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DE10254120B3 - Seal testing method for automobile air-conditioning unit compares pressure values obtained for successive measurements when air-conditioning unit is filled with pressurized gas - Google Patents

Seal testing method for automobile air-conditioning unit compares pressure values obtained for successive measurements when air-conditioning unit is filled with pressurized gas Download PDF

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DE10254120B3
DE10254120B3 DE2002154120 DE10254120A DE10254120B3 DE 10254120 B3 DE10254120 B3 DE 10254120B3 DE 2002154120 DE2002154120 DE 2002154120 DE 10254120 A DE10254120 A DE 10254120A DE 10254120 B3 DE10254120 B3 DE 10254120B3
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Uwe Meier
Guido KÄMMER
Roland Berger
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Duerr Somac GmbH
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    • F25B2500/222—Detecting refrigerant leaks

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Abstract

The seal testing method has a pressurized gas supplied to the air-conditioning unit and measurement of the gas pressure at successive time intervals, the stored pressure values compared for indicating the seal integrity level. After the first pressure measurements the adapters (7,8) for the filling and measuring device are removed and replaced with adapters for a second measuring device, with comparison of the obtained measured values, before venting the air-conditioning unit and removing the adapters of the second measuring device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, bei dem die zu prüfende Anlage mit einem Gas unter Überdruck beaufschlagt wird, nach einer Beruhigungsphase der Überdruck gemessen und gespeichert wird, nach einer Zeit der Überdruck erneut gemessen und gespeichert und aus der Differenz der gespeicherten Werte der Grad der Dichtheit abgeleitet wird.The invention relates to a method for leak testing of chillers, in particular air conditioning systems in motor vehicles, in which the system to be tested with a gas under pressure pressure is applied after a calming phase is measured and stored after a period of overpressure measured again and saved and from the difference of the saved Values the degree of tightness is derived.

Zur Prüfung der Dichtheit von Behältnissen ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein gasdichtes Bezugsbehältnis mit einer Druckgasquelle verbunden und in diesem der gleiche Gasdruck wie in dem zu prüfenden Behältnis erzeugt wird. Anschließend wird die Änderung der Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in dem zu prüfenden Behältnis und dem Bezugsbehältnis bestimmt, nachdem die Verbindung zwischen dem zu prüfenden Behältnis und der Gasquelle unterbrochen worden ist. Als Gas wird Luft verwendet. Die Druckdifferenz wird mehrmals in zeitlichen Abständen bestimmt. ( DE 29 07 234 A1 ).A method is known for testing the tightness of containers in which a gas-tight reference container is connected to a compressed gas source and the same gas pressure is generated in it as in the container to be tested. The change in the pressure difference between the gas pressure in the container to be tested and the reference container is then determined after the connection between the container to be tested and the gas source has been interrupted. Air is used as the gas. The pressure difference is determined several times at intervals. ( DE 29 07 234 A1 ).

Durch dieses Verfahren lassen sich insbesondere Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, die während des Befüllprozesses der Kraftfahrzeuge geprüft werden müssen, nicht mit ausreichender Genauigkeit prüfen. Mit diesem Verfahren können nur verhältnismäßig große Lecks erkannt werden. Zum Schutz der Umwelt und der Gesundheit müssen aber Lecks erkannt werden, die bereits eine geringe Menge des Kältemittels, insbesondere des Kältemittels R 134a, entweichen lassen.This procedure can be used in particular air conditioning systems of motor vehicles, which during the filling process of the motor vehicles are checked have to, do not check with sufficient accuracy. With this procedure you can only relatively large leaks be recognized. To protect the environment and health, however Leaks are detected that already contain a small amount of the refrigerant, especially the refrigerant R 134a, let escape.

Zur Prüfung der Dichtheit von Heizkörpern ist eine Prüfanlage bekannt, bei der die Heizkörper in einer Prüf- bzw. Fertigungsanlage mit Druck beaufschlagt und dann sofort weitertransportiert werden, ohne das Ergebnis der Druckmessung abzuwarten. Der für die Druckmessung verwendete Drucksensor verbleibt beim Weitertransport des Heizkörpers mit diesem verbunden und ist seinerseits durch eine flexible Signalleitung mit dem stationären Hauptteil der Druckmesseinrichtung verbunden. Dadurch kann die Druckmessung nur über einen Zeitraum von zwei bis zehn Sekunden erfolgen. Damit können nur größere Lecks erkannt werden. Um die Druckmessung über einen größeren Streckenabschnitt durchzuführen, werden deren Messsignale drahtlos zum stationären Hauptteil der Druckmesseinrichtung übertragen. Die dafür erforderliche portable Vorrichtung muss aufwändig zum Ursprungsort zurückbefördert werden. Außerdem ist eine große Anzahl portabler Vorrichtungen erforderlich ( DE 197 14 601 A1 ).To test the tightness of radiators, a test system is known in which the radiators are pressurized in a test or production system and then immediately transported on without waiting for the result of the pressure measurement. The pressure sensor used for the pressure measurement remains connected to the radiator during further transport and is in turn connected to the stationary main part of the pressure measuring device by a flexible signal line. As a result, the pressure measurement can only take place over a period of two to ten seconds. This means that only major leaks can be detected. In order to carry out the pressure measurement over a larger section of the route, its measurement signals are transmitted wirelessly to the stationary main part of the pressure measurement device. The portable device required for this has to be transported back to the place of origin at great expense. A large number of portable devices are also required ( DE 197 14 601 A1 ).

