DE69431897T2 - Verfahren und Apparatur zum Prüfen eines Kühlmittels - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Dampfkompression, der Klimaanlagen und der Kühlsysteme. Genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zum Ermitteln der Präsenz eines kontaminierenden Kältemitteltyps in einem System, in welchem ein anderer Kältemitteltyp verwendet wird.
• Ein großer Anteil der heute verwendeten Klimaanlagen-Systeme verwendet Kältemittel auf Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW) - Basis. Die Behauptung, dass Chlor zur Zerstörung der Ozon-Schicht der Erde beiträgt und dass die Verwendung von Kältemitteln auf Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW) - Basis zur Einführung von Chlor in die Atmosphäre beiträgt stößt auf weite Akzeptanz. In dem Bemühen die Rate des Ozonabbaus zu verlangsamen oder zu stoppen und als Antwort auf den Regierungsauftrag, verwenden Hersteller in neueren Klimaanlagen-Systemen alternative Kältemittel, welche weniger oder kein Chlor beinhalten. In Folge dessen stößt das Wartungspersonal immer häufiger auf Klimaanlagen-Systeme, die FCKW-freie Kältemittel verwenden.
• Allgemein sollte man bei der Füllung eines einzelnen Systems nicht Kältemittel auf FCKW- Basis mit FCKW-freien Kältemitteln mischen. Häufig sind Systemmaterialien, die für einen Kältemitteltypen ausgelegt sind, nicht für einen anderen Kältemitteltyp ausgelegt. Gewöhnlich werden zum Beispiel Schmieröle in einem System zu einer Kältemittelfüllung hinzugefügt, um die Schmierung von Systemkomponenten wie dem Kompressor zu gewährleisten. Schmieröle, die zur Verwendung in FCKW-basierenden Kältemitteln geeignet sind, eignen sich nicht zur Verwendung mit FCKW-freien Kältemitteln. Die Verwendung von ungeeigneten Schmierölen oder die Füllung eines Systems mit einem falschen Kältemittel kann zu erheblichen bis hin zu verhängnisvollen Schäden an dem System führen.
• Die Anwendung mit dem vielleicht höchsten Potential für Systemschäden durch Füllung mit einem falschen Kältemittel ist die Automobilklimaanlage. Die Automobilindustrie steigt aus Systemen, die das FCKW- basierende Kältemittel R-12 verwenden zugunsten von Systemen, die das FCKW-freie Kältemittel R-134a verwenden, aus, sowohl bei der Herstellung von Systemen als auch bei der Umrüstung von bestehenden Systemen. Neu hergestellte Automobilklimaanlagen Wagen bekannte Markierungen zur Kennzeichnung des in dem System verwendeten Kältemittels, wohingegen ältere Systeme keine Markierungen aufweisen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ungeschulte und unqualifizierte Personen versuchen, ein Automobilklimaanlagen-System zu warten ist größer als bei anderen Systemen in anderen Anwendungen. Das Füllen eines Systems mit R-12, welches R-134a verwendet, kann zum Ausfall von Komponenten mit solchem Ausmaß führen, dass eine Reparatur den Austausch des ganzen Systems erfordert. Umgekehrt kann das Füllen eines Systems mit R-134a, welches R-12 verwendet, zu dem gleichen Ergebnis führen.
• Aufgrund der erhöhten Möglichkeit der Systemkontamination durch Füllung mit einem ungeeigneten Kältemittel, wird für Wartungspersonal ein Verfahren benötigt, eine solche Kontamination zu ermitteln, um sowohl die Fehlersuche zu unterstützen, als auch Garantieansprüche zu bewerten. Als Begleitumstand wird eine Vorrichtung zum Testen des Verfahrens benötigt. Eine solche Kältemittel-Test-Vorrichtung sollte relativ kostengünstig sein, einfach zu bedienen sein und zuverlässige Ergebnisse liefern.
• Obwohl R-12 und R-134a sich hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden, sind beide farblos und ihre Sättigungstemperatur und ihre Druckeigenschaften sind so ähnlich, dass es unmöglich ist, beide Stoffe in einer Werkstattumgebung durch Betrachten oder durch Druck- oder Temperaturmessung zu unterscheiden. Deshalb wird ein anderes Verfahren zur Unterscheidung beider Stoffe benötigt.
• Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer Kontamination eines FCKW-Kältemittels durch ein FCKW-freies Kältemittel oder eines FCKW-freien Kältemittels durch ein FCKW-Kältemittel sowie eine Vorrichtung, welche die Ausübung dieses Verfahrens mit einem Gerät ermöglicht, welches kompakt, leicht zu bedienen und kostengünstig herzustellen und zu bedienen ist.
• Es gibt zwei Prinzipien, auf denen das Verfahren und die Arbeitsweise der Vorrichtung basieren. Erstens möchte sich ein FCKW-Kältemittel wie R-12 bei Präsenz bestimmter Reagenzien zersetzen, wobei sich Zersetzungsprodukte bilden. Es kann chemische Zweitreaktionen geben, welche zu weiteren Zersetzungsprodukten führen. Die Präsenz eines oder mehrerer Zersetzungsprodukte kann durch geeignete Indikatoren angezeigt werden. Die Reaktionsbedingungen, welche die Zersetzung des FCKW-Kältemittels bewirken, haben keinen Einfluss auf FCKW-freie Kältemittel, wie R-134a.
• Zweitens zersetzt sich ein FCKW-freies Kältemittel wie R-134a bei Präsenz eines Hydroxyl- Radikals, wobei Fluorwasserstoff und/oder Tri-Fluor-Essigsäure als Zersetzungsprodukte entstehen. Die Präsenz einer Säure kann ebenfalls durch einen geeigneten Indikator angezeigt werden. Die Reaktionsbedingungen, welche die Zersetzung des FCKW-freien Kältemittels bewirken, haben keinen Einfluss auf FCKW-Kältemittel, wie R-12.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet die beiden vorgenannten Prinzipien in einer kompakten, tragbaren und kostengünstigen Baugruppe die eine Zersetzungsreaktionskammer einschließt, die eine Fließverbindung, sowohl mit einer Quelle des zu prüfenden Kältemittels, als auch mit einer Indikatorkammer, die einen geeigneten Indikator enthält, aufweist. Sobald ein Techniker vermutet, dass ein System, welches ein FCKW-Kältemittel enthält, mit einem FCKW-freien Kältemittel kontaminiert ist oder dass ein System, welches ein FCKW-freies- Kältemittel enthält, mit einem FCKW-Kältemittel kontaminiert ist, kann er eine geeignete Ausführungsform der Vorrichtung an eine Füllverbindung des Systems anschließen. Das Systemkältemittel fließt darauf in die Zersetzungsreaktionskammer der Vorrichtung, wo der vermutete Kontaminant, sofern es einer ist, in andere chemische Zusammensetzungen, vorzugsweise Säuren, zersetzt wird. Die Zersetzungsprodukte des Kältemittels fließen von der Zersetzungsreaktionskammer in eine Indikatorkammer in der sie auf einen geeigneten Indikator treffen. Der Indikator ermittelt die Präsenz eines Zersetzungsproduktes in dem Kältemittel und zeigt dieses an. Eine positive Anzeige zeigt, dass ein kontaminierendes Kältemittel in dem geprüften Kältemittel-System vorhanden ist.
• Die beiliegenden Zeichnungen stellen einen Teil der Beschreibung dar. Für alle Zeichnungen gilt, dass gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente angeben.
• Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm, dass die der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugrunde liegende Funktion darstellt.
• Fig. 2A, 2B und 2C zeigen je ein schematisches Diagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Die chemischen und physikalischen Prozesse zur Ermittlung eines kontaminierenden FCKW- Kältemittels R-12 (CCl&sub2;F&sub2;) in einem FCKW-freien Kältemittel R-134a (CF&sub3;CH&sub2;F) unterscheiden sich von den Prozessen zur Ermittlung einer Kontamination bei umgekehrter Situation. Dennoch gibt es Gemeinsamkeiten. Diese Gemeinsamkeiten erlauben es, bei ähnlichen Verfahren und Vorrichtungen, in beiden Situationen und in einer einzelnen Vorrichtung, die zur Durchführung beider Prüfungen geeignet ist, mit einem Minimum an Modifikationen Prüfungen durchzuführen.
