Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Device for monitoring the refrigerant level of a
Kälte- oder KlimaanlageRefrigeration or air conditioning
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Kälte- oder Klimaanlage.The invention relates to a device for monitoring the refrigerant level of a refrigeration or air conditioning.
Herkömmlich wird in Kälte- oder Klimaanlagen eine Füllmenge eines Kältekreislaufes durch Bestimmung der am Kondensatoraustritt vorhandenen Unterkühlung ermittelt. Dies erfordert eine Druck- und Temperaturmessung mit entsprechenden Sensoren, die eine Ermittlung der Unterkühlung ermöglichen und das System vor größeren Schäden schützt.Conventionally, in refrigeration or air conditioning systems, a filling quantity of a refrigeration cycle is determined by determining the subcooling present at the condenser outlet. This requires pressure and temperature measurements with appropriate sensors to help identify hypothermia and protect the system from major damage.
Jedoch ist diese Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Kälte- oder Klimaanlage aufwendig, da zusätzliche Sensoren benötigt werden, die störungsanfällig sein können und zusätzliche Kosten verursachen.However, this device for monitoring the refrigerant level of a refrigeration or air conditioning consuming because additional sensors are needed that can be prone to failure and cause additional costs.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Kälte- oder Klimaanlage derart weiterzubilden, dass größere Kältemittelverluste ohne das Erfordernis zusätzlicher Sensorik zur Bestimmung der Unterkühlung im Kältekreislauf anhand der im Fahrzeug bereits vorhandenen Sensorik ermittelt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Kälte- und Klimaanlage mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind weitere bevorzugte vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.It is therefore an object of the present invention, a device for monitoring the refrigerant level of a refrigeration or air conditioning in such a way that larger refrigerant losses can be determined without the need for additional sensors for determining the supercooling in the refrigeration cycle based on the sensors already present in the vehicle. This object is achieved by a device for monitoring the refrigerant level of a refrigeration and air conditioning with the features of claim 1. In the dependent claims further preferred advantageous developments of the invention are given.
Auf diese Weise kann, da ausschließlich die vorhandene Sensorik genutzt wird, ein zusätzlicher Temperatur-Sensor im Kältekreislauf entfallen, was zu einer Kostenersparnis führt. Auch ist es mit der vereinfachten Sensorik immer noch möglich, schleichende Leckungen zu erkennen.In this way, since only the existing sensor technology is used, an additional temperature sensor in the refrigeration cycle can be omitted, resulting in a cost savings. It is still possible with the simplified sensors to detect creeping leaks.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zurFig. 1 is a diagram of a device according to the invention for
Überwachung des Kältemittelfüllstands einerMonitoring the refrigerant level of a
Klimaanlage und Fig. 2 einen Verlauf einer Temperaturverteilung an derAir conditioning and Fig. 2 shows a course of a temperature distribution at the
Oberfläche des Verdampfers für die FälleSurface of the evaporator for the cases
„Ausreichend Kältemittel" und „Kältemittelmangel"."Sufficient refrigerant" and "Low refrigerant".
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 zunächst auf den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des KältemittelfüllStands einer Klimaanlage genauer beschrieben.In the following, the schematic structure of a device according to the invention for monitoring the refrigerant charge level of an air conditioning system will be described in more detail with reference to FIG.
