DE4123988A1 - Kuehlmittelrueckgewinnungs, -reinigungs- und -wiederbeschickungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kühlmittel aus Kühlsystemen, wie z. B. Klimaanlagen und Wärmepumpen, Reinigung des zurückgewonnenen Kühlmittels zum Abscheiden von Wasser und anderen Verunreinigungen, Lagerung des gebrauchten und/oder gereinigten Kühlmittels und Wiederbeschickung des Kühlsystems unter Verwendung des gelagerten und gereinigten Kühlmittels.

Viele Wissenschaftler verweisen auf die Gesundheitsgefahr durch die Schädigung der die Erde umgebenden und vor ultravioletter Strahlung schützenden Ozonschicht infolge des Entweichens halogenierter Kühlmittel in die Atmosphäre. Noch nicht lange zurückliegende internationale Diskussionen und Verhandlungen in Kombination mit den damit verbundenen Verordnungen und Gesetzen haben das Interesse an Vorrichtungen zur Rückgewinnung und Lagerung von gebrauchten Kühlmitteln aus Kühlsystemen zur späteren Reinigung und Wiederverwendung oder sauberen Entsorgung erneuert. In der US-PS 42 61 178 wird ein Kühlmittelrückgewinnungssystem beschrieben, bei dem die Ansaugöffnung eines Kompressors über einen Verdampfer und ein manuelles Ventil mit dem Kühlsystem verbunden ist, von dem das Kühlmittel zurückgewonnen werden soll. Der Ausgang des Kompressors ist über einen Kondensator mit einem Kühlmittelaufbewahrungsbehälter verbunden. Der Kondensator und ein Verdampfer sind in einer einzigen Einheit kombiniert, durch die mittels eines Ventilators Kühlluft zirkuliert. Der Inhalt des Aufbewahrungsbehälters wird durch eine Waage angezeigt, auf der der Behälter als Nachweis des Gewichts der in ihm befindlichen Kühlflüssigkeit angeordnet ist und durch einen zwischen dem Kondensator und dem Behälter mit der Flüssigkeitsleitung verbundenen Druckschalter zum Messen des Dampfdrucks innerhalb des Aufbewahrungsbehälters. Bei einem durch die Waage angezeigten vollen Zustand des Behälters oder einem durch den Druckschalter angezeigten Hochdruckzustand wird der Motor des Kompressors abgeschaltet. Zwischen dem Eingangsventil und dem Verdampfer ist ein Vakuumschalter angeordnet, um die Evakuierung des Kühlmittels aus dem Kühlsystem zu überwachen und den Kompressormotor automatisch abzuschalten.

In der US-PS 44 41 330 wird ein Kühlmittelrückgewinnungs, -reinigungs- und -wiederbeschickungssystem beschrieben, bei dem ein Kompressor durch Magnetventile einerseits über eine Kondensator/Verdampfereinheit und einen Ölabscheider mit einem Kühlsystem verbunden ist, von dem das Kühlmittel zurückgewonnen werden soll und andererseits mit einem Aufbewahrungstank oder -behälter zum Aufbewahren des zurückgewonnenen Kühlmittels. Eine separate Flüssigkeitspumpe wird mikroprozessorgesteuert, um Kühlmittel aus dem Aufbewahrungsbehälter zu entnehmen, das Kühlmittel durch eine Filter- und Reinigungseinheit zu führen und dann das Kühlsystem mit dem Kühlmittel aus der Reinigungseinheit wieder zu beschicken. Eine separate Vakuumpumpe ist durch Magnetventile mit dem Kühlsystem verbunden, um das Kühlsystem nach der Rückgewinnung des Kühlmittels während des Kühlmittelreinigungsprozesses in die Atmosphäre auszupumpen.

In der US-PS 46 88 388 wird eine Apparatur zur Wartung und zur Rückgewinnung von Kühlausrüstung in spezieller Anwendung auf Kraftfahrzeugkühlanlagen beschrieben. Eine Vakuumpumpe sowie Öl- und Kühlmittelaufbewahrungsbehälter sind innerhalb eines tragbaren Behälters untergebracht und so ausgelegt, daß sie durch elektrisch betätigte Magnetventile wahlweise an das in Wartung befindliche Kühlsystem angeschlossen werden können. Der Kühlmittel- und der Ölbehälter sind auf einer Waage angeordnet, die elektrische Ausgangssignale als Funktion des Gewichts des in den Behältern verbliebenen Kühlmittels und Öls liefert. Eine mikroprozessorunterstützte Steuerschaltung spricht auf die Signale der Waage und auf Steuersignale von einer Bedienungstafel an zum automatischen, vorprogrammierten Durchlaufen der Vakuum-, Öl- und Kühlmittelfüllabschnitte. Die mikroprozessorunterstützte Steuereinheit umfaßt Möglichkeiten zur Programmierung der Vakuumzeit und der Öl- und Kühlmittelfüllmengen durch den Operator und zur Eigendiagnose oder zu einer durch den Operator ausgeführten Diagnose. Die Betriebsbedingungen und Abschnitte werden dem Operator zu jedem Zeitpunkt angezeigt.

