制冷系统以及操作制冷系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种操作填充系统的方法，所述填充系统构造成用于将制冷剂传递到制冷系统（48），所述填充系统包括用于收集制冷剂-空气混合物的储罐（28），所述方法包括以下步骤：确定在实际环境条件下的制冷剂的饱和压力；确定所述储罐（28）内的制冷剂-空气混合物的空气压力；以及如果所述储罐（28）内的制冷剂-空气混合物的空气压力比制冷剂的饱和压力大超过预先确定的裕度，或者如果所述储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力在一段时间内的变化超过预先确定的裕度，则停止所述填充系统的操作和/或发出警报。

【技术实现步骤摘要】
制冷系统以及操作制冷系统的方法
本专利技术涉及一种制冷系统以及通过避免制冷系统中的爆炸性条件而安全地操作制冷系统的方法。
技术介绍
过去，用于制冷系统的常用制冷剂为1,1,1,2-四氟乙烯，习知为R134a。然而，由于R134a的高温室效应潜值(GWP，全球变暖潜值)，不再允许使用R134a作为新产车辆的冷却剂。已经开发出具有允许的低GWP值的已知为R1234yf的替代冷却剂，遗憾的是，其为易燃的。因此，用于填充、清空和冲洗新的易燃的冷却剂的维护站必须满足关于在潜在爆炸性气氛或易燃的气氛中使用的设备和保护性系统的ATEX规范94/9/EU。该EU规范，简称ATEX，指出用于A/C系统（尤其车辆中的移动A/C系统）的填充和清空的维护站，在将易燃的冷却剂加入A/C系统时，或在包含易燃的冷却剂的A/C系统上进行维护时，必须遵守大量技术要求。根据ATEX，zone2被归类为通常不会出现易燃的气氛的区域，仅在事故的情况下有易燃气氛而且非常短暂。根据ATEX，zone2为最低的区域分类。包含易燃的介质且还具有技术上为非密闭的连接件或衬垫的构件，被认为在连接件或衬垫周围半径1米内具有zone2。衬垫通常是密闭的，但可能因磨损和/或老化而泄露。因此，根据ATEX，zone2气氛将肯定出现在衬垫周围。当对A/C系统进行维修时，在维护或修理之前，将冷却剂排出A/C系统。通常通过抽吸执行该排出。根据ATEX，在对以易燃的冷却剂进行操作的A/C系统执行维护和/或修理时，维护系统必须因此适合在zone2环境中使用。换言之，应至少在维护站之内满足zone2要求。在A/C系统包括待更换构件的情况下，存在这样的过程，即：需要通过所谓的冲洗过程冲洗出构件本身或整个空气调节系统内的油和/或微粒内容物。迄今，所谓的冲洗套件已经被用于此，在冲洗过程期间，供应至维护站的所述套件作为"附加件"安装在A/C系统和维护站之间。在现有技术中，如上所述，冲洗套件安装在移动A/C系统和维护站之间。该冲洗套件的主要目的在于，捕获从维护站以液体形式冲洗通过A/C系统的所有冷却剂，以及冷却剂的冲洗流所附带的油和任何固体或微粒。在收集之后，维护站的任务是，以气体形式从冲洗套件的储液器清空冷却剂，从而在储液器内留下油。用于移动A/C系统的现有维护站通常包含其自身的抽吸储液器（suctionaccumulator）、加热的抽吸储液器，其与冲洗套件中的这些冲洗储液器（flushingaccumulator）基本上功能相同-只是它们较小，因为在对移动A/C系统实施正常维护即仅清空A/C系统时，它们不用容纳任何大量的冷却剂，且仅容纳少量的油。然而，因为新的冷却剂为易燃的，该冲洗套件将需要遵守ATEX的特殊要求，这对维护站也适用，因为zone2将出现在每个连接件周围，即还出现在外部冲洗套件和维护站之间的连接件周围。一个可能的解决方案将是仅使用适用于根据ATEX规范要求的爆炸性区域的构件。然而，这将大大地增加制冷系统的成本。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种将制冷剂传递到制冷系统的系统以及操作填充系统的方法，用于将制冷剂安全地传递到制冷系统，允许以低成本可靠地避免爆炸性条件。一种用于操作填充系统的方法，该填充系统包括用于收集制冷剂-空气混合物的储罐，所述方法包括以下步骤：确定在实际环境条件下的制冷剂的饱和压力；确定所述储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力；以及如果所述储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力比制冷剂的饱和压力大超过预先确定的裕度，或者如果所述储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力在一段时间内的变化超过预先确定的裕度，则停止所述填充系统的操作和/或发出警报。根据本专利技术的一个实施例，一种用于将制冷剂传递到制冷系统的填充系统，所述填充系统包括储罐、压力传感器、温度传感器、和控制单元，所述储罐用于收集制冷剂-空气混合物，所述压力传感器用于测量所述储罐中的压力，所述温度传感器用于测量所述储罐中的制冷剂-空气混合物的温度，所述控制单元构造成：基于由所述压力传感器和所述温度传感器测量的压力和温度来确定制冷剂的饱和压力和所述储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力；以及如果所述储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力比制冷剂的饱和压力大超过预先确定的裕度则停止所述填充系统的操作和/或发出警报。