die erwähnten Betriebsstoffe werden wie folgt in das System
eingebracht:
Kältemaschinenöl wird meist in den Kompressor oder andere Bauelemente des Systems eingefüllt und mit diesen Bauteilen in das System eingebracht. Zur Befüllung mit Kältemittel muß das System fertig montiert und in das Fahrzeug einge baut sein. Das fertige System wird dann evakuiert, dichtge prüft und darauf über ein Ventil mittels einer Dosierpumpe befüllt. Danach werden die kritischen Verbindungsstellen mittels eines Kältemittel-Detektors dichtgeprüft. Für Repa ratur- und Wartungsarbeiten an Kälteanlagen, die ein Öffnen des Kältekreises erfordern, muß die Werkstatt einerseits über Geräte zum Absaugen des Kältemittels und andererseits über Füllgeräte verfügen. Die für die jeweilige Kältean lage festgelegte Füllmenge muß mit sehr engen Toleranzen eingehalten werden, da eine Über- oder Unterfüllung der Anlage zu Verlust an Kälteleistung, bei starken Ab weichungen sogar zur Schädigung der Anlage führen kann, da bei Überfüllung Flüssigkeitsschläge oder hohe Drücke und bei Unterfüllung eine Überhitzung auftreten können. Das Einhalten der vorgeschriebenen Füllmenge ist von der richtigen Funktion des Füllgerätes und seiner fachmänni schen Bedienung abhängig. Fehlerhafte Einfüllmengen sind nicht meßbar oder quantitativ feststellbar. Eine Über prüfung ist nur auf dem Wege der Leistungsüberprüfung möglich, die jedoch von vielen Parametern, wie Luft temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdurchsatz, Kompressor drehzahl, Kühlwassertemperatur etc. abhängig ist. Eine exakte Feststellung einer Abweichung und somit eine Korrektur der Einfüllmenge ist überhaupt nicht möglich. Bei Verdacht auf fehlerhafte Füllmenge (z. B. Doppelbefüllung) muß die Anlage vollständig entleert und neu befüllt werden. Dabei werden gleichzeitig auch die sonstigen Betriebs stoffe, wie Kältemaschinenöl und etwaige Additive, teilweise, jedoch nicht vollständig aus dem System entfernt. Besonders gravierend ist, daß beim Befüllen der Anlage umweltschädigende Kältemittelverluste, z. B. durch Restmengen in Füllschläuchen, praktisch nicht zu vermeiden sind, insbesondere wenn derartige Reparatur- und Wartungs arbeiten von nicht autorisierten Werkstätten ausgeführt werden.
Kältemaschinenöl wird meist in den Kompressor oder andere Bauelemente des Systems eingefüllt und mit diesen Bauteilen in das System eingebracht. Zur Befüllung mit Kältemittel muß das System fertig montiert und in das Fahrzeug einge baut sein. Das fertige System wird dann evakuiert, dichtge prüft und darauf über ein Ventil mittels einer Dosierpumpe befüllt. Danach werden die kritischen Verbindungsstellen mittels eines Kältemittel-Detektors dichtgeprüft. Für Repa ratur- und Wartungsarbeiten an Kälteanlagen, die ein Öffnen des Kältekreises erfordern, muß die Werkstatt einerseits über Geräte zum Absaugen des Kältemittels und andererseits über Füllgeräte verfügen. Die für die jeweilige Kältean lage festgelegte Füllmenge muß mit sehr engen Toleranzen eingehalten werden, da eine Über- oder Unterfüllung der Anlage zu Verlust an Kälteleistung, bei starken Ab weichungen sogar zur Schädigung der Anlage führen kann, da bei Überfüllung Flüssigkeitsschläge oder hohe Drücke und bei Unterfüllung eine Überhitzung auftreten können. Das Einhalten der vorgeschriebenen Füllmenge ist von der richtigen Funktion des Füllgerätes und seiner fachmänni schen Bedienung abhängig. Fehlerhafte Einfüllmengen sind nicht meßbar oder quantitativ feststellbar. Eine Über prüfung ist nur auf dem Wege der Leistungsüberprüfung möglich, die jedoch von vielen Parametern, wie Luft temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdurchsatz, Kompressor drehzahl, Kühlwassertemperatur etc. abhängig ist. Eine exakte Feststellung einer Abweichung und somit eine Korrektur der Einfüllmenge ist überhaupt nicht möglich. Bei Verdacht auf fehlerhafte Füllmenge (z. B. Doppelbefüllung) muß die Anlage vollständig entleert und neu befüllt werden. Dabei werden gleichzeitig auch die sonstigen Betriebs stoffe, wie Kältemaschinenöl und etwaige Additive, teilweise, jedoch nicht vollständig aus dem System entfernt. Besonders gravierend ist, daß beim Befüllen der Anlage umweltschädigende Kältemittelverluste, z. B. durch Restmengen in Füllschläuchen, praktisch nicht zu vermeiden sind, insbesondere wenn derartige Reparatur- und Wartungs arbeiten von nicht autorisierten Werkstätten ausgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kältean
lage der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der das
Kältemittel und gegebenenfalls alle weiteren Betriebsstoffe
mit geringem Aufwand und äußerst exakt und umweltschonend
in die Kälteanlage eingebracht werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird das Kältemittel
vorzugsweise zusammen mit allen weiteren Betriebsstoffen in
den geschlossenen und fertig befüllten Behälter in die An
lage eingebracht. Dadurch besteht die Möglichkeit, die
Füllmenge durch Wiegen des gefüllten Behälters vor dem
Einbau in die Anlage exakt zu überprüfen. Die Füllmenge und
die Art des Füllgutes könnten über Teile-Nummer und eine
Kennzeichnung des Behälters idendifiziert werden. Somit
steht für die jeweilige Anlage ein einbaufertiges Ersatz
teil zur Verfügung. Als Werkstatt-Ausrüstung ist nur noch
ein Absaugegerät und eine Unterdruckpumpe als Evakuiergerät
erforderlich. Die Befüllung der Behälter kann in
geschlossenen, absaugbaren Kabinen durchgeführt werden.