In der US-PS 48 05 416 wird ein Kühlmittelrückgewinnungs-, reinigungs- und -wiederbeschickungssystem beschrieben, das einen Kühlmittelkompressor umfaßt, dessen Ansaugöffnung über ein Rückgewinnungssteuerventil mit einem Kühlsystem verbunden ist, von dem das Kühlmittel zurückgewonnen, gereinigt und wieder aufgefüllt werden soll. Der Ausgang des Kompressors ist mit der ersten Öffnung eines Kühlmittelaufbewahrungsbehälters verbunden. In einem Rückgewinnungszyklus wird der Kompressor bei geöffnetem Rückgewinnungssteuerventil durch eine elektronische Steuereinheit betätigt, um das Kühlmittel aus dem Kühlsystem zu entnehmen und dem Aufbewahrungsbehälter zuzuführen. Während eines Reinigungszyklus wird das Kühlmittel von der zweiten Öffnung des Kühlmittelaufbewahrungsbehälters in einem geschlossenen Kreislauf über ein Zirkulationssteuerventil und einen Filter zum Abscheiden von Wasser und anderen Verunreinigungen zu der ersten Öffnung des Behälters zurückgeführt. Das Kühlsystem, von dem das Kühlmittel zurückgewonnen wurde, wird während eines Vakuumzyklus durch eine Vakuumpumpe, die über ein Vakuumsteuerventil mit dem System verbunden ist, zur Atmosphäre hin ausgepumpt. Während des Vakuumzyklus ist das Vakuumsteuerventil offen und die Vakuumpumpe wird für eine vorbestimmte, von der Steuerelektronik festgelegten Zeitdauer betätigt. Nach diesem Auspumpen wird während eines Wiederbeschickungszyklus die zweite Steueröffnung des Kühlmittelaufbewahrungsbehälters über ein Wiederbeschickungsventil an das Kühlsystem angeschlossen, um dem Kühlsystem aus dem Aufbewahrungsbehälter Kühlmittel zuzuführen und es hierdurch für den normalen Gebrauch wieder aufzufüllen.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kombiniertes Kühlmittelrückgewinnungs- und -wiederbeschickungssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem das System nach Beendigung des Rückgewinnungszyklus automatisch in einen Vakuumzyklus übergeht, um das in Wartung befindliche System als Vorbereitung auf die Wiederbeschickung des Systems mit frischem Kühlmittel auf einen vorbestimmten Niederdruckschwellwert auszupumpen. Eine andere und mehr spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System mit vorbestimmten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, bei dem der Druck in einem in Wartung befindlichen Kühlsystem im Anschluß an den Vakuumzyklus überwacht wird und bei dem das Auspumpen automatisch wieder gestartet wird, wenn der Systemdruck ansteigt. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kombiniertes Rückgewinnungs-, Reinigungs- und Wiederbeschickungssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem der Reinigungszyklus nach der Initiierung des Vakuumzyklus durch den Operator automatisch gestartet wird und das Möglichkeiten aufweist zum manuellen Start eines Reinigungszyklus unabhängig von dem Vakuumzyklus.

Ein erfindungsgemäßes System zur Rückgewinnung von Kühlmittel und Wiederbeschickung des Kühlsystems mit Kühlmittel umfaßt eine erste Kühlmittelpumpe, deren Ansaugöffnung über ein Rückgewinnungssteuerventil an ein in Wartung befindliches Kühlsystem angeschlossen ist, von dem Kühlmittel zurückgewonnen werden soll und das wieder mit Kühlmittel gefüllt werden soll. Die Auslaßöffnung der ersten Kühlmittelpumpe ist mit einem Kühlmittelaufbewahrungsbehälter verbunden. Eine Vakuumpumpe ist zum wahlweisen Anschluß der Vakuumpumpe an das in Wartung befindliche Kühlsystem an ein Vakuumsteuerventil angeschlossen. Ein Wiederbeschickungssteuerventil verbindet das Kühlsystem wahlweise mit einer Kühlmittelquelle. Eine elektronische Steuereinheit umfaßt einen an die Vakuumpumpe angeschlossenen Drucksensor, um den in dem in Wartung befindlichen Kühlsystem herrschenden Druck während des Betriebs der Vakuumpumpe anzuzeigen. Während des Betriebs der Vakuumpumpe, wenn das Vakuumsteuerventil in einem Vakuumzyklus geöffnet ist, überwacht die elektronische Steuereinheit das Ausgangssignal des Drucksensors und beendet automatisch den Betrieb der Vakuumpumpe, wenn der an dem Sensor anliegende Druck eine vorbestimmte Niederdruckschwelle erreicht.