Weiterhin ist ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kraftfahrzeug-Klimaanlagen bekannt, nach dem ein dichtes Referenzvolumen mit dem gleichen Druck beaufschlagt wird, wie die Kraftfahrzeug-Klimaanlage und die Druckdifferenzen zwischen Kraftfahrzeug-Klimaanlage und Referenzvolumen gemessen werden. Das Verfahren arbeitet mit Druckluft und verwendet einen Druck von 10 bis 20 bar. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist als Portable ausgebildet und mit einem Mikroprozessor, einem Akku und einer Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung versehen. Die portable Vorrichtung wird auf einem Produktionsfließband an einer Stelle am Kraftfahrzeug, das gerade hergestellt wird, angebracht und an einer anderen Stelle nach Beendigung des Messprozesses wieder entfernt. Die Messwerte werden drahtlos an eine Basisstation übertragen, die die Befüllung der Klimaanlage mit Kältemittel steuert. Die portable Vorrichtung muss nach der Entnahme aus dem geprüften Kraftfahrzeug wieder zum Ursprungsort zurückbefördert werden. ( DE 197 37 869 A1 ).Furthermore, a method for leak testing of motor vehicle air conditioning systems is known, according to which a tight reference volume is subjected to the same pressure as the motor vehicle air conditioning system and the pressure differences between the motor vehicle air conditioning system and the reference volume are measured. The process works with compressed air and uses a pressure of 10 to 20 bar. The device for carrying out the method is designed as a portable device and is provided with a microprocessor, a rechargeable battery and a device for wireless data transmission. The portable device is attached to a production line at one point on the motor vehicle that is currently being manufactured and is removed again at another point after the measurement process has ended. The measured values are transmitted wirelessly to a base station, which controls the filling of the air conditioning system with refrigerant. The portable device must be transported back to the place of origin after removal from the tested motor vehicle. ( DE 197 37 869 A1 ).

Nach diesem Verfahren werden alle die Lecks ermittelt, deren Größe Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben. Jedoch bedarf es dafür einer großen Anzahl portabler Vorrichtungen, Sende- und Empfangseinrichtungen für die Messwerte sowie einer aufwändigen Rückführeinrichtung für die portablen Vorrichtungen an den Ursprungsort.Following this procedure, everyone determines the leaks, their size impact on environment and health. However, one is required for this huge Number of portable devices, sending and receiving devices for the Measurements as well as an elaborate Return means for the portable devices to the place of origin.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen zu schaffen, das alle die Lecks ermittelt, deren Größe Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben, jedoch einen wesentlich kleineren Aufwand für den Betrieb des Verfahrens erfordert.It is an object of the invention generic method for leak testing of chillers, in particular to create air conditioning systems in motor vehicles, all of which determines the leaks, their size impact on the environment and health, but a much smaller one Effort for requires the operation of the process.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte des Patentanspruches 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 4 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Lösung nach Patentanspruch 1.According to the invention, this object is achieved by Process steps of claim 1 solved. Claims 2 to 4 describe advantageous developments of the solution according to claim 1.