Unkontrollierte umweltschädigende Verluste werden dadurch
vermieden. Da diese Befüllung in aller Regel fabrikseitig
erfolgt, brauchen die Werkstätten keine entsprechenden
Einrichtungen vorzusehen. Muß die Anlage beispielsweise
zwecks Reparatur entleert werden, so wird das Kältemittel
normalerweise aus dem Kältekreis abgepumpt. Man kann aber
auch den Umstand ausnützen, daß sich bei geringer bzw.
nicht stattfindender Wärmeaufnahme des Verdampfers, z. B.
bei abgeschaltetem Gebläse, etwa 90% der Kältemittel
füllung in flüssigem Zustand im Sammler/Trockner ansammeln.
Daher bietet es sich an, dieses Bauteil der Kälteanlage,
insbesondere bei saugseitiger Anordnung, als Füllbehälter
im Sinne der Erfindung zu verwenden. Dieses Bauteil müßte
nur in geringem Maße vergrößert werden, da es auslegungs
mäßig dazu bestimmt ist, den Kältemittelinhalt der Anlage
in flüssiger Form aufzunehmen. Außerdem ist dieses Bauteil
ein Wartungsteil, das bei jedem Öffnen des Kältemittels zu
wechseln ist. Grundsätzlich könnte jedoch auch ein eigener
Behälter oder ein anderes vorhandenes Bauteil der Kälte
anlage, beispielsweise der Verdampfer, der Kondensator oder
der Kompressor als lösbar in den Kältekreis einschaltbarer,
hermetisch absperrbarer Füllbehälter ausgebildet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der eine
Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug im Prinzip dargestellt
ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Kälteanlage weist in
einem geschlossenen Kreislauf in Reihe einen Kompressor 1,
einen Kondensator 2, eine Drossel 3, einen Verdampfer 4 und
einen Sammler/Trockner 5 auf. Der Sammler/Trockner 5
enthält ein Trocknungsmittel, zum Beispiel Silikagel, oder
ein Molekularsieb.
Die beschriebenen Bauteile der Kälteanlage bilden einen
geschlossenen Kreis, der ein Kältemittel sowie mit
Kältemaschinenöl zur Schmierung der bewegten Teile des
Kompressors 1 und gegebenenfalls Additive zum Korrosions
schutz, Feuchtigkeitsschutz usw. enthält.