Vorzugsweise ist der Drucksensor zwischen dem Vakuumsteuerventil und der Pumpe angeordnet und das Vakuumsteuerventil wird durch die elektronische Steuereinheit während eines Kühlmittelrückgewinnungszyklus automatisch geschlossen, um den Drucksensor von dem Druck des Kühlmittels während des Rückgewinnungszyklus zu schützen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht die elektronische Steuereinheit auch nach Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe das Ausgleichssignal des Drucksensors, um die Vakuumpumpe erneut zu starten, wenn der Druck an dem Sensor eine zweite vorgegebene Schwelle übersteigt, die höher liegt als die Niederdruckschwelle. Vorzugsweise ist ein zweites Vakuumsteuerventil zwischen dem Drucksensor und der Vakuumpumpe angeordnet, um den Drucksensor nach Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe vor jeglichen Lecks an der Vakuumpumpe zu schützen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen kombinierten Rückgewinnungs-, Reinigungs- und Wiederbeschickungssystems ist die Ansaugöffnung eines Kühlmittelkompressors über ein Rückgewinnungssteuerventil an ein in Wartung befindliches Kühlsystem angeschlossen, dessen Kühlmittel zurückgewonnen, gereinigt und wieder in das System eingeführt wird. Der Ausgang des Kompressors ist mit einer ersten Öffnung eines Kühlmittelaufbewahrungsbehälters verbunden. Ein Filter zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem Kühlmittel ist an ein Zirkulationssteuerventil angeschlossen, um Kühlmittel während eines Reinigungszyklus wahlweise von einer zweiten Öffnung des Behälters über den Filter zurück zu der ersten Öffnung des Behälters zu leiten. Eine Vakuumpumpe ist zum wahlweisen Anschluß an das in Wartung befindliche Kühlsystem während eines Vakuumzyklus an ein Vakuumsteuerventil angeschlossen, um das System in die Atmosphäre auszupumpen. Ein Drucksensor ist mit der Vakuumpumpe verbunden, um die Pumpe automatisch abzustellen, wenn der Druck in dem in Wartung befindlichen System unter eine vorbestimmte Niederdruckschwelle absinkt. Der Reinigungszyklus kann nach Beendigung des Vakuumzyklus entweder automatisch gestartet werden oder aber unabhängig von dem Vakuumzyklus durch das Bedienungspersonal. Ein Wiederbeschickungssteuerventil ist an die zweite Öffnung des Kühlmittelaufbewahrungsbehälters angeschlossen, um dem in Wartung befindlichen Kühlsystem während eines Wiederbeschickungszyklus wahlweise frisches Kühlmittel aus dem Aufbewahrungsbehälter zuzuführen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlmittelrückgewinnungs, -reinigungs- und -wiederbeschickungssystems und

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Steuerelektronik des in Fig. 1 dargestellten Systems.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlmittelrückgewinnungs, -reinigungs- und -wiederbeschickungssystems 20. Das System 20 umfaßt einen Kompressor 22, dessen Ansaugöffnung über den Verdampferteil 24 einer kombinierten Wärmetausch/Ölabscheideeinheit 26, ein Rückgewinnungssteuermagnetventil 28 und ein Rückschlagventil 30 an eine Eingangseinheit 32 angeschlossen ist. Die Eingangseinheit 32 umfaßt Schnelltrennkupplungen 33, 35 zum Anschluß an die Hoch- und Niederdruckseite eines in Wartung befindlichen Kühlsystems, von dem das Kühlmittel zurückgewonnen werden soll. Die Eingangseinheit 32 umfaßt auch die üblichen manuellen Ventile 34, 36 und Manometer 38, 40. Zwischen dem Magnetventil 28 und der Eingangseinheit 32 ist ein Druckschalter 42 angeordnet, der auf einen vorbestimmten niederen Druck von dem in Wartung befindlichen Kühlsystem auf den Kompressoreinlaß anspricht, um die Entnahme oder die Rückgewinnung von Kühlmittel daraus anzuzeigen. Ein Ölablaß 44 am Boden der Einheit 26 ist über ein manuelles Ventil 46 an einen Behälter oder an eine Auffangflasche 48 angeschlossen. Eine Vakuumpumpe 50 mit zugehörigem Antriebsmotor 52 ist durch ein erstes und ein zweites Vakuumsteuermagnetventil 54, 56 mit der Eingangseinheit 32 in Reihe geschaltet, um das an die Eingangseinheit 32 angeschlossene Kühlsystem wahlweise in die Atmosphäre auszupumpen. Ein zwischen den Steuerventilen 54, 56 angeordneter Drucksensor 58 liefert ein elektrisches Ausgangssignal als Funktion des in der dazwischenliegenden Kühlmittelleitung herrschenden Druckes.