或者，如果作为时间函数的储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力的变化超过预先确定的裕度，则填充系统的操作被停止和/或发出警报。制冷剂-空气混合物的空气压力的快速变化是系统中泄露或其它问题的可靠指示，并且可以较早地并且可靠地检测出制冷剂-空气混合物中的空气的比率接近爆炸性状态的状态。典型的制冷剂（例如，R1234yf）的易燃区是空气中的6.2-12.3%。典型的制冷系统中的气体压力通常在4巴和15巴之间。因此，如果发现在系统中存在易燃的制冷剂-空气混合物，产生该混合物所需的空气压力可以由以下公式获得：下限：4巴：4巴/（4巴+60.5巴空气）=空气中的6.2%，上限：15巴：15巴/（15巴+107巴空气）=空气中的12.3%。换句话说，空气压力必须在60.5巴和107巴之间以提供爆炸性制冷剂-空气混合物。系统内不可能产生这种高的空气压力。因此，如果其他环境是不相关的，这将是安全条件。然而，已知在压力下易燃区的范围可以变化。因此，好的办法是采用非常大的安全裕度。使用例如1.7巴空气压力作为预先确定的裕度就是这种情况，其提供朝向60.5巴至107巴的爆炸性区的非常大的安全裕度。在一个实施例中，确定制冷剂的饱和压力包括确定制冷剂的温度。知道制冷剂的温度允许确定制冷剂的饱和压力。在一个实施例中，确定储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力包括以下步骤：确定所述储罐内的总压力；确定所述储罐内的制冷剂压力；以及由所述总压力和所述制冷剂压力来确定制冷剂-空气混合物的空气压力。这提供了容易实现的确定制冷剂-空气混合物的空气压力的方便且可靠的方法。在一个实施例中，储罐内的总压力由压力传感器确定。这提供了确定储罐内的压力的最简单的方式。在一个实施例中，制冷剂压力由测量制冷剂-空气混合物的温度来确定。测量制冷剂-空气混合物的温度提供了确定制冷剂-空气混合物中的制冷剂压力的简单且可靠的方法。在一个实施例中，如果储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力比制冷剂的压力大超过预先确定的第一裕度，则停止填充系统的操作。这提供了额外的安全性，因为在制冷剂-空气混合物的空气压力达到制冷剂-空气混合物变为爆炸性的值之前，操作被停止。通过从储罐释放空气，储罐内的空气压力可以降低，以便避免空气压力升高到爆炸性范围。在一个实施例中，如果储罐内的制冷剂-空气混合物的空气压力比制冷剂的饱和压力大超过预先确定的第二裕度，则发出警报。这提供了额外的安全性，因为当制冷剂-空气混合物接近爆炸性状态时通知操作员。在一个实施例中，第一裕度小于第二裕度。因此，由于安全原因，系统的操作被停止，但不触发警报，因为制冷剂-空气混合物的空气压力还没有达到制冷剂-空气混合物变成爆炸性的值。在一个实施例中，第一裕度是1.0巴。制冷剂的饱和压力以上的1.0巴的裕度被认为对于关闭系统以便避免制冷剂-空气混合物达到制冷剂-空气混合物变为爆炸性值而不需多次关停系统是合适的。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作填充系统的方法，所述填充系统构造成用于将制冷剂传递到制冷系统（48），所述填充系统包括用于收集制冷剂?空气混合物的储罐（28），所述方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：确定在实际环境条件下的制冷剂的饱和压力；确定所述储罐（28）内的制冷剂?空气混合物的空气压力；以及如果所述储罐（28）内的制冷剂?空气混合物的空气压力比制冷剂的饱和压力大超过预先确定的裕度，或者如果所述储罐（28）内的制冷剂?空气混合物的空气压力在一段时间内的变化超过预先确定的裕度，则停止所述系统的操作和/或发出警报。

【技术特征摘要】
2011.08.24 EP 11178644.81.一种操作填充系统的方法，所述填充系统构造成用于将制冷剂传递到制冷系统（48），所述填充系统包括用于收集制冷剂-空气混合物的储罐（28），所述方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：确定在实际环境条件下的制冷剂的饱和压力；确定所述储罐（28）内的制冷剂-空气混合物的空气压力；以及如果所述储罐（28）内的制冷剂-空气混合物的空气压力比制冷剂的饱和压力大超过预先确定的裕度，或者如果所述储罐（28）内的制冷剂-空气混合物的空气压力在一段时间内的变化超过预先确定的裕度，则停止所述系统的操作和/或发出警报。2.如权利要求1所述的方法，其中，确定制冷剂的饱和压力的步骤包括确定制冷剂的温度的步骤。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述储罐（28）内的制冷剂-空气混合物的空气压力的步骤包括以下步骤：确定所述储罐（28）内的总压力；确定所述储罐（28）内的制冷剂压力；由所述总压力和所述制冷剂压力来确定制冷剂-空气混合物的空气压力。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述储罐（28）内的总压力由压力传感器（30）来确定。5.如权利要求3所述的方法，其中，通过测量制冷剂-空气混合物的温度来确定制冷剂压力。6.如权利要求1所述的方法，其中，如果所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：L科丁，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：