• Ermittlung eines Kältemittels R-12 als Kontaminant in einem Kältemittel R-134a Für das Kältemittel R-12 gibt es zumindest drei Wege der Zersetzung, die sich für die vorliegende Erfindung nutzen lassen:
• 1. Photodissoziation. Bei Präsenz von ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge (λ) von 184,9 Nanometern (nm), zersetzt sich R-12 entsprechend der folgenden Gleichung:
• CCl&sub2;F&sub2; + hν → CClF&sub2; + Cl.
• Ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge λ = 184,9 nm zersetzt das Kältemittel R-134a nicht.
• Zweitreaktionen mit Beteiligung von Cl und/oder CClF&sub2; erzeugen Säuren. Zum Beispiel reagiert zunächst
• 2Cl + M → Cl&sub2; + M,
• wobei M ein Drittteilchen-Kollisionspartner ist, beispielsweise das Molekül R-134a, und dann
• Cl&sub2; + H&sub2;O → HOCl + HCl.
• 2. Thermische Dissoziation. Bei Temperaturen unter 800ºC ist das Kältemittel R-134 thermisch stabil. Bei Temperaturen über 660ºC zersetzt sich R-12 entsprechend der Gleichung:
• 2CCl&sub2;F&sub2; → 2CClF&sub2; + Cl&sub2;.
• Das gebildete Chlor reagiert dann mit Wasser, wie in der zuvor aufgeführten Gleichung, zu Hypochlorsäure und Salzsäure.
• 3. Chemische Zersetzung. Es gibt zahlreiche chemische Reagenzien, die ohne Veränderung des R-134a entweder allein, oder in Gegenwart von Katalysatoren und/oder unter bestimmten physikalischen Bedingungen R-12 physikalisch zersetzen. Zum Beispiel reagiert Antimontrifluorid (Swarts Reagenz) wie in den folgenden Reaktionsgleichungen gezeigt:
• CCl&sub2;F&sub2; + SbF&sub3; → CClF&sub3; + SbClF&sub2;
• → CF&sub4; + SbCl&sub2;F&sub2;.
• Nachdem das R-12 entsprechend einem der vorstehend aufgeführten Prozesse zersetzt worden ist, kann ein direkt daraus resultierendes Zersetzungsprodukt oder ein Zweitzersetzungsprodukt, welches beispielsweise mittels Hydrolyse erzeugt wurde, mit Hilfe eines geeigneten Säureindikators detektiert werden.
• Ermittlung des Kältemittels R-134a als Kontaminant in einem Kältemittel R-134a
• Es gibt einige Reaktionen, die Hydroxyl-Radikale erzeugen, beispielsweise:
• 1. Bei Präsenz von ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge λ = 254 nm, wird wässriges Wasserstoffperoxyd, wie in der folgenden Gleichung aufgeführt, zersetzt:
• H&sub2;O&sub2; + hν → 2OH.
• 2. Bei Präsenz von ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge λ = 184,9 nm wird Wasser entsprechend der folgenden Gleichung zersetzt:
• 2H&sub2;O + hν → 2OH + H&sub2;.
• 3. In Gegenwart von Mikrowellen-Energie wird Wasserstoff in freien Wasserstoff zersetzt, der mit Stickstoffdioxyd entsprechend den folgenden Gleichungen zersetzt wird:
• H&sub2; + hν → 2H und
• H + NO&sub2; → NO + OH.
• 4. In Gegenwart von ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge &lambda; < 280 nm wird Salpetersäure entsprechend der folgenden Gleichung dissoziiert:
• HNO&sub3; + h&nu; &rarr; NO&sub2; + OH.
• Das Kältemittel R-12 reagiert nicht mit Hydroxyl-Radikalen. Das Kältemittel R-134a reagiert jedoch mit OH zu Tetrafluorethyl-Radikalen und Wasser, wie in der folgenden Gleichung dargestellt:
• CF&sub3;CH&sub2;F + OH &rarr; CF&sub3;CHF + H&sub2;O.
• Das CF&sub3;CH&sub2;- Radikal reagiert weiter und erzeugt Trifluoressigsäure und Flusssäure, wie in der folgenden Gleichung dargestellt:
• CF&sub3;CHF + OH, H&sub2;O &rarr; CF&sub3;C(O)OH, F&supmin;, H&sub3;O&spplus;, andere Produkte.
• Nachdem das R-134 gemäß einem der obigen Prozesse zersetzt worden ist, können die Zersetzungsprodukte durch einen geeigneten Säureindikator ermittelt werden.
• Die obigen Mechanismen ermöglichen es einem, die Präsenz von einem kontaminierenden Kältemitteltyp in einem anderen Kältemitteltyp zu ermitteln, sowohl wenn der Kontaminant ein FCKW-Kältemittel in einem FCKW-freien Kältemittel ist als auch, wenn der Kontaminant ein FCKW-freies Kältemittel in einem FCKW-Kältemittel ist.