Um insbesondere bei Reparatur- und Wartungsarbeiten auf
einfache Weise ein umweltschonendes Entleeren der Anlage
unter Vermeidung eines Verlustes an Kühlmittel zu er
möglichen und ein Wiederbefüllen der Anlage mit der exakten
Kältemittelmenge sicherzustellen, ist im Ausführungsbei
spiel der Sammler/Trockner 5 als Füllgefäß ausgebildet, das
als hermetisch absperrbare Einheit in den Kältekreislauf
eingeschaltet ist. Zu diesem Zweck enthält der Sammler/
Trockner 5 eine Ventileinheit 6, deren Gehäuse von einem
Rohr 7 gebildet ist, das senkrecht in den Innenraum des
Sammlers 5 hineinragt, an seinem unteren Ende 8 offen ist
und einen Einlaßanschluß 9 und einen über diesem ange
ordneten Auslaßanschluß 10 aufweist, die sich durch die
Wand des Sammlers erstrecken und lösbar mit der vom
Verdampfer 4 kommenden Leitung 11 bzw. mit der zum
Kompressor 1 führenden Leitung 12 verbunden sind. Innerhalb
des Sammlers 5 ist der Innenraum des Rohres 7 oberhalb des
Auslaßanschlusses 10 durch einen Stutzen 13 mit dem
Innenraum des Sammlers 5 in Verbindung. Eine Abweisplatte
22 verhindert, daß flüssiges Kältemittel in den Auslaß
stutzen 13 gelangt. In dem Rohr 7 ist ein Ventilkörper 14
verschiebbar angeordnet, der aus dem äußeren Ende 15 des
Rohres 7 herausragt und mit einem Handgriff 16 versehen
ist, mit welchem der Ventilkörper 14 in zwei Stellungen,
eine Sperr- und eine Betriebsstellung, bringbar ist. Der
Ventilkörper 14 trägt im Ausführungsbeispiel drei Scheiben
17, 18 und 19, die dichtend mit der Wand des Rohres 7 zu
sammenwirken. Die Scheibe 17 dient zur Absperrung des
Rohres 7 gegenüber der Umgebung, während die Scheiben 18
und 19 dazu bestimmt sind, in der Sperrstellung die An
schlüsse 9 und 10 vom Innenraum des Sammlers 5 zu trennen.
In der Zeichnung ist der Ventilkörper 14 in ausgezogenen
Linien in seiner Betriebsstellung dargestellt, in welcher
eine Verbindung des Einlaßanschlusses 9 über das offene
Ende 8 des Rohres 7 und eine Verbindung des Auslaßan
schlusses 10 über den Rohrstutzen 13 mit dem Inneren des
Sammlers 5 besteht und die direkte Verbindung zwischen den
Anschlüssen 9 und 10 durch die Scheibe 19 unterbrochen ist.
Wenn kein Kältebedarf vorliegt, beispielsweise keine Luft
über den Verdampfer gefördert wird, sammeln sich etwa 90%
des Kältemittels im Sammler 5. Wenn nun für Reparatur- oder
Wartungsarbeiten ein Öffnen des Kältekreises erforderlich
ist, wird der Ventilkörper 14 in die gestrichelt
eingezeichnete Stellung gebracht, in welcher die Scheibe 18
den Auslaßanschluß 10 von dem Auslaßstutzen 13 und die
Scheibe 19 den Einlaßanschluß 9 vom offenen Ende 8 des
Rohres 7 trennt. Diese Stellungen der beiden Scheiben sind
mit 18′ und 19′ bezeichnet. Nach dem Absaugen des
restlichen Kältemittels durch eine von einem Ventil 20
beherrschte Absaugeleitung 21 können die nicht darge
stellten Verbindungen zwischen den Anschlüssen 9 und 10 und
den Leitungen 11 und 12 gelöst werden, worauf der Sammler 5
ausgebaut werden kann, ohne daß die Gefahr eines Verlustes
an Kältemittel besteht.
Soll die Anlage wieder befüllt werden, so wird vorzugs
weise ein neuer Sammler 5, der exakt die vorgeschriebene
Füllmenge an Kältemittel, gegebenenfalls zusammen mit
Kältemaschinenöl und Additiven, enthält, in den Kältekreis
eingesetzt, indem der Einlaßanschluß 9 mit der Leitung 11
und der Auslaßanschluß 10 mit der Leitung 12 verbunden
wird, wobei selbstverständlich der Ventilkörper 14 in
seiner gestrichelt eingezeichneten Schließstellung ist.
Dann wird das Ventil 20 geschlossen und der Ventilkörper 14
in die Öffnungsstellung bewegt, womit die Kälteanlage
wieder betriebsbereit ist.
Anstelle des für den Einlaßanschluß 9 und den Auslaß
anschluß 10 vorgesehenen gemeinsamen Ventils 6 kann natur
gemäß für jeden Anschluß auch ein eigenes Absperrventil
vorgesehen werden, wobei allerdings sichergestellt sein
muß, daß beide Ventile gleichzeitig geöffnet und
geschlossen werden.
Wird als Füllbehälter nicht der Sammler 5, sondern ein
anderes Bauteil der Anlage oder ein eigener Behälter vor
gesehen, so ist das Ventil 6 in der dargestellten Form
nicht erforderlich, da in einem solchen Behälter oder
Bauteil keine Trennung zwischen den gasförmigen und
flüssigen Bestandteilen des Kältemittels erfolgt. Da sich
in diesem Fall beim Abschalten der Anlage auch nicht der
überwiegende Teil des Kältemittels in dem Füllbehälter
sammelt, ist zum Entleeren des Kältekreises das gesammelte
Kältemittel abzupumpen. Auch in diesem Fall besteht jedoch
der Vorteil, daß die Befüllung des Kältekreises mit der
vorgeschriebenen Kältemittelmenge sichergestellt ist.
