CN102066855A - 将添加剂注入到封闭系统中的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种经高压侧检修口将添加剂引入到封闭系统中的方法。在第一示例中,公开了一种将添加剂引入到封闭系统中的方法,该方法包括将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接的步骤、经流体流动路径将添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中的步骤。所述方法还可包括在将添加剂引入到所述封闭系统中之前净化所述系统。
Description
本申请要求于2008年6月20日提交的第61/074,354号美国临时专利申请的优先权,该申请公开的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及一种通过高压侧检修口将添加剂引入到封闭系统中的方法。
背景技术
将添加剂引入到封闭系统中可能需要开发使引入的效率、洁净度和清洁度最优化的装置和技术。这些问题可能会很重要的一种方法在渗漏检测方法中被开发成利用染料来分析流体系统,例如,气候控制系统,比方说加热、冷却、通风、空调和制冷系统或HVAC-R(加热、通风、空调和制冷)系统。
发明内容
当管道系统/组件未被完全装配或者当组件未被完全装配时,通过低压侧检修口为封闭系统引入添加剂或者将添加剂(在添加剂为染料的情况下)直接添加到封闭系统中的实践证明不是最为有效的方法。在大多数系统中,来自低压侧的润滑剂循环量非常低,这使系统中添加剂的循环减弱,造成添加剂往往停留在聚集于压缩机处的油中,而不是在系统中循环。低循环意味着添加剂不能迅速地或者以执行其被设计的功能的体积传播到系统各处。有利的是,尤其是与通过低压侧检修口引入添加剂相比,通过高压侧检修口引入添加剂使添加剂在系统中的循环迅速且最大化。
此外,如果在低压侧注入添加剂,则可能会存在这样的风险,即,使压缩机充斥大量添加剂或者呈不均匀泡沫粘稠状(“slug”)的添加剂,这是因为低压侧检修口正好位于压缩机之前。通过在高压侧检修口注入添加剂使严重故障的可能性降低或可避免。在高压侧注入添加剂的另一优势在于,发生渗漏的系统组件通常位于高压侧检修口和压缩机之间。因此,与在远离需要添加剂之处的位置注入添加剂相比,在靠近需要添加剂之处的位置注入添加剂更为有利。可能的主要渗漏部位包括换热器(冷凝器和蒸发器)以及位于高压侧检修口与压缩机之间的部位。因此,对于渗漏检测染料和防漏添加剂而言,在高压侧注入会尤为有利。
类似地,一些性能增强剂可通过从换热器(更具体为蒸发器)的内壁去除旧的润滑层来进行工作。据说这种以新的添加剂“膜”(通常被认为是一个分子厚,因此比“旧油”层更薄)来取代一定厚度的“旧油”能够促进热交换并因此提高系统性能。事实是,与在远离预期的目标区域的低压侧检修口注入添加剂相比,在接近添加剂的使用位置的高压侧检修口注入这些性能增强产品可能意味着在更短的时间段内有更多的添加剂可到达其预期的目标区域。
在一方面,一种将添加剂引入到封闭系统中的方法包括:将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;经流体流动路径将添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。所述方法还可包括:在将添加剂引入到所述封闭系统中之前净化所述系统。所述方法还可包括:在添加剂进入压缩机之前,使添加剂在所述系统中循环。所述方法可包括:在添加剂已经进入封闭系统之后,将所述流体流动路径与高压侧检修口分离。所述封闭系统可以是气候控制系统。所述气候控制系统可以是空调系统。所述气候控制系统可以是制冷系统。所述气候控制系统可以是固定的。所述气候控制系统可以是活动的。所述添加剂可包括油、渗漏检测染料、润滑剂、防漏添加剂、酸中和剂、湿气清除剂或性能增强产品或者两个或多个添加剂的组合。储液罐还可包括容纳添加剂的容器,该容器可以是罐。
在另一方面,一种将渗漏检测染料引入到封闭系统中的方法包括:将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;经流体流动路径将渗漏检测染料从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。所述封闭系统可以是气候控制系统或空调系统。所述气候控制系统可以是制冷系统。所述封闭系统可以是密封系统。所述方法还可包括:经流体流动路径将防漏添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
在另一方面,一种增强封闭系统的性能的方法可包括:将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;经流体流动路径将性能增强产品从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。所述方法还可包括:在性能增强产品进入压缩机之前,使性能增强产品在所述系统中循环。所述封闭系统可以是加热、通风、空调和制冷(HVAC-R)系统。