Der Ausgang des Kompressors 22 ist über einen Kompressorölabscheider 60 und ein Rückschlagventil 62 mit dem Kondensatorteil 64 einer Wärmetausch/Ölabscheideeinheit 26 verbunden. Der Ölablaß des Kompressorölabscheiders 60 ist mit der Ansaugöffnung des Kompressors verbunden, um Schmiermittel dahin zurückzuführen. Die Ansaugöffnung des Kompressors und die Auslaßöffnung des Ölabscheiders sind über ein elektrisch betriebenes Magnetventil 65 verbunden, um das Starten des Kompressors zu erleichtern. Ein Ventilator 66 bläst Kühlluft über den Kompressor 22 und den Ölabscheider 60. Der Ölabscheider 60 wird in der amerikanischen Patentanmeldung mit der Nummer 07/4 68 068 näher erläutert. Der Auslaß des Kondensatorteils 64 ist über ein Rückschlagventil 68, eine T-Kupplung 70 und eine Schnelltrennkupplung 72 mit der Dampföffnung 74 eines Kühlmittelaufbewahrungsbehälters 76 verbunden. Der Behälter 76 umfaßt auch eine Flüssigkeitsöffnung 78 und eine Ablaßöffnung 80. Zwischen dem Rückschlagventil 68 und dem Kondensatorteil 64 ist ein Druckschalter 82 angeordnet, der auf den Dampfdruck in dem Behälter 76 anspricht, um einen darin herrschenden überhöhten Druck vorbestimmter Höhe anzuzeigen. Der Container 76 ist auf einer Waage 84 montiert, die abhängig von dem Gewicht des sich in dem Behälter 76 befindlichen Kühlmittels ein Ausgangssignal an die Steuerelektronik des Systems (Fig. 2) liefert.

Die Flüssigkeitsöffnung 78 des Containers ist über eine Schnelltrennkupplung 86 und über eine mit einem austauschbaren Kern versehene Filter/Trocknereinheit 88 mit der Ansaugöffnung einer Flüssigkeitspumpe 90 verbunden. Ein Differentialdruckmanometer 92 ist parallel zu der Filter/Trocknereinheit 88 angeordnet, um den durch die Einheit 88 auftretenden Druckverlust oberhalb einer vorbestimmten Schwelle anzuzeigen, die auf dem Druckanzeigegerät markiert sein kann. Hierdurch wird einer Bedienungsperson angezeigt, daß der Kern der Filter/Trocknereinheit 88 auszutauschen ist. Der Ausgang der Pumpe 90 ist über einen Feuchtigkeitsanzeiger 94 und ein elektrisch betriebenes Reinigungssteuermagnetventil 96 mit einem Luftablaßventil 98 verbunden. Der Ausgang des Ventils 98 ist über ein Rückschlagventil 100 mit einer T-Kupplung 70 verbunden. Das Ventil 98 enthält über eine Schnelltrennkupplung 102 und ein Magnetventil 104 auch eine Speisung von der Ablaßöffnung 80 des Containers. Das Luftablaßventil 98 dient dazu, immer dann Luft aus dem Aufbewahrungsbehälter 76 abzulassen, wenn der Luftdruck in dem Behälter den Kühlmittelsättigungsdruck um einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt. Das Luftablaßventil 98 wird in der US-Patentanmeldung mit der Nr. 07/4 05 236 näher beschrieben. Ein elektrisch betriebenes Wiederbeschickungssteuermagnetventil 106 ist zwischen der Verbindung des Feuchtigkeitsanzeigers 94 mit dem Magnetventil 96 und der Verbindung des Magnetventils 56 mit dem Druckschalter 42 angeordnet.

Fig. 2 illustriert die vorzugsweise mikroprozessorgestützte Steuerelektronik 110 zur Steuerung des in Fig. 1 dargestellten kombinierten Kühlmittelrückgewinnungs, -reinigungs- und -wiederbeschickungssystems 20. Die Steuerelektronik 110 ist zur Eingabe von Steuerbefehlen des Bedienungspersonals an eine Schalttafel 112 angeschlossen. Die Steuerelektronik 110 erhält auch Eingangsdaten von den Druckschaltern 42, 82, dem Drucksensor 58 und der Behälterwaage 84 und liefert geeignete Steuersignale für die Magnetventile 28, 54, 56, 65, 96, 104 und 106, den Kompressor 22, die Flüssigkeitspumpe 88, den Vakuumpumpenmotor 52 und den Ventilator 66. Das Ventil 65 ist normalerweise geöffnet und wird elektrisch geschlossen. Alle übrigen Magnetventile sind normalerweise geschlossen und werden elektrisch geöffnet.