Durch die Trennung der Adapter einer Füll- und Messeinrichtung nach der ersten Messung von der Klimaanlage wird das herzustellende Kraftfahrzeug durch das Produktionsfließband ohne bei der weiteren Verarbeitung auf den anschließenden Stationen störenden Geräten zu der Station der zweiten Messung gefördert. Dort werden die Adapter der zweiten Messeinrichtung mit der Klimaanlage verbunden und die zweite Messung ausgeführt sowie nach deren Beendigung die Klimaanlage entlüftet und von den Adaptern getrennt. Durch die jeweilige Trennung von den Adaptern der Messeinrichtungen ist die Zeitdauer zwischen beiden Messungen variabel und nur durch die Position der zweiten Messeinrichtung bestimmt. Da die Werte beider Messeinrichtungen in das Datennetz des Produktionsfließbandes eingegeben werden und dort für den folgenden Befüllvorgang der Klimaanlage mit Kältemittel ausgewertet werden, bedarf es außer des Datentransfers keinerlei anderer Transporte. Außer den beiden stationären Messstationen sind keine weiteren Messvorrichtungen und drahtlosen Datenübertragungseinrichtungen erforderlich.By separating the adapters of a filling and measuring device after the first measurement from the air conditioning system, the motor vehicle to be manufactured is conveyed to the station of the second measurement by the production assembly line without devices which interfere with further processing on the subsequent stations. There, the adapters of the second measuring device are connected to the air conditioning system and the second measurement is carried out, and after they have ended, the air conditioning system is vented and separated from the adapters. Due to the respective separation from the adapters of the measuring devices, the time period between the two measurements is variable and only determined by the position of the second measuring device. Since the values of both measuring devices are entered into the data network of the production assembly line and evaluated there for the subsequent filling process of the air conditioning system with refrigerant, no other transports are required apart from the data transfer. Except for the two stati no additional measuring devices and wireless data transmission devices are required.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Leitungsplan einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges und einer Füll- und Messeinrichtung.The invention is based on an embodiment explained. The drawing shows a schematic wiring diagram of an air conditioning system of a motor vehicle and a filling and measuring device.

Die Klimaanlage besteht aus einem Kompressor 1, einem Verdampfer 2, einem Expansionsventil 3 und einem Kondensator 4. An der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Kompressors 1 sind in den Kreislauf je ein selbstschließendes Füllventil 5; 6 geschaltet. Die Füll- und Messeinrichtung für die erste Messung besteht aus zwei Adaptern 7; 8 für die Füllventile 5; 6. Die Zuleitungen zu den Adaptern 7;8 sind zusammengeführt zu einer Druckleitung 9, die zur Basisstation 10 führt. In diese Druckleitung 9 ist ein Absperrventil 11 geschaltet. Weiterhin ist in die Zuleitungen zu den Adaptern 7; 8 ein Entlüftungsventil 12 geschaltet. Nahe zu den Adaptern 7;8 sind in deren Zuleitungen Messsonden von Messgeräten 13; 14 für Druck und Temperatur angeordnet, deren Messwertkabel zur Basisstation 10 geführt sind.The air conditioning system consists of a compressor 1 , an evaporator 2 , an expansion valve 3 and a capacitor 4 , On the high pressure side and the low pressure side of the compressor 1 are a self-closing filling valve in the circuit 5 ; 6 connected. The filling and measuring device for the first measurement consists of two adapters 7 ; 8th for the filling valves 5 ; 6 , The leads to the adapters 7 ; 8th are merged into a pressure line 9 going to the base station 10 leads. In this pressure line 9 is a shut-off valve 11 connected. Furthermore is in the leads to the adapters 7 ; 8th a vent valve 12 connected. Close to the adapters 7 ; 8th are measuring probes of measuring devices in their supply lines 13 ; 14 arranged for pressure and temperature, the measurement cable to the base station 10 are led.

Für die zweite Messung bedarf es keiner Füllfunktion, sodass dort nur eine Messeinrichtung mit Entlüftungsventil 12, wie oben beschrieben, angeordnet ist. Deren Messwertkabel sind zu einer weiteren Basisstation 10 geführt.No filling function is required for the second measurement, so that there is only one measuring device with a vent valve 12 , as described above, is arranged. Their measured value cables are to another base station 10 guided.