• Um die Präsenz eines Kontaminanten zu ermitteln, wird eine Probe eines Kältemittels von einer Kältemittel-Versorgungsquelle genommen, beispielsweise aus einer Klimaanlage, einem Kühlsystem oder einem Auffüll-Zylinder. Die Probe wird dann einem Reagenz ausgesetzt, das unter für das Kältemittel und das Reagenz angemessenen Bedingungen die Zersetzung des verdächtigen Kontaminants bewirkt. Anschließend wird die Probe auf die Präsenz eines bestimmten Zersetzungsprodukts der Zersetzung geprüft. Wenn die Prüfung die Präsenz eines Zersetzungsproduktes bestätigt, kann man daraus schließen, dass die Kältemittelquelle durch ein Kältemittel eines nicht kompatiblen Typs kontaminiert ist.
• Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung, welche auf der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung basiert. Die Figur zeigt eine Testvorrichtung 10, die so positioniert ist, um an eine Kältemittelquelle 91 angeschlossen zu werden. Die Armatur 12 verbindet die Vorrichtung 10 mit der Quelle 91. Sobald diese verbunden sind, fließt ein Kältemittel aus der Quelle 91 durch einen Durchflussbegrenzer 11 in die Zersetzungsreaktionskammer 21. Das Reagenz 22 befindet sich in der Kammer 21. Dieses Reagenz 22 ist so ausgewählt, dass es nicht mit dem für die Quelle ausgelegten Kältemittel reagiert, wohl aber den ungeeigneten Kältemitteltyp zersetzt. Das in die Indikatorkammer 31 fließende Kältemittel kann ein Zersetzungsprodukt des kontaminierenden Kältemittels enthalten, wenn die Quelle 91 kontaminiert ist. Der Indikator 32 befindet sich in der Kammer 31. Dieser Indikator 32 kann von einem beliebigen, geeigneten Typ sein, der die Präsenz eines Zersetzungsproduktes eines kontaminierenden Kältemittels entdeckt und anzeigt. Ein für den Gebrauch üblicher und einfacher Indikator ist ein farbmetrischer Indikator. Dieser Indikator umfasst eine Substanzschicht beziehungsweise ein Substanzbett, durch das oder über das hinweg ein zu testendes Fluid fließen kann. Die Substanz ist so ausgewählt, dass sie mit der Komponente des Fluids, welche sie ermitteln soll, reagiert und eine Farbänderung in der Schicht hervorruft. So ist in diesem Fall die Farbänderung ein Indiz für die Präsenz eines Kältemittel-Zersetzungsproduktes. Natürlich muss es möglich sein, die Indikatorschicht zu beobachten, um eine Farbänderung festzustellen. Das kann dadurch erreicht werden, dass der Indikator 32 so gestaltet ist, das er zum Ablesen aus der Kammer 31 entfernt werden kann, dass ein Fenster in einer Wand der Kammer 31 bereitgestellt wird, oder dass die Kammerwand transparent gestaltet wird.
• Aus der Kammer 31 fließt das Kältemittel in einen Kollektor 41, in dem das ausströmende Kältemittel zwecks weiterer Verwendung gespeichert wird.
• Fig. 2A, 2B und 2C zeigen detaillierter schematisch verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Testvorrichtung, welche die Vorteile der verschiedenen, vorstehend beschriebenen Phänomene nutzen, um eine Kältemittel-Kontamination zu ermitteln. In diesen Figuren weisen Merkmale, die nur in einer bestimmten Ausführungsform vorkommen, Bezugszeichen mit Buchstaben als Suffix auf, die mit dem Suffix des Figuren-Suffix übereinstimmen. Merkmale die mit den Merkmalen aus Fig. 1 übereinstimmen weisen Bezugszeichen ohne Buchstaben-Suffix auf.
• Fig. 2A zeigt eine Testvorrichtung 10A zur Ermittlung eines R-12 Kältemittels als Kontaminant in einem Kältemittel R-134a. Das Reagenz in diesem Ausführungsbeispiel ist eine UV-Lampe 22A, die von einer Energiequelle 23 mit Energie versorgt wird. Wie vorstehend erläutert, zersetzt sich R-12 bei Präsenz von ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge &lambda; = 184,9 nm in zwei Zersetzungsprodukte Hypochlorsäure und Salzsäure. Der Indikator 32A in der Indikatorkammer 31 ist deshalb von dem Typ, der die Präsenz von Säuren ermittelt und ist bevorzugt ein farbmetrischer Indikator.
