DE19737671A1

DE19737671A1 - Einrichtung zur Verhinderung von Kompressorschäden insbesondere bei Kompressoren für Fahrzeugkühlung durch Ölmangel bei sehr tiefen Ansaugtemperaturen

Info

Publication number: DE19737671A1
Application number: DE19737671A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Thomae; Ralph Kerstner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-04
Also published as: EP0899522A2; EP0899522A3

Description

Es kommt häufig vor, daß Kompressoren für Fahrzeugklimatisierung, die bekanntlich ein sehr geringes Ölvolumen enthalten, aus ökonomischen Gründen auch zur Kühlung von Frischdienstfahrzeugen verwendet werden müssen. Solche Gründe sind z. B. größere Fertigungsstückzahlen des Kompressor-Modells oder vereinfachte Lagerhaltung und Einsatz von wenigen Kompressormodellen für ein breites Einsatzspektrum.

Für den Einsatz bei der Fahrzeugklimatisierung wird eine hohe Leistung verlangt. Um verschieden große Fahrzeuge klimatisieren zu können, muß die Kompressorleistung für den größten Bedarfsfall ausgelegt sein. Deshalb werden häufig Kompressoren mit Leistungsregelung verwendet, wodurch das Erreichen zu tiefer Verdampfungstemperaturen verhindert wird. Wenn z. B. ein solcher Kompressor für die Kühlung eines Frischdienstfahrzeuges verwendet werden soll, muß die Leistungsregelung außer Betrieb gesetzt werden, damit die erforderlichen tieferen Verdampfungstemperaturen überhaupt erreicht werden können. Nun hat es sich häufig herausgestellt, daß für die für die Klimatisierung gegebene Kompressorleistung in solchen Fällen für ein isoliertes Frischdienstfahrzeug viel zu groß ist. Das hat zur Folge, daß insbesondere im Vollastbetrieb, also bei hoher bis zur maximal möglichen Kompressordrehzahl der Ansaugdruck und somit die Ansaugtemperatur so tief nach unten gehen, daß ein sehr ungünstiges Druckverhältnis entsteht und der Kompressor wegen des daraus resultierenden geringen Volumenstromes nicht mehr ausreichend mit dem im Kreislauf zirkulierenden Öl versorgt wird. Der Kompressor wird "trocken" und erleidet fast immer Totalschaden.

Es ist bekannt, in einem solchen Fall einen sogen. Leistungsregler zu ver wenden. Diese druckgesteuerten Regler werden in eine Verbindungsleitung zwischen Druck- und Saugleitung eingebaut. Bei geöffnetem Regler ergibt sich auf der Saugseite eine Temperaturerhöhung durch das Heißgas, das hinter dem Verdampfer in die Saugleitung strömt. Die gerade bei Vollast gewünschte Innenkühlung des Kompressors durch kaltes Sauggas in ausreichen der Menge wird gestört oder verhindert.

Mit der Einrichtung zur Verhinderung von Kompressorschäden gemäß der vor liegenden Erfindung wird die erforderliche Innenkühlung des Kompressors sowie eine ausreichende Ölversorgung jedoch ermöglicht, auch wenn die Leistung des Kompressors bei höheren Drehzahlen zu groß ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß in der Kältemittel-Flüssigkeitsleitung vor dem Einspritzventil eine Abzweigung angeordnet ist, von der eine Leitung für flüssiges Kältemittel zu einem Magnet-Absperrventil führt, das in strom losen Zustand geschlossen ist. Von diesem Magnet-Absperrventil führt eine Verbindungsleitung in die Saugleitung nach dem Verdampfer und vor einem gegebenenfalls in die Saugleitung eingebauten Sammler/Flüssigkeitsabschei der. Diese Verbindungsleitung ist ganz oder teilweise als Drosselorgan z. B. als Kapillarrohr oder als "Fix-Orifice" ausgebildet. Die erforderli che Drosselwirkung bei geöffnetem Magnet-Absperrventil und bei maximaler Kompressordrehzahl wird für den jeweiligen Anlagentyp durch Versuch ermit telt und so abgestimmt, daß der Saugdruck des Kompressors bei Maximaldreh zahl, das heißt, bei den hier in Frage kommenden Anlagen bei zu tiefem Ansaugdruck, soweit angehoben wird, daß ein zur Ölversorgung des Kompress ors ausreichender Volumenstrom erreicht ist. Damit ist der Aufbau der "Sekundär-Einspritzung" für alle weiteren Kälteanlagen des angepaßten Typs ermittelt.