在一方面,一种将防漏添加剂引入到封闭系统中的方法可包括:将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;经流体流动路径将防漏添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。所述封闭系统可以是气候控制系统。所述气候控制系统可以是空调系统。
在另一方面,一种清除封闭系统中的湿气的方法可包括:将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;经流体流动路径将湿气清除剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。所述方法还可包括:使湿气清除剂在所述系统中循环。所述封闭系统可以是气候控制系统。所述气候控制系统可以是空调系统。
在另一方面,一种检测或防止封闭系统中的渗漏的方法可包括:将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;经流体流动路径将渗漏检测染料和防漏添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。所述方法还可包括:使渗漏检测染料和防漏添加剂在所述系统中循环。所述封闭系统可以是气候控制系统。所述气候控制系统可以是空调系统。
在附图和下面的描述中对一个或多个实施例的细节进行阐述。通过描述和附图以及权利要求书,本发明的其他特点、目的和优点将会清楚。
附图说明
图1是示出将添加剂引入到封闭增压系统的高压侧检修口中的方法的示意图。
图2A和图2B是示出经制冷剂源流向封闭增压系统的高压侧检修口的添加剂的流动的示意图。
具体实施方式
为了促进添加剂在封闭系统中的循环,用于将添加剂注入到封闭增压系统中的设备可被连接到该系统的高压侧检修口。将添加剂引入到高压侧检修口中确保了添加剂在整个系统中以有效的方式循环且不会残留在压缩机内部的油槽(oil bath)中。所述系统可以是气候控制系统,例如,空调系统或加热、通风、空调和制冷系统(HVAC-R)。所述添加剂可以是油、渗漏检测染料、用于密封渗漏的配方、湿气清除剂、酸中和剂或性能增强产品,例如,延长系统寿命的物质、系统组件或系统组件的装配件和/或提高系统的有效运行的物质。添加剂可以是适合在气候控制系统中使用的任何物质。通过将添加剂引入到高压侧检修口中,制冷剂/润滑剂流可在进入压缩机之前携带添加剂流经系统。
在封闭增压系统的高压侧检修口处将添加剂引入到该系统中的方法可以以各种方式执行。在一个实施例中,该方法可包括经流体流动路径引入添加剂。储液罐可包括将染料或润滑剂注入到系统中的注入装置。这样的注入装置可包括(例如)在第6,196,016号、第6,442,958号以及第6,308,528号美国专利中描述的装置或设备,这些专利中每个专利的全部内容通过引用被包含。流体流动路径能够从储液罐通向系统的高压侧检修口。流体流动路径还可包括注入装置的出口以及软管。所述方法还可包括在将添加剂引入到系统中之前净化封闭系统。净化步骤可包括对封闭系统抽真空。
注入装置可具有腔室,该腔室可利用添加剂源重复填充或预先填充有添加剂。所述添加剂源可以是容器的形式,例如,增压罐、处于真空条件或标准大气压力条件下的罐、软管、容器、瓶、注射器、筒(cartridge)、盒、喷雾注入器、袋或者可被包括在或连接到注入装置的任何其他流体输送设备或流体储存设备。该装置可允许被控制的可变量的添加剂重复地注入到系统的高压侧检修口中,而无需打开所述装置。当所述装置填充有流体时,残留在注入装置中的大部分空气可利用惰性气体(例如,氮气)被净化。
可在将染料、防漏添加剂、湿气清除剂、酸中和剂或润滑剂注入到气候控制系统之前通过流体或气体净化该系统。净化过程可包括对所述系统抽真空。可在净化过程中清除湿气。还可在将添加剂(例如,染料或润滑剂)注入到所述系统中之前冲洗所述系统。
其他注入装置可包括用于将添加剂引入到所述系统中的流动腔室系统以及注射器类型的系统。流动腔室系统通常具有储罐,渗漏检测染料溶液被灌注到所述储罐中,或者染料包被装入或封入所述储罐中。然后,载体(carrier)经过所述储罐以将染料输送到系统中。注射器类型的系统通常具有腔室,该腔室通过被灌注渗漏检测染料而进行装载或者通过制造者进行预装载。然后迫使所述染料从腔室进入所述封闭系统。然后将所述装置与检修口分离。其他注入系统包括喷雾扩散器。
用于组件的材料应当与将被添加到系统中的添加剂相容,并(在适用的情况下)与系统中的气体相容。O型圈、软管和注射器的材料尤其如此。组件可具有足以使所述方法有效的尺寸。组件可具有足够的强度,以承受与注入方法相关联的压力。