• Fig. 2B zeigt eine andere Testvorrichtung 10B zur Ermittlung eines Kältemittels R-12 als ein Kontaminant in einem Kältemittel 134a. Das Reagenz in diesem Ausführungsbeispiel ist Wärme, welche von einem Wärmeelement 22B bereitgestellt wird, welches sich in der Zersetzungsreaktionskammer 21 befindet und von einer Energiequelle 23 mit Energie versorgt wird. Unter genau erhöhten Temperaturen zersetzt sich R-12 wie vorher beschrieben.
• Der Indikator 32 B in Kammer 31 ist deshalb von dem Typ, der die Präsenz von Säure ermittelt und ist bevorzugt ein farbmetrischer Indikator.
• Fig. 2C zeigt eine Testvorrichtung 10C zur Ermittlung eines Kältemittels R-134a als ein Kontaminant in einem Kältemittel R-12. Es befinden sich zwei Elemente in der Zersetzungsreaktionskammer 22, wobei die Zersetzungsreaktionskammer auch ein Quelle mit Hydroxyl-Radikalen wie Wasserstoffperoxyd enthält. Das Element 25C ist eine Gasausströmvorrichtung um die Quelle mit Hydroxyl-Radikalen mit dem Kältemittel zu sättigen. Die Lampe 22C wird mit Energie von einer Energiequelle 23 versorgt und emittiert ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge &lambda; = 254 nm. Da R-12 sich zersetzt, sobald es ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge von &lambda; = 184,9 nm ausgesetzt wird, ist es wichtig, dass die Lampe 22C kein Licht mit einer kürzeren Wellenlänge emittiert. Das kann leicht erreicht werden und die Lampe 22A und die Lampe 22C können identisch sein, mit der Ausnahme, dass Lampe 22C mit einem Filter ausgestattet ist, der nur ultraviolettes Licht mit einer gewünschten Wellenlänge passieren lässt. Alternativ kann Element 25 Bestandteil der Lampe 22C sein um Hydroxyl-Radikale zu erzeugen, welche dann in einen fließenden Kältemittelstrom eingeleitet werden. Bei dieser Konfiguration kann die Lampe 25C ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge &lambda; = 184,9 nm emittieren, da das Kältemittel vor der ultravioletten Strahlung durch das Element 25 abgeschirmt ist. Wie vorstehend beschrieben sind Säuren Zweit-Zersetzungsprodukte von R-134a. Der Indikator 32C in der Kammer 31 ist deshalb vom dem Typ, der die Präsenz von Säuren ermittelt und der bevorzugt ein farbmetrischer Indikator ist.
• Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer Testvorrichtung zur Prüfung einer Kältemittel R-12- Kontamination in einem Kältemittel R-134a, das die Lehre der vorliegenden Erfindung ausführt. Das Kältemittel fließt in die Vorrichtung 310 durch das Anschlussstück 312, eine Schrader® Armatur von dem Typ, der mit dem Schrader® Ladeventil zusammenpasst, welches in nahezu jedem Klimaanlagen- und Kühlsystem gefunden wird. Das Kupplungsstück 311 beinhaltet eine Drosselblende als Durchflußbegrenzer. Die Zersetzungsreaktionskammer 321 beinhaltet eine Lampe 322, die ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge &lambda; = 184,9 nm emittiert. Das Spannungsversorgungskabel 314 versorgt die Lampe 322 mit Energie von einer Energiequelle (nicht dargestellt). In der Indikatorkammer 331 befindet sich ein Indikatorrohr 322 das ein farbmetrisches Indikatormedium 333 enthält. Der Kollektor 341 sammelt das Kältemittel, dass durch die Vorrichtung 310 hindurchtritt zur späteren Disposition.
• Die Wand der Indikatorkammer 331 besteht aus transparentem Material wie Kunststoff. Das Indikatorrohr 332 besteht aus transparentem Glas oder Kunststoff. Das Indikatormedium 333 ist deshalb durch die Kammer 331 und das Rohr 332 sichtbar.