In Fig. 1 ist mit 1 das gesamte Klimagerät bezeichnet. Weiterhin bezeichnet 2 einen Verdampfer, dem abhängig vom von
einem Insassen gewählten Betriebsmodus „Umluft" oder „Frischluft" entweder Umluft oder Frischluft zugeführt werden kann. Der Verdampfer 2 ist mit einem Kältemittelkreislauf 3 verbunden. Dabei ist vor dem Eintritt des Kältemittelkreislaufs 3 in den Verdampfer 2 eine Expansionseinrichtung 2a ausgebildet. Luft, die den Verdampfer 2 passiert hat, passiert dann einen Heizungs- Wärmetauscher 4 und erreicht danach einen Luftverteiler 5. In jedem Luftkanal 6, in die der Luftverteiler 5 hinein verzweigt, ist ein Blasluftfühler 7 ausgebildet. Die Blasluftfühler 7 sind mit einer Analyseeinrichtung 8 verbunden, die die AusgangsSignale der einzelnen Blasluftfühler 7 unter Berücksichtigung der Luftverteilung miteinander vergleicht und Temperaturdifferenzen ermittelt und anhand der ermittelten Temperaturdifferenzen Rückschlüsse betreffend den Füllungsgrad des Kältekreislaufs zieht.In Fig. 1, 1 denotes the entire air conditioner. Furthermore, 2 denotes an evaporator, depending on the An occupant selected operating mode "circulating air" or "fresh air" either recirculated air or fresh air can be supplied. The evaporator 2 is connected to a refrigerant circuit 3. In this case, an expansion device 2a is formed before the entry of the refrigerant circuit 3 in the evaporator 2. Air that has passed through the evaporator 2, then passes through a heating heat exchanger 4 and then reaches an air distributor 5. In each air channel 6, in which the air distributor 5 branches in, a Blasluftfühler 7 is formed. The Blasluftfühler 7 are connected to an analysis device 8, which compares the output signals of the individual Blasluftfühler 7 taking into account the air distribution with each other and determines temperature differences and draws conclusions on the degree of filling of the refrigeration cycle based on the determined temperature differences.
Wenn der Kältemittelkreislauf 3 über zu wenig Kältemittel verfügt, zeigt sich dies, wie aus Fig. 2 aus Kurve 2.) („Kältemittelmangel") ersichtlich, bei größeren Klimalasten durch eine inhomogene, d.h. ungleichmäßige, hohe Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Verdampfers 2, nämlich durch eine ansteigende Überhitzung. Zum Vergleich ist in Fig. 2 als Kurve 1.) („Ausreichend Kältemittel") auch der Temperaturverlauf bei einer homogenen Temperaturverteilung bei ausreichend Kältemittel gezeigt. Die Inhomogenität der Temperaturverteilung bei einem Kältemittelmangel spiegelt sich auch in der ausströmenden Luft wieder, die die im Klimakasten oder in den Luftkanälen 6 angeordneten Blasluftfühler 7, die Temperaturfühler sind, direkt beaufschlagt.If the refrigerant circuit 3 has too little refrigerant, this is evident, as shown in FIG. 2 from curve 2) ("lack of refrigerant"), with larger climate loads due to an inhomogeneous, ie uneven, high temperature distribution on the surface of the evaporator 2, For comparison, the temperature profile with a homogeneous temperature distribution with sufficient refrigerant is shown in FIG. The inhomogeneity of the temperature distribution in the case of a refrigerant deficiency is also reflected in the outflowing air, which is directly applied to the blast air sensors 7, which are temperature sensors, arranged in the air box or in the air ducts 6.
Die Analyseeinrichtung 8 ermittelt aus den Ausgangssignalen der Blasluftfühler 7 Temperaturdifferenzen und zieht daraus
Rückschlüsse über vorhandene Inhomogenitäten in der Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Verdampfers 2. Sie gibt dann, im Fall einer erkannten Inhomogenität der Temperaturverteilung ein Signal an eine Steuereinrichtung ausgibt, die dann z.B. unter Berücksichtigung einer Gebläseleistung, einer Außentemperatur, eine Fahrzeug- Innentemperatur, einer Verdampfertemperatur, eines Betriebsmodus Frischluft/Umluftbetrieb, einer Ansteuerung des Kältemittelverdichters eine Abschaltung des Kältekreislaufs veranlassen kann, um vor im Fall einer Überhitzung auftretenden Schäden, wie z.B. Ölzirkulation, zu schützen.
The analysis device 8 determines from the output signals of the Blasluftfühler 7 temperature differences and pulls it Conclusions about existing inhomogeneities in the temperature distribution on the surface of the evaporator 2. It then outputs, in the case of a detected inhomogeneity of the temperature distribution, a signal to a control device, which then eg taking into account a blower power, an outside temperature, a vehicle interior temperature, an evaporator temperature , a mode of operation fresh air / recirculation mode, a control of the refrigerant compressor can cause a shutdown of the refrigeration circuit in order to protect against damage occurring in the event of overheating, such as oil circulation.