在一个实施例中,渗漏检测染料成分可通过气候控制系统的高压侧检修口被引入到该系统中。气候控制系统可以是固定式系统、窗式空调系统、便携式的家用或商用空调系统或者使用制冷剂和润滑剂的其他任何密封系统。在已将渗漏检测染料装入到气候控制系统中之后,该系统可被操作以使渗漏检测染料成分循环。循环的制冷剂可使渗漏检测染料在系统各处分散或使其分散到该系统的各部件。
通常,系统的染料含量可在大约0.1%以下。在染料已被允许在系统内部循环之后,系统接头、组件或附件可使用具有从190纳米至700纳米的波长的光源进行检查。在利用来自光源的光激励后,可通过彩色目视指示(例如,荧光或可被检测到的其他光发射)来确定渗漏的存在。可选地,如果渗漏检测成分包括可见的渗漏检测染料(肉眼可见),则可通过对气候控制系统的目视检查来确定渗漏的存在。
渗漏检测染料成分供应物可被储存、输送或以其他方式容纳在增压罐、软管、容器或者可被连接到高压侧检修口的任何其他流体输送设备或流体储存设备。渗漏检测成分可以是制冷剂、润滑剂以及染料浓缩剂的组合。制冷剂可包括含氯氟烃、氟氯烃化合物、氢氟碳化合物、二氧化碳、氨、甲烷或乙烷的卤化衍生物或醚衍生物或者丙烷、丁烷或其他碳氢化合物的卤化醚衍生物或环衍生物。制冷剂的示例包括1,1,1,2四氟乙烷(R-134a,新泽西州莫里斯敦,Allied Signal(联信公司))以及二氯二氟甲烷(R-12,特拉华州威尔明顿,DuPont(杜邦公司))、二氧化碳或新一代制冷剂。润滑剂可包括聚亚烷基二醇(polyalkylene glycol)、多元醇酯、矿物油、聚乙烯醚、烷基苯、聚α-烯烃或其他合成润滑材料。染料浓缩剂可包括渗漏检测染料,例如,荧光染料。荧光染料可包括萘二甲酰亚胺(naphthalimide)染料、二萘嵌苯染料、香豆素染料、噻嗯烷染料、荧光素染料或其衍生物或者与气候控制系统相容的其他染料。荧光染料可以是液体或固体,例如,粉末。合适的染料的示例包括液体染料,例如,STAY-BRITE BSL 714(密歇根州特洛伊,Bright Solutions公司)、DAYGLOW TRY-33或TRY-53(俄亥俄州克里夫兰,Day Glow Color Corp(德高彩色公司))、R-12 Dye STAY-BRITE BSL713(B713012部分)或R-134a DyeSTAY-BRITE BSL712(B712012部分)或其他染料。
渗漏检测染料成分可包括(例如)第一重量的染料浓缩剂和第二重量的制冷剂。第一重量可比第二重量大。在其他实施例中,渗漏检测染料成分可包括(例如)第一重量的染料浓缩剂、第二重量的润滑剂以及第三重量的制冷剂。第一重量和第二重量加在一起可比第三重量大。例如,参见第6,183,663号美国专利,该美国专利的全部内容通过引用被包含。
性能增强产品可延长系统的寿命或使轴承、密封件以及所有压缩机部件再生、提高冷却能力、减轻压缩机噪音或通过减小摩擦来降低燃料消耗,从而提高压缩机的机械效率并降低其功耗。该产品可具有降低由通风口产生的温度的作用。与现有的润滑剂相比,所述产品可更好地涂覆部件,因此使压缩机和某些组件的寿命更长。
湿气清除剂可包括在第5,882,543号美国专利中所描述的有机非金属化合物和/或有机金属化合物,该美国专利的全部内容通过引用被包含。清除水分的其他方法在Packo等人的第4,304,805号、第4,331,722号、第4,379,067号、第4,442,015号以及第4,508,631号美国专利中进行了描述,其描述了包括一定的巯基硅烷(mercaptosilane)、酰氧基硅烷(acyloxysilane)、氨基硅烷(aminosilane)以及结合乙酸酐(acetic anhydride)或氨基硅烷的烷氧基硅烷(alkoxysilane)的含硅化合物的使用。湿气清除剂可具有与水发生化学反应的能力,从而隔离或以其他方式清除系统中的水分。
在一个实施例中,通过将流体流动路径与系统的高压侧检修口连接、经流体流动路径将添加剂从储液罐输送到系统的高压侧检修口中、使添加剂在系统中循环并在防漏添加剂的排放点处密封渗漏,可将防漏添加剂(例如,Bright Solutions国际有限责任公司产品代码B47105)引入到密封系统中。防漏添加剂的示例在名称为“Compositions and methods for dehydrating,passivating and sealing systems(用于脱水、钝化和密封系统的成分和方法)”的第5,882,543号美国专利中进行了描述,该美国专利的全部内容通过引用被包含。
参照图1,添加剂被引入到封闭增压系统10中。容纳有添加剂的注入装置11被连接到流体流动路径12。添加剂经流体流动路径12流向系统13的高压侧检修口。然后,添加剂在进入压缩机14之前在系统中循环。在图1中示出的系统可被用于将添加剂引入到封闭增压系统中,例如,气候控制系统,比方说空调系统或加热、通风、空调和制冷系统(HVAC-R)。
参照图2A,制冷剂容纳在制冷剂源100中。添加剂容纳在注射器120中。制冷剂从制冷剂源100(例如,制冷剂钢瓶)流经流体流动路径110并继续流经注射器120。通过流经注射器120,该流动使注射器120中的添加剂从注射器120中流出并经延续的流动路径(未标出)流到系统140的高压侧检修口130中。然后,添加剂在进入压缩机150之前在系统中循环。