• Das Indikatorrohr 332 kann gleich oder ähnlich dem Rohr sein, welches in dem US-Patent 4,923,806 ausgestellt am 8. Mai 1990 an Klodowski und umgeschrieben auf den gleichen Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung. Das '806-Patent beinhaltet die TOTALTEST® Kältemittel-Testvorrichtung, die heute weitgebräuchlich ist. Das in dem '806er Patent aufgeführte und in der TOTALTEST®-Vorrichtung verwendete Rohr enthält zwei farbmetrische Indikatoren, eines zeigt die Präsenz von Wasser in einer Kältemittelprobe an und das andere zeigt die Präsenz von Säure an. Das säure-anzeigende Medium des '806er Rohrs ist Bromphenol-Blau in einem, eine Quarzsandbasis beschichtenden Glycerol-Film. Das Medium weist anfänglich eine blaue Färbung auf. Bei Kontakt mit einer Säure verändert das Medium seine Färbung in lila oder purpurfarben-rosa. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet nicht die feuchtigkeitsermittelnde Fähigkeit des '806er Rohrs, jedoch hat die Präsenz der Feuchtigkeitsermittlungs-Fähigkeit keinen nachteiligen Einfluss auf die Verwendung des Rohrs in der Vorrichtung. Alternativ kann das Indikatorrohr 332 speziell zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angefertigt werden, mit einem einzigen, mit einem Indikatormedium gefüllten Bett, wie in Fig. 3 dargestellt. Während der Herstellung des '806er Rohrs werden die Rohrenden erwärmt und zu einem Verschluss zusammengezogen, um das Indikatormedium vor der Aussetzung mit Luft zu versiegeln.
• Um eine Probe eines Kältemittels R-134a auf Kontamination durch ein Kältemittel R-12 mittels der Vorrichtung 310 und einem Indikatorrohr mit einem Bromphenol Blauen Indikatormedium zu prüfen, muss der Prüfer zuerst die Enden des Indikatorrohrs 322 aufbrechen und das Rohr in die Indikatorkammer 331 einsetzen. Danach verbindet der Prüfer die Vorrichtung 310 mit einer Quelle des zu prüfenden Kältemittels mittels einem Anschlussstück 312 und schaltet die Lampe 322 ein. Mit der and die Kältemittelquelle angeschlossenen Vorrichtung 310, fliest eine Kältemittelprobe von der Quelle durch das Anschlussstück 312 und die Kupplung 311 in die Zersetzungsreaktionskammer 321. Dort wird das in der Probe vorhandene Kältemittel R-12 zersetzt, sobald es ultraviolettem Licht von der Lampe 322 ausgesetzt wird. Die Kältemittelprobe gelangt in die Indikatorkammer 331 und fliest durch das Indikatorrohr 332, in dem es durch das Indikatormedium 333 durchfliest, wobei es das Indikatormedium kontaktiert. Wenn das Kältemittel R-12 in der Fließprobe vorhanden ist, reagieren die säurehaltigen Zersetzungsprodukte des Kältemittels mit dem Indikatormedium 333 und rufen eine Farbveränderung des Mediums hervor.
• Die Vorrichtung 310 kann schnell und leicht umgerüstet werden, um ein Kältemittel R-12 auf Kontamination durch ein Kältemittel R-134a zu prüfen, dadurch, dass entweder die Lampe 322 durch eine Lampe, welche ultraviolettes Licht mit einer geeigneten Wellenlänge emittiert, ersetzt wird, oder dadurch, dass ein Filter auf die vorhandene Lampe gesetzt wird und eine Quelle mit Hydroxyl-Ionen in der Zersetzungsreaktionskammer 321 bereitgestellt wird.
• Wie in dem '806er Patent erläutert, kann Säure aus verschiedenen Quellen in einem Kältemittel vorhanden sein, hauptsächlich von einer zersetzten Isolierungen eines überhitzten Kompressormotors. Wenn ein säureanzeigendes-Medium verwendet wird, um die Präsenz eines Kältemittel-Zersetzungsproduktes zu ermitteln, kann Säure einer anderen Quelle eine falsche positive Anzeige einer Kontamination hervorrufen. Deshalb sollte vor Durchführung einer Prüfung eines Kältemittels auf Kontamination eines anderen Kältemittels sichergestellt werden, dass das zu prüfende Kältemittel frei von Säuren ist. Die TOTALTEST® - Vorrichtung kann zu dieser Bestimmung verwendet werden, oder die Vorrichtung 310 kann mit einer ausgeschalteten Lampe 322 zur Vermeidung von Kältemittelzersetzung verwendet werden.