In einer Füllstation werden die Adapter 7;8 der Füll- und Messeinrichtung mit den Füllventilen 5;6 der Klimaanlage verbunden. Danach wird das Absperrventil 11 in der Druckleitung 9 geöffnet und die Klimaanlage über die Hoch- und die Niederdruckseite mit getrockneter Luft bis zum Solldruck gefüllt. Anschließend wird das Absperrventil 11 geschlossen. Nach dem Druck- und Temperaturausgleich werden Druck und Temperatur zum ersten Mal gemessen und zusammen mit der Fahrzeugidentifikation und dem Zeitpunkt über die Basisstation 10 in dem Datennetz des Produktionsfließbandes gespeichert. Jetzt werden die Adapter 7; 8 der Füll- and Messvorrichtung von den Füllventilen 5; 6 der Klimaanlage gelöst. Das herzustellende Kraftfahrzeug durchläuft eine Anzahl von Arbeitsstationen, in denen verschiedene andere Baugruppen an dem herzustellenden Kraftfahrzeug montiert werden. Nach einem Zeitraum von etwa 20 Minuten ist am Produktionsfließband eine Messstation für eine zweite Messung vorgesehen. Dort werden die Adapter 7; 8 der zweiten Messvorrichtung mit den Füllventilen 5; 6 der Klimaanlage verbunden. Nach einem Druck- und Temperaturausgleich werden Druck und Temperatur ein zweites Mal gemessen und zusammen mit Fahrzeugidentifikation und Zeitpunkt über die Basisstation 10 in dem Datennetz des Produktionsfließbandes gespeichert.The adapters are in a filling station 7 ; 8th the filling and measuring device with the filling valves 5 ; 6 connected to the air conditioner. Then the shut-off valve 11 in the pressure line 9 opened and the air conditioning system is filled with dry air up to the set pressure via the high and low pressure sides. Then the shut-off valve 11 closed. After pressure and temperature compensation, pressure and temperature are measured for the first time and together with the vehicle identification and the time via the base station 10 stored in the production network data network. Now the adapters 7 ; 8th the filling and measuring device from the filling valves 5 ; 6 the air conditioning solved. The motor vehicle to be manufactured passes through a number of workstations in which various other assemblies are mounted on the motor vehicle to be manufactured. After a period of about 20 minutes, a measuring station for a second measurement is provided on the production line. There are the adapters 7 ; 8th the second measuring device with the filling valves 5 ; 6 connected to the air conditioner. After pressure and temperature compensation, pressure and temperature are measured a second time and together with vehicle identification and time via the base station 10 stored in the production network data network.

Aus diesen Werten wird im Datennetz die Leckrate errechnet und die Entscheidung über Befüllung mit Kältemittel oder Nacharbeit an der Klimaanlage getroffen. Nach den Messungen wird die Klimaanlage entlüftet.These values become in the data network the leak rate is calculated and the decision on filling with refrigerant or rework hit the air conditioner. After the measurements, the air conditioner vented.

Je nach zu prüfender Klimaanlage kann die Zeitdauer zwischen erster und zweiter Messung variiert werden. Auch wird der Solldruck an die Druckbelastbarkeit der jeweiligen Klimaanlage anzupassen sein.Depending on the air conditioning system to be tested, the duration can can be varied between the first and second measurement. Also the The target pressure must be adapted to the pressure load capacity of the respective air conditioning system.

11
Kompressorcompressor
22
VerdampferEvaporator
33
Expansionsventilexpansion valve
44
Kondensatorcapacitor
55
Füllventilfilling valve
66
Füllventilfilling valve
77
Adapteradapter
88th
Adapteradapter
99
Druckleitungpressure line
1010
Basisstationbase station
1111
Absperrventilshut-off valve
1212
Entlüftungsventilvent valve
1313
Messgerät für DruckPressure gauge
1414
Messgerät für TemperaturTemperature measuring device

Claims (4)

Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, bei dem die zu prüfende Anlage mit einem Gas unter Überdruck beaufschlagt wird, nach einer Beruhigungsphase der Überdruck gemessen und gespeichert wird, nach einer Zeit der Überdruck erneut gemessen und gespeichert wird und aus der Differenz der gespeicherten Werte der Grad der Dichtheit abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der ersten Messung die Adapter (7; 8) einer Füll- und Messeinrichtung von der Klimaanlage getrennt werden; nach einem längeren Zeitraum die Adapter (7; 8) einer zweiten Messeinrichtung mit der wage verbunden werden und deren Messwerte mit den Messwerten der ersten Messung verglichen werden; anschließend die Klimaanlage entlüftet und von den Adaptern (7; 8) der zweiten Messeinrichtung getrennt wird.Method for leak testing refrigeration machines, in particular air conditioning systems in motor vehicles, in which the system to be tested is pressurized with a gas under pressure, after a calming phase the pressure is measured and stored, after a time the pressure is measured and stored again and from the difference of stored values the degree of tightness is derived, characterized in that after the first measurement the adapter ( 7 ; 8th ) a filling and measuring device are separated from the air conditioning system; after a long period of time, the adapters ( 7 ; 8th ) a second measuring device is connected to the scale and its measured values are compared with the measured values of the first measurement; then the air conditioning system is vented and removed from the adapters ( 7 ; 8th ) the second measuring device is separated. Verfahren zur Dichtheitsprüfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum zwischen der ersten und der zweiten Messung mindestens 20 Minuten beträgt.Leak test procedure according to claim 1, characterized in that the period between the first and the second measurement is at least 20 minutes. Verfahren zur Dichtheitsprüfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum zwischen der ersten und der zweiten Messung etwa 30 Minuten beträgt.Leak test procedure according to claim 1, characterized in that the period between the first and the second measurement is about 30 minutes. Verfahren zur Dichtheitsprüfung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messdruck 10 bis 20 bar beträgt.Leak test procedure according to An sayings 1 to 3, characterized in that the measuring pressure 10 is up to 20 bar.
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