Durch das Vorsehen eines hermetisch abschließbaren und
lösbar in den Kältekreis einschaltbaren Behälters für das
Kältemittel wird sichergestellt, daß der Kältekreis mit
exakt der vorgeschriebenen Kältemittelmenge befüllt wird.
Durch fabrikseitige Befüllung des Behälters auch für den
Reparaturfall ist für die Werkstatt nur noch eine Unter
druckpumpe erforderlich, mit der der Kältekreis nach der
Trennung des Behälters evakuiert wird. Wird als Füllbe
hälter, wie im Ausführungsbeispiel angegeben, der Sammler
verwendet, so läßt sich auch ein weitgehendes Entleeren des
Kältekreises ohne die Gefahr eines Verlustes an Kältemittel
und einer dadurch bewirkten Umweltschädigung ermöglichen.
Der ersetzte Sammler kann fabrikseitig wieder aufbereitet
werden.
Claims (6)
1. Kälteanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die
in einem geschlossenen, ein Kältemittel enthaltenden
Kreis einen Kompressor (1), einen Kondensator (2),
eine Drossel (3) oder ein Expansionsventil, einen
Verdampfer (4) und einen Sammler/Trockner (5) sowie
einen Evakuierungsanschluß (21) aufweist, gekenn
zeichnet durch einen Kältemittelbehälter (5) mit einem
Einlaßanschluß (9) und einem Auslaßanschluß (10), die
lösbar in den Kältekreis einschaltbar und hermetisch
absperrbar sind.
2. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kältemittelbehälter (5) ein vorhandenes Bau
teil der Kälteanlage ist.
3. Kälteanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kältemittelbehälter vom Sammler/Trockner (5)
gebildet ist.
4. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch ein Ventil (6) zum gleichzeitigen Ab
sperren und Freigeben des Einlaß- und des Auslaßan
schlusses (9 bzw. 10).
5. Kälteanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (6) ein rohrförmiges Gehäuse (7)
aufweist, das innerhalb des Behälters eine unten
liegende Eintrittsöffnung (8) und eine obenliegende
Austrittsöffnung (13) aufweist die durch einen
Ventilkörper (14) gemeinsam vom Einlaß- bzw. Auslaß
anschluß (9 bzw. 10) trennbar oder mit diesem in
Verbindung bringbar sind.
6. Kälteanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein rohrförmiges Gehäuse (7) im wesentlich senk
recht in den Kältemittelbehälter (5) hineinragt, daß
von dem Gehäuse (7) der Auslaßanschluß (10) ausgeht
und in das Gehäuse (7) der Einlaßanschluß (9) oberhalb
des Auslaßanschlusses (10) mündet, daß das Gehäuse (7)
oberhalb des Auslaßanschlusses (10) durch eine erste
Öffnung (13) und unterhalb des Einlaßanschlusses (9)
durch eine zweite Öffnung (8) mit dem Behälterinnen
raum in Verbindung ist, und daß in dem Gehäuse (7) ein
Ventilkörper (14) angeordnet ist, der zwischen einer
Sperrstellung und einer Betriebsstellung verschiebbar
ist und zwei mit der Wand des Gehäuses (7) dichtend
zusammenwirkende Scheiben (18, 19) trägt, von denen in
der Sperrstellung die erste Scheibe (18) zwischen dem
Auslaßanschluß (10) und der ersten Öffnung (13) und
die zweite Scheibe (19) zwischen dem Einlaßanschluß
(9) und der zweiten Öffnung (8) zu liegen kommt,
während in der Betriebsstellung die erste Scheibe (18)
die Verbindung zwischen der ersten Öffnung (13) und
dem Auslaßanschluß (10) freigibt und die zweite
Scheibe (19) den Einlaßanschluß (9) vom Auslaßanschluß
(10) trennt und die Verbindung des Einlaßanschlusses
(9) mit der zweiten Öffnung (8) freigibt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904018585 DE4018585A1 (de) | 1990-06-09 | 1990-06-09 | Kaelteanlage insbesondere fuer ein kraftfahrzeug |
DE9106573U DE9106573U1 (de) | 1990-06-09 | 1991-05-29 | Kälteanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904018585 DE4018585A1 (de) | 1990-06-09 | 1990-06-09 | Kaelteanlage insbesondere fuer ein kraftfahrzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4018585A1 true DE4018585A1 (de) | 1991-12-12 |
Family
ID=6408156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904018585 Withdrawn DE4018585A1 (de) | 1990-06-09 | 1990-06-09 | Kaelteanlage insbesondere fuer ein kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4018585A1 (de) |
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