Claims (20)

1. Verfahren zur Prüfung eines Kältemittels, welche eine nicht verunreinigte erste Kältemittelverbindung sein sollte, auf Verunreinigung durch eine zweite Kältemittelverbindung, umfassend die Schritte:

- Entnehmen einer Kältemittelfließprobe aus einem geschlossenen, ein Kältemittel enthaltenden System;

- Kontaktieren der Kältemittelfließprobe mit Mitteln zur Zersetzung der zweiten Kältemittelverbindung; und

- Prüfung der Fließprobe durch kontaktieren der Fließprobe mit Mitteln zur Anzeige einer Präsenz eines Zersetzungsproduktes der zweiten Kältemittelverbindung, wobei eine positive Anzeige für die Präsenz des Zersetzungsproduktes ein Anzeichen einer Kontamination des Kältemittels durch die zweite Kältemittelverbindung darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt:

- Druckreduzierung der Fließprobe,

der nach der Entnahme und vor dem Kontaktieren durchgeführt wird.

3. Prüfvorrichtung (10) zur Prüfung eines Kältemittels, das eine reine, erste Kältemittelverbindung sein sollte, auf die Verunreinigung durch eine zweite Kältemittelverbindung, umfassend:

- Entnahmemittel (12) zur Entnahme einer Kältemittelfließprobe aus einem geschlossenen System (91), welches ein Kältemittel enthält,

- den Entnahmemitteln stromabwärts nachgeschaltete Mittel (21) zum Kontaktieren der Fließprobe mit Zersetzungsmitteln (22, 25c) zur Zersetzung der zweiten Kältemittelverbindung; und

- Indikatormittel (31, 32), den Mitteln zum Kontaktieren stromabwärts nachgeschaltet, zur Präsenzanzeige eines Zersetzungsproduktes der zweiten Kältemittelverbindung, wobei eine positive Anzeige der Präsenz des zerlegten Produktes ein Indiz für die Kontaminierung des Kältemittels durch die zweite Kältemittelverbindung darstellt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, umfassend:

- Mittel (11), den Entnahmemitteln stromabwärts nachgeschaltete und stromaufwärts zu den Kontaktierungsmitteln, um den Druck der Fließprobe zu reduzieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Druckreduzierungsmittel eine Drosselblende (orifice) umfasst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, umfassend:

- Sammlungsmittel (41), den Prüfungsmitteln stromabwärts nachgeschaltet, zum Sammeln der Fließprobe.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Entnahmemittel umfassen:

- eine Armatur (312), angepasst zur Verbindung an eine Prüf/Füllarmatur in dem geschlossenen System.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das verursachende Mittel eine Zersetzungsreaktionskammer (32) umfasst.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Zersetzungsmitteln eine UV-Lampe (22A) umfasst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Lampe ultraviolette Energie mit einer Wellenlänge von 184,9 nm emittiert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Zersetzungsmittel umfasst:

- eine UV-Lampe (22C), die ultraviolette Energie mit einer Wellenlänge von 254 nm emittiert, und

- Mittel (25C) zur Erzeugung von Hydroxyl-Ionen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Indikatormittel eine Quarz-Sand-Basis beschichtet mit Bromphenol Blau in einem Glycerol- Film umfasst.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Indikatormittel umfasst:

- ein transparentes Rohr mit einer darin angeordneten, eine Kontaminierung anzeigende Substanz, geeignet um die Präsenz eines Kältemittel-Zersetzungsprodukts anzuzeigen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Kontaminations-Indikator-Substanz, umfasst:

- eine Quarz-Sand-Basis beschichtet mit Bromphenol Blau in einem Glycerol- Film.

15. Vorrichtung zur Prüfung eines Kältemittels, welches reines Kältemittel R-134a sein sollte, auf die kontaminierende Präsenz eines R-12 Kältemittels, umfassend:

- Verbindungsmittel (312) zur Verbindung der Vorrichtung zu der Quelle des zu prüfenden Kältemittels;

- Mittel (311), nachgeschaltet stromabwärts den Verbindungsmitteln, zur Druckreduzierung des Kältemittels;

- eine Zersetzungsreaktionskammer (321) stromabwärts nachgeschaltet dem Druckreduzierungsmittel;

- eine Lampe, geeignet ultraviolette Energie mit einer Wellenlänge von 184,9 nm zu emittieren, und angeordnet in der Zersetzungsreaktionskammer;

- eine Kontaminations-Indikator-Halterung-Anordnung (331) stromabwärts nachgeschaltet der Zersetzungsreaktionskammer.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, umfassend:

- ein transparentes Rohr (332) mit darin angeordneter Kontaminations-Indikator- Substanz (333), geeignet um die Präsenz eines Kältemittel-Zersetzungsprodukts anzuzeigen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Kontaminations-Indikator-Substanz umfasst:

- eine Quarz-Sand-Basis beschichtet mit Bromphenol Blau in einem Glycerol- Film.

18. Vorrichtung zur Prüfung eines Kältemittels, das reines R-12 Kältemittel sein sollte, auf die kontaminierende Präsenz eines R-134a Kältemittels, umfassend:

- Verbindungsmittel (12) zur Verbindung der Vorrichtung mit der Quelle des zu prüfenden Kältemittels;

- Mittel (11), stromabwärts nachgeschaltet dem Verbindungsmittel zur Druckreduzierung des Kältemittels;

- eine Zersetzungsreaktionskammer (21) stromabwärts nachgeschaltete dem Druckreduzierungsmittel;

- eine Lampe (22C), geeignet zum emittieren ultravioletter Energie mit einer Wellenlänge von 254 nm, die in der Zersetzungsreaktionskammer angeordnete ist;

- Mittel (25C) zur Erzeugung von Hydroxyl-Ionen, angeordnet in der Zersetzungsreaktionskammer; und

- eine Kontaminations-Indikator-Halterungs-Anordnung (31) stromabwärts nachgeschaltet der Zersetzungsreaktionskammer.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, umfassend:

- ein transparentes Rohr (332) mit einer darin angeordneten Kontaminations-Indikator- Substanz (333), geeignet um die Präsenz eines Kältemittel-Zersetzungsprodukts anzuzeigen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Kontaminations-Indikator-Substanz umfasst:

- eine Quarz-Sand-Basis beschichtet mit Bromphenol Blau in einem Glycerol- Film.