Im Betrieb wird die Eingangseinheit 32 zunächst an ein Kühlsystem, wie z. B. an eine Klimaanlage oder eine Wärmepumpe angeschlossen, dessen Kühlmittel zurückgewonnen, gereinigt und wieder in das System gefüllt werden soll. Der mit den Schnelltrennkupplungen 72, 86 und 102 verbundene Behälter 76 ist auf einer Waage 84 plaziert. Die manuellen Ventile an den Behälteröffnungen sind geöffnet, das manuelle Ventil 46 ist geschlossen, das Magnetventil 65 ist geöffnet und alle übrigen Magnetventile sind normalerweise geschlossen. Nach dem Start des Kühlmittelrückgewinnungsvorgangs durch den Operator öffnet die Steuerelektronik 110 (Fig. 2) das Magnetventil 28 und schaltet den Kompressor 22 an. Nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung, die dazu ausreicht, den Kompressor zu starten, wird das Magnetventil 65 geschlossen. Während des Kühlmittelrückgewinnungsprozesses wird das Kühlmittel von dem in Wartung befindlichen System durch das Ventil 28, das Rückschlagventil 30 und den Verdampferteil 24 der kombinierten Einheit 26 zu der Kompressoransaugöffnung gefördert. Zurückgewonnenes Kühlmittel wird von der Kompressorauslaßöffnung über den Kondensatorteil 64 der kombinierten Einheit 26 gefördert, wo Wärme mit dem angesaugten Kühlmittel ausgetauscht wird um letzteres zu verdampfen und ersteres zu kondensieren. Von dort wird das Kühlmittel über das Rückschlagventil 68 zu der Dampföffnung 74 des Behälters 76 gefördert. Wenn nahezu alles Kühlmittel von dem an die Eingangseinheit 32 angeschlossenen Kühlsystem entnommen wurde, meldet der Rückgewinnungsdruckschalter 42 einen Systemzustand niederen Drucks an die Steuerelektronik, die daraufhin das Ventil 28 schließt, den Kompressor 22 abschaltet und als Druckausgleich über den Kompressor 22 das Ventil 65 öffnet als Vorbereitung auf den nächsten Rückgewinnungsprozeß.

Bevor das in Wartung befindliche Kühlsystem mit frischem Kühlmittel wiederbeschickt wird, müssen die Kühlmittelleitungen des Systems evakuiert werden. Nach dem Start des Vakuumzyklus werden die Ventile 54, 56 geöffnet und der Motor 52 wird als Antrieb der Pumpe 50 angelassen, um das in Wartung befindliche System in die Atmosphäre auszupumpen. Während des Vakuumbetriebs überwacht die Steuerelektronik 110 das Ausgangssignal des Drucksensors 58. Wenn das Ausgangssignal des Sensors anzeigt, daß der Druck innerhalb des in Wartung befindlichen Kühlsystems unterhalb einer vorbestimmten Niederdruckschwelle, von beispielsweise 1 mm Quecksilbersäule abgefallen ist, wird der Pumpenmotor 52 abgeschaltet und das Magnetventil 54 geschlossen. Bei noch immer offenem Ventil 56 überwacht die Steuerelektronik 110 für eine vorbestimmte Zeitdauer weiterhin das Ausgangssignal des Drucksensors 58. Wenn der Drucksensor einen Anstieg des Systemdruckes über eine zweite höhere Schwelle, wie z. B- 1,5 mm Quecksilbersäule anzeigt, wird der Operator durch die Schalttafel darauf aufmerksam gemacht, um das System nach Lecks zu überprüfen. Steigt der Systemdruck andererseits während dieser Zeitspanne nicht über diese höhere Schwelle an, wird der Vakuumzyklus automatisch beendet und das Ventil 56 durch die Steuerelektronik 110 geschlossen.

Das Ventil 56 schützt den Drucksensor 58 vor den wesentlich höheren Drücken, die an der Eingangseinheit 32 während des Rückgewinnungs- (und Wiederbeschickungs)-Betriebs auftreten. Es hat sich gezeigt, daß Drucksensoren den Systemdrücken am oberen Ende des normalen Operationsbereichs, wie z. B. 1,7 MPa (250 psi) während der Wiederbeschickung des Systems widerstehen, nicht über die gewünschte Genauigkeit am extremen unteren Ende des Operationsbereichs verfügen, um das Auspumpen des Systems nachzuweisen. Das Ventil 56 beschränkt jedoch den Operationsbereich des Drucksensors 58 auf einen hohen Druck, der gleich dem auf den Rückgewinnungszyklus folgenden Systemdruck ist und normalerweise bei etwa 43,2 cm (17 Inches) Quecksilbersäule liegt und auf einen niedrigen Druck von etwa 1 mm Quecksilbersäule. In diesem Bereich liegt die Genauigkeit bei etwa 0,04%. Das Magnetventil 54 dient in geschlossenem Zustand dazu, den Drucksensor 58 und das in Wartung befindliche System von jedem Leck an der Vakuumpumpe 50 zu schützen.