Die Zuschaltung dieser Sekundär-Einspritzung kann auf unterschiedliche Art erfolgen. Es kann als Impulsgeber für das Magnet-Absperrventil ein Druckschalter Verwendung finden, der bei Erreichen eines bestimmten tiefen Saugdruckes das Magnet-Absperrventil öffnet, damit zusätzlich flüssiges Kältemittel in die Saugleitung zugeführt und dadurch der Saugdruck erhöht wird. Wenn der Saudruck bei Verringerung der Kompressordrehzahl wieder soweit gestiegen ist, daß der Volumenstrom durch den Verdampfer allein für die Ölversorgung des Kompressors ausreicht, wird das Magnet-Absperrven til wieder geschlossen.

Es ist aber ohne Weiteres möglich, das Magnet-Absperrventil in Abhängigkeit von der Kompressordrehzahl und damit von der Drehzahl des Antriebsmotors zu steuern. Aber auch eine Steuerung in Abhängigkeit von der Überhitzungs temperatur ist möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt:

Vom Kompressor (1) wird das Kältemittel über die Druckleitung (2) gasförmig und komprimiert zum Kondensator (3) geführt und verflüssigt. Das flüssige Kältemittel wird durch die Flüssigkeitsleitung (4) zum Einspritzventil (6) geleitet. Vor diesem Einspritzventil (6) ist eine Rohrabzweigung (5) angeordnet, von der eine Leitung zu einem Magnet-Absperrventil (8) führt. Vom Magnet-Absperrventil (8) führt eine Verbindungsleitung (9) zur Einmün dung (12) in die Saugleitung (11). Die Verbindungsleitung (9) enthält ein Drosselorgan (10), dessen Drosselwirkung im Versuch auf die Betriebsverhält nisse des Kompressors bei Vollast abgestimmt wird. Die Saugleitung (11) enthält zwischen der Einmündung (12) und dem Kompressor (1) einen Sammler/ Flüssigkeitsabscheider (13) als Puffer gegen Flüssigkeitsschläge.

Claims

1. Einrichtung zur Verhinderung von Kompressorschäden, insbesondere bei Kom pressoren für Fahrzeugkühlung, durch Ölmangel bei sehr tiefen Ansaugtem peraturen infolge zu hoher Kompressorleistung, gekennzeichnet durch

a. Anordnung einer Abzweigung (5) aus der Flüssigkeitsleitung (4) vor dem vor dem Einspritzventil (6), welche in ein Magnet-Absperrventil (8) führt, das in stromlosem Zustand geschlossen ist.
b. Eine Verbindungsleitung (9) zur Saugleitung (11) nach dem Verdampfer (7).
c. Die Ausbildung der Verbindungsleitung (9) oder eines Teils dieser Verbin dungsleitung als Drosselorgan (10).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselwir kung des Drosselorgans (10) bei offenem Magnet-Absperrventil (6) derart durch Versuch abgestimmt ist, daß der Ansaugdruck vor dem Kompressor (1) und damit der Kältemittel-Volumenstrom bei maximaler Kompressordreh zahl so hoch ist, daß eine ausreichende Ölversorgung des Kompressors vorhanden ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnet-Absperrventil (8) durch einen einstellbaren Druckschalter (14) gesteuert ist, der es bei Erreichen eines eingestellten niedrigen Saugdruckes öffnet und bei Wiederanstieg des Saugdruckes auf einen einge stellten oberen Wert wieder schließt.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetabsperrventil (8) in Abhängigkeit von der Kompressordrehzahl wie folgt gesteuert ist:
Hohe bis Maximaldrehzahl = Ventil auf;
Mittlere bis niedrige Drehzahl = Ventil zu.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetabsperr-Ventil (8) von der Überhitzungstemperatur wie folgt gesteuert ist:
Hohe Überhitzungstemperatur = Ventil auf;
Niedere Überhitzungstemperatur = Ventil zu.