DE4440096A1 - Einrichtung zur Überwachung des Wasseranteils in Kreisläufen von Kälteanlagen - Google Patents
Einrichtung zur Überwachung des Wasseranteils in Kreisläufen von KälteanlagenInfo
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Description
Wesentlich für den störungsfreien Betrieb von Kälteanlagen ist neben anderem auch die
Trockenheit des inneren Kältekreislaufes.
Im Kreislauf befindliches Wasser kann verschiedene schädigende Auswirkungen haben.
Bei niedrigen Verdampfungstemperaturen kann es zu Eisbildung im Expansionsventil bzw.
im. Kapillarrohr führen. Weiterhin kann es unterschiedliche Reaktionen mit Kältemaschi
nenöl und Kältemittel bewirken.
Handelt es sich um chlorhaltige Kältemittel, verursacht abgespaltenes HCl in Verbindung
mit Feuchtigkeit Korrosion, die insbesondere bei Hermetikverdichtern einen vorzeitigen
Ausfall zur Folge haben kann.
FKW sind stabiler als FCKW und HFCKW, jedoch können sie wegen ihrer geringen Lös
lichkeit nicht mit den klassischen Kältemaschinenölen verwendet werden. Diese Kältema
schinenöle auf Mineralölbasis oder auf der Basis von Alkydbenzenen weisen eine hohe
thermisch-chemische Beständigkeit auf. Anstatt dessen kommen Polyolesteröle zum Ein
satz, die hygroskopisch sind und mit Wasser hydrolytisch gespalten werden können. Ent
stehende Hydrolyseprodukte sind mehrwertige Alkohole und Karbonsäure. Letztere greifen
Kupfer an, es kommt zur Bildung von Kupfer-Seifen, die dann an aktivierten Stellen im
Kreislauf Kupferplattierung auslösen. Durch Ausscheiden unlöslicher Substanzen kommt es
ggf. zu Ölschlammbildung und Verstopfung.
Trotz des Einsatzes von Filtertrocknern kann es bei Überschreiten deren Aufnahmekapazität
zu schädlichen Feuchtegehalten kommen und eine diagnostische Überwachung dersel
ben ist erforderlich.
Als einfache Feuchtigkeitsindikationsmethode, die eine subjektive qualitative Aussage ge
stattet, sind sog. Farbindikatorschaugläser bekannt. Die Zustände trocken/feucht werden
z. B. durch Farbumschaltung blau/rot oder grün/gelb gekennzeichnet. Leuchtet man diese
Gläser an, so erfolgt je nach Feuchtigkeitsgehalt im Kältekreislauf eine unterschiedliche
Reflexion der einzelnen Farbkomponenten.
Ein solches Schauglas ist z. B. in der DE-OS 30 44 094 beschrieben.
Eine andere Möglichkeit ist die Anordnung von Feuchtesensoren mit elektrischem Aus
gangssignal im Kreislauf. Die hierfür in Frage kommenden Al₂O₃-Sensoren sind kostenauf
wendig und ihr Einsatz in kleineren bis mittleren Kälteanlagen ökonomisch nicht vertretbar.
Hinzu kommt, daß diese Sensoren eine begrenzte Langzeitstabilität haben und in Zeitab
ständen von 0,5 . . . 1 Jahr nachkalibriert werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst einfache Einrichtung zur Erkennung des Was
seranteils in Kältekreisläufen zu schaffen, die frei von subjektiven Einflüssen ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Feuchteindikator realisiert, der sowohl ein
fach und robust und damit kostengünstig ist, als auch ein elektrisches Ausgangssignal zur
diagnostischen Überwachung liefert.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Eine Lichtquelle
(1), im speziellen Fall eine rote LED beleuchtet den grün/gelb reagierenden Feuchteindika
tor (2). Das von diesem reflektierte Licht beleuchtet einen optoelektronischen Sensor (3), des
sen Ausgangsspannung von der Intensität des reflektierenden roten Lichtes abhängt. Diese
Spannung wird einem Verstärker (4) zugeführt. Dessen Ausgangssignal wird im Komparator
(6) mit einer vom Sollwertgeber (5) vorgegebenen und einer bestimmten Feuchte entspre
chenden Spannung verglichen. Entsprechend dem Vergleichsergebnis steuert der Kompa
rator (6) eine Leistungsstufe (7) an, die z. B. das Abschalten der gesamten Kälteanlage be
wirkt und somit Schäden wegen zu hoher Feuchte im Kreislauf verhindert.
Dabei ist die Farbe der Lichtquelle und des Indikators vorteilhafterweise so aufeinander
abgestimmt, daß Farbänderung und Intensitätsänderung sich gleichsinnig überlagern.
Claims (8)
1. Einrichtung zur Überwachung des Wasseranteils in Kreisläufen von Kälteanlagen mit
tels auf chemischer Basis wirkende Farbindikatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Feuchteindikator mit einem optoelektronischen Indikator beobachtet wird, der bei Über
schreitung eines bestimmten Wassergehaltes über einen elektronischen Verstärker ei
nen Schaltvorgang, insbesondere die Abschaltung der Kälteanlage, auslöst, wobei als
Lichtquelle eine schmalbandige einfarbige Quelle, wie z. B. eine LED verwendet wird,
deren Farbe einem Grundzustand (trocken oder naß) oder dessen Komplementärfarbe
entspricht und ein nachfolgender optoelektronischer Empfänger inclusive Verstärker
schaltung auf die vom Feuchteindikator reflektierte Strahlung reagiert und über eine
Komparatorschaltung einen Schaltvorgang auslöst.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sender eine Lichtquel
le mit breitem Spektrum verwendet wird und der Empfänger breitbandig auf die Zu
sammensetzung und Intensität der drei Grundfarben reagiert, ein Ausgangswert nach
der sog. "teach in" Methode gespeichert, der durch die Feuchtigkeitsänderung verän
derte Farbwert in drei Komponenten verglichen und entsprechend der Einstellung der
nachfolgenden Komparatoren, i.a. durch eine Rechnerschaltung auf Prozessorbasis
realisiert, ein Schaltvorgang ausgelöst wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die elektronische
Verstärkerschaltung durch Verstärkungsänderung der Schaltpunkt entsprechend einem
bestimmten Feuchtewert verändert werden kann.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht zum bzw.
vom Indikator über einen Lichtleiter geführt wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische
Aufbau so gewählt wird, daß sowohl eine visuelle als auch elektrische Bewertung des
Farbzustandes des Indikators möglich ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optoelektronische
Empfänger schmalbandig und die Lichtquelle breitbandig ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Lichtquelle
als auch Empfänger schmalbandig und aufeinander abgestimmt sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge
eines Filters zur Erzeugung der Schmalbandigkeit gleichzeitig ein Maß für die relative
Feuchte ist und somit eine breitbandige Lichtquelle durch unterschiedliche Filter vor
mehreren breitbandigen Empfängern Schaltstufen erreicht werden können.
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1994
- 1994-11-10 DE DE19944440096 patent/DE4440096A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-12-02 DE DE19545061A patent/DE19545061A1/de not_active Withdrawn
- 1995-12-02 DE DE1995145062 patent/DE19545062A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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