Gleichzeitig mit dem Start eines Vakuumzyklus initiiert die Steuerelektronik 110 einen Reinigungszyklus durch Öffnen des Reinigungssteuerventils 96 und des Luftablaßsteuerventils 104 und durch Beaufschlagung der Kühlmittelflüssigkeitspumpe 90 mit Leistung. Die Kühlmittelflüssigkeit zirkuliert folglich durch den Filter/Trockner 88, um Wasser und andere Verunreinigungen abzuscheiden. Nach Beendigung eines Vakuumzyklus kann der Operator anhand des Feuchtigkeitsanzeigers 94 feststellen, ob das Kühlmittel die gewünschte Reinheit besitzt. In diesem Fall kann der Operator mit einem Wiederbeschickungszyklus beginnen. Falls nicht, kann der Operator unabhängig von dem Vakuumzyklus mit einem Reinigungszyklus beginnen und die Zirkulation des Kühlmittels durch den Filter/Trockner 88 solange fortsetzen, bis dem Kühlmittel genügend Feuchtigkeit entzogen wurde, um an dem Feuchtigkeitsanzeiger 94 die gewünschte Anzeige zu erzielen. Folglich wird durch den automatischen Start der Reinigung während des Vakuumzyklus erheblich Zeit gespart, gleichzeitig aber genügend Flexibilität beibehalten zum manuellen Start eines von der Vakuumpumpe unabhängigen Reinigungszyklus.

Nachdem des in Wartung befindliche System ausgepumpt ist und das Kühlmittel die gewünschte Reinheit aufweist, kann der Operator mit einem Wiederbeschickungsmodus beginnen, bei dem die Steuerelektronik 110 die Flüssigkeitspumpe 90 anläßt und das Ventil 106 öffnet. Das an die Eingangseinheit 32 angeschlossene Kühlsystem wird folglich durch die Pumpe 90 unter Druck mit Kühlmittelflüssigkeit wiederbeschickt. Nachdem das in Wartung befindliche System mit der gewünschten Menge an Kühlmittel wiederbeschickt ist, wird der Wiederbeschickungsmodus beendet. Dies geschieht entweder automatisch durch die Steuerelektronik 110, die auf das durch die Waage 84 angezeigte Gewicht des eingespeisten Kühlmittels anspricht oder auch manuell durch das Bedienungspersonal.

Das in den Abbildungen dargestellte System 10 kann vielfältig modifiziert und variiert werden, so wie dies in den oben diskutierten verschiedenen Patenten und Anwendungen dargestellt ist. Die US-PS 48 05 416 zeigt z. B. eine Anzahl von Rückgewinnungs-, Reinigungs- und Wiederbeschickungssystemen, mit denen die vorliegende Erfindung zusammen verwendet werden kann. Die Wiederbeschickung des Kühlsystems muß nicht über die Kühlmittelflüssigkeitspumpe 90 erfolgen sondern kann auch durch latente Wärme des Kühlmittels in dem Behälter 76 oder durch den Kompressor 22 in Verbindung mit geeigneten Strömungsteuerventilen erfolgen.

In der vorliegenden Anmeldung sind die Begriffe Kühlmittel und Kältemittel synonym verwendet worden.

Claims (20)

1. Ein System zur Rückgewinnung von Kühlmittel und Wiederbeschickung eines Kühlsystems mit Kühlmittel umfassend: eine erste Kühlmittelpumpeneinrichtung (32) mit einer Ansaug- und einer Auslaßöffnung;
ein Rückgewinnungssteuerventil (28) zur Verbindung der Ansaugöffnung mit dem Kühlsystem, dessen Kühlmittel zurückgewonnen und wieder aufgefüllt wird und einen mit dem Rückgewinnungssteuerventil (28) verbundenen Rückgewinnungssteuersensor (42) zur Beendigung eines Rückgewinnungszyklus, wenn der Eingangsdruck an dem Rückgewinnungssteuerventils (28) anzeigt, daß nahezu das gesamte Kühlmittel zurückgewonnen wurde;
eine mit der Auslaßöffnung der ersten Pumpeneinrichtung (22) verbundene Einrichtung zur Aufbewahrung des zurückgewonnenen Kühlmittels;
eine Einrichtung zur Evakuierung des Kühlsystems mit einer Vakuumpumpe (50) und einem ersten Vakuumsteuerventil (56) zum wahlweisen Anschluß des Kühlsystems an die Vakuumpumpe (50);
eine Wiederbeschickungseinrichtung mit einem Wiederbeschickungssteuerventil (106) zum wahlweisen Anschluß des Kühlsystems an eine Kühlmittelquelle; und
eine Steuereinrichtung, umfassend:
einen Drucksensor (58), der separat von der Rückgewinnungssteuereinrichtung (42) zwischen der Vakuumpumpe (50) und dem ersten Vakuumsteuerventil (56) angeordnet ist, um während des Betriebs der Evakuierungseinrichtung den Druck in dem Kühlsystem anzuzeigen, eine mit dem Vakuumventil (56) und der Vakuumpumpe (50) verbundene und von dem Bedienungspersonal betätigbare Einrichtung zum wahlweisen Öffnen des ersten Vakuumsteuerventils (56) und zum Betreiben der Vakuumpumpe (50) während eines Vakuumzyklus;
eine auf den Drucksensor (58) ansprechende Einrichtung zur Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe (50), wenn der Druck an dem Sensor (58) einen vorbestimmten Niederdruckschwellwert erreicht;
eine von dem Bedienungspersonal betätigbare Einrichtung zum Öffnen des Rückgewinnungssteuerventils (106) und zum Betrieb der ersten Kühlmittelpumpeneinrichtung (22) während eines Rückgewinnungszyklus und
eine Einrichtung zum Schließen des ersten Vakuumsteuerventils (56) während des Rückgewinnungszyklus, um den Drucksensor (58) von dem Kühlmitteldruck in dem Kühlsystem zu schützen.

2. Ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung aufweist, die nach Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe (50) auf den Sensor (58) anspricht, wenn der an dem Sensor (58) anliegende Druck einen zweiten vorbestimmten Schwellwert übersteigt, der höher ist als der Niederdruckschwellwert, um dem Bedienungspersonal ein mögliches Leck in dem System anzuzeigen.

3. Ein System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierungseinrichtung zwischen dem Drucksensor (58) und der Vakuumpumpe (50) ein zweites Vakuumsteuerventil (54) und eine Einrichtung zum Schließen des Vakuumsteuerventils (54) nach Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe (50) aufweist, um den Sensor (58) von jeglichen Lecks in der Pumpe (50) zu schützen.

4. Ein System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine auf den Sensor (58) reagierende Einrichtung aufweist, um das erste Vakuumsteuerventil (56) zu schließen und den Vakuumzyklus zu beenden, wenn der an dem Sensor (58) anliegende Druck für eine vorbestimmte Zeitdauer unter dem zweiten vorbestimmten Schwellwert bleibt.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lagerung des Kühlmittels und die Kühlmittelquelle zusammen einen Kühlmittelaufbewahrungsbehälter (76) mit einer ersten und einer zweiten Öffnung (74 und 78) umfassen, daß das System eine zweite Pumpeneinrichtung (90), eine Filtereinrichtung (88) zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem sie durchströmenden Kühlmittel und ein Reinigungssteuerventil (96) aufweist, das zwischen der ersten Öffnung (74) und der zweiten Öffnung (78) mit der zweiten Pumpeneinrichtung (90) und dem Filter (88) in Reihe geschaltet ist und daß die Steuereinrichtung eine durch einen Operator bedienbare Einrichtung zum Öffnen des Reinigungssteuerventils (96) und zum Betätigen der zweiten Pumpeneinrichtung (90) umfaßt, um das Kühlmittel wahlweise in einem Reinigungszyklus von der zweiten Öffnung (78) durch den Filter (88) zu der ersten Öffnung (74) zu pumpen.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine auf die Initiierung des Vakuumzyklus reagierende Einrichtung zum automatischen Start eines Reinigungszyklus umfaßt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen durch einen Operator betätigbare Einrichtung umfaßt, um unabhängig von der Evakuierungseinrichtung einen Reinigungszyklus zu initiieren.

8. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Pumpeneinrichtung aus separaten Kühlmittelpumpen bestehen.

9. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pumpeneinrichtung ein Kühlmittelkompressor (22) ist und die zweite Pumpeneinrichtung eine Kühlmittelflüssigkeitspumpe (90) ist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederbeschickungseinrichtung die Kühlmittelflüssigkeitspumpe umfaßt.

11. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ventile durch die Steuereinrichtung betätigbare elektronische Ventile sind.