参照图2B,可从制冷剂源200引入添加剂。添加剂可从制冷剂源200流向标准歧管压力表组件210(示出HI(高压)出口和LO(低压)出口)以及用于添加剂的注入的储罐230并进入系统260的高压侧检修口240。然后,添加剂在进入压缩机270之前在系统中循环。
其他实施例包含在权利要求内。
Claims (31)
1.一种将添加剂引入到封闭系统中的方法,包括:
将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;
经流体流动路径将添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
2.如权利要求1所述的方法,还包括:在将添加剂引入到所述封闭系统中之前净化所述系统。
3.如权利要求1所述的方法,还包括:在添加剂进入压缩机之前,使添加剂在所述系统中循环。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述封闭系统为气候控制系统。
5.如权利要求4所述的方法,其中,所述气候控制系统为空调系统。
6.如权利要求4所述的方法,其中,所述气候控制系统为制冷系统。
7.如权利要求1所述的方法,其中,所述储液罐还包括容纳添加剂的容器。
8.如权利要求1所述的方法,其中,所述添加剂包括渗漏检测染料、润滑剂、防漏添加剂、湿气清除剂、油、酸中和剂或性能增强产品。
9.如权利要求1所述的方法,其中,一旦添加剂已经进入封闭系统,所述流体流动路径就能够与高压侧检修口分离。
10.如权利要求1所述的方法,其中,所述封闭系统为密封系统。
11.如权利要求1所述的方法,还包括:使防漏添加剂在所述系统中循环并在防漏添加剂的排放点处密封渗漏。
12.一种将渗漏检测染料引入到封闭系统中的方法,包括:
将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;
经流体流动路径将渗漏检测染料从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述封闭系统为气候控制系统。
14.如权利要求13所述的方法,其中,所述气候控制系统为空调系统。
15.如权利要求13所述的方法,其中,所述气候控制系统为制冷系统。
16.如权利要求12所述的方法,其中,所述封闭系统为密封系统。
17.如权利要求12所述的方法,还包括:经流体流动路径将防漏添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
18.一种增强封闭系统的性能的方法,包括:
将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;
经流体流动路径将性能增强产品从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
19.如权利要求18所述的方法,还包括:在性能增强产品进入压缩机之前,使性能增强产品在所述系统中循环。
20.如权利要求18所述的方法,其中,所述封闭系统为加热、通风、空调和制冷系统。
21.一种将防漏添加剂引入到封闭系统中的方法,包括:
将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;
经流体流动路径将防漏添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
22.如权利要求21所述的方法,其中,所述封闭系统为气候控制系统。
23.如权利要求22所述的方法,其中,所述气候控制系统为空调系统。
24.一种清除封闭系统中的湿气的方法,包括:
将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;
经流体流动路径将湿气清除剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
25.如权利要求24所述的方法,还包括:使湿气清除剂在所述系统中循环。
26.如权利要求24所述的方法,其中,所述封闭系统为气候控制系统。
27.如权利要求26所述的方法,其中,所述气候控制系统为空调系统。
28.一种检测或防止封闭系统中的渗漏的方法,包括:
将流体流动路径与封闭系统的高压侧检修口连接;
经流体流动路径将渗漏检测染料和防漏添加剂从储液罐输送到所述系统的高压侧检修口中。
29.如权利要求28所述的方法,还包括:使渗漏检测染料和防漏添加剂在所述系统中循环。
30.如权利要求28所述的方法,其中,所述封闭系统为气候控制系统。
31.如权利要求30所述的方法,其中,所述气候控制系统为空调系统。
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