12. Ein Kühlmittelrückgewinnungs, -reinigungs- und -wiederbeschickungssystem umfassend:
einen Kühlmittelkompressor (22) mit einer Ansaug- und einer Auslaßöffnung;
ein Rückgewinnungssteuerventil (28) zum Anschluß der Kompressoransaugöffnung an ein Kühlsystem dessen Kühlmittel zurückgewonnen, gereinigt und wiederaufgefüllt werden soll;
einen Kühlmittelaufbewahrungsbehälter (76) mit einer ersten und einer zweiten Öffnung (74 und 78);
eine Einrichtung zum Fördern des Kühlmittels von der Ausgangsöffnung des Kompressors (22) zu der ersten Öffnung (74);
eine Filtereinrichtung (88) zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem sie durchströmenden Kühlmittel;
eine ein Reinigungssteuerventil (96) aufweisende Einrichtung zur wahlweisen Zirkulation des Kühlmittels in einem geschlossenen Kreislauf von der zweiten Öffnung (78) durch die Filtereinrichtung (88) zu der ersten Öffnung (74);
eine Einrichtung zum Auspumpen des Kühlsystems mit einer Vakuumpumpe (50) und einem Vakuumsteuerventil (56) zum wahlweisen Anschluß des Kühlsystems an die Vakuumpumpe (50);
eine ein Wiederbeschickungssteuerventil (106) aufweisende Einrichtung zur wahlweisen Verbindung der zweiten Öffnung (78) mit dem Kühlsystem, um dem Kühlsystem wahlweise Kühlmitel aus dem Aufbewahrungsbehälter (76) zuzuführen; und
eine elektronische Steuereinrichtung umfassend:
einen ersten Drucksensor (58), der zwischen dem Vakuumsteuerventil (56) und der Vakuumpumpe (50) angeordnet ist;
eine Einrichtung zur Initiierung eines Rückgewinnungszyklus, bei dem das Vakuumsteuerventil (56) geschlossen ist, das Rückgewinnungssteuerventil (106) geöffnet ist und der Kompressor (22) in Betrieb ist, um Kühlmittel von dem Kühlsystem in den Behälter (76) zu fördern;
eine Einrichtung, die eine von dem ersten Sensor (58) unabhängigen zweiten Drucksensor aufweist, der auf den Druck an dem Rückgewinnungssteuerventil (106) anspricht, um den Rückgewinnungszyklus zu beenden;
eine Einrichtung zur Initiierung eines Vakuumzyklus, bei dem das Rückgewinnungssteuerventil (106) und das Vakuumsteuerventil (56) geöffnet sind und die Vakuumpumpe (50) in Betrieb ist zum Auspumpen des Kühlsystems;
eine auf den ersten Sensor (58) ansprechende Einrichtung zur automatischen Beendigung des Vakuumzyklus und zur Betätigung der Vakuumpumpe (50), wenn der Druck an dem Sensor (58) unter einen vorgegebenen Niederdruckschwellwert absinkt;
eine Einrichtung zur Initiierung eines Reinigungszyklus, bei dem das Reinigungssteuerventil (96) geöffnet ist und Kühlmittel von der zweiten Öffnung (78) über den Filter (88) zurück zu der ersten Öffnung (74) zirkuliert und
eine Einrichtung zur Initiierung eines Wiederbeschickungszyklus, bei dem das Wiederbeschickungssteuerventil (106), das Reinigungssteuerventil (96) und das Vakuumsteuerventil (56) geschlossen und das Rückgewinnungssteuerventil (106) geöffnet sind, um dem Kühlsystem aus der zweiten Öffnung (78) Kühlmittel zuzuführen.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Initiierung eines Vakuum- und eines Reinigungszyklus eine durch einen Operator betätigbare Einrichtung umfassen, um den Vakuum- und den Reinigungszyklus gleichzeitig automatisch zu intiieren.

14. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine durch einen Operator betätigbare Einrichtung umfaßt, um den Reinigungszyklus unabhängig von dem Vakuumzyklus zu initiieren.

15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile durch die Steuerelektronik betätigbare elektronische Ventile sind.

16. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine nach Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe (50) auf den ersten Sensor (58) ansprechende Einrichtung umfaßt, um anzuzeigen, wenn der Druck an dem ersten Sensor (58) über einen zweiten vorgegebenen Schwellwert ansteigt, der höher ist als der Niederdruckschwellwert.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierungseinrichtung ein zweites Vakuumsteuerventil zwischen dem ersten Drucksensor (58) und der Vakuumpumpe (50) umfaßt ein zweites Vakuumsteuerventil (54) sowie eine Einrichtung zum Schließen des zweiten Vakuumsteuerventils (54) nach Beendigung des Betriebs der Vakuumpumpe (50) zum Schutz des ersten Sensors (58) vor jeglichen Lecks in der Pumpe (50).

18. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine auf den ersten Sensor (58) ansprechende Einrichtung zum Schließen des Vakuumsteuerventils (54) und zur Beendigung des Vakuumzyklus umfaßt, falls der Druck an dem ersten Sensor (58) für eine vorgegebene Zeitdauer unterhalb eines bestimmten vorgegebenen Schwellwertes bleibt.

19. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulationseinrichtung eine Kühlmittelflüssigkeitspumpe (90) ist, deren Ansaugöffnung mit der zweiten Öffnung (78) und deren Ausgangsöffnung mit der ersten Öffnung (74) verbunden ist.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiederbeschickungssteuerventil (106) mit dem Ausgang der Flüssigkeitspumpe (90) verbunden ist und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung umfaßt, um die Flüssigkeitspumpe (90) sowohl während des Reinigungs- als auch während des Rückgewinnungszyklus zu betätigen.