CN103189709B - 清洁系统 - Google Patents

Abstract

流体循环通过热交换系统以在构成热交换系统一部分的一束管中发生热交换。该束管中的热交换效率需要基本上清除在该束管中累积的碎片和污垢沉积物。将热交换系统取下进行物理冲刷不仅是效率低的，而且还不允许在热交换系统处于取下状态的期间使用热交换系统。本发明描述的是清洁系统的实施例，其使用排量系统来将在流体中携带的清洁球排入该束管中来清洁该束管。流改向系统被配置成和可操作来在第一操作模式时将所述清洁球导入该束管中和在第二操作模式时将清洁球从多个管中取回。

Description

清洁系统

技术领域

本发明大体上涉及对热交换器使用的用于清洁热交换器的清洁系统。

背景技术

热交换系统在各种产业中用于大量应用。热交换系统的常见应用包括采暖通风与空气调节（HVAC）设施。在这样的设施中，流体循环通过热交换系统以在构成热交换系统一部分的一束管中发生热交换。该束管中的热交换效率要求基本上清除在该束管中累积的碎片和污垢沉积物。将热交换系统取下进行物理冲刷不仅是效率低的，而且还不允许在热交换系统处于取下状态的期间使用热交换系统。

与热交换系统结合使用的清洁系统使用由在热交换系统中注入和循环的流体输运的弹性球。当在热交换系统内的循环期间弹性球穿过该束管时，在该束管中的任何碎片或污垢沉积物被推送出。然后，清洁系统收回弹性球。

然而，本领域已知，这样的清洁系统使用复杂的机构来将弹性球引入热交换系统并且随后从热交换系统中收回弹性球。复杂的机构需要频繁的维护以及在使用过程中机构之间的正确配合。此外，本领域已知的现有清洁系统的构造是复杂的且需要对热交换系统进行大规模改变来使清洁系统与相应的热交换系统合并一起使用。

因此，显然需要一种用于解决上述问题的改进的清洁系统。

发明内容

根据本发明的方面，公开了一种用于热交换系统的多个管的清洁系统。所述热交换系统具有引入口和排出口，并且包括排量系统、歧管和流改向系统。所述排量系统具有第一口和第二口，所述排量系统可操作来在第一操作模式时将液体提取到所述第二口内并将所提取的液体排出所述第一口外以及在第二操作模式时将液体提取到所述第一口内并将所提取的液体排出到所述第二口外。所述歧管限定第一室和第二室，所述歧管包括布置在所述第一室和所述第二室之间的隔离器。所述第一室用于容纳至少一个清洁球。所述隔离器限定用于将所述第一室与所述第二室流体连通的至少一个孔，并且所述隔离器的形状和尺寸被构造成基本上阻碍所述至少一个清洁球穿过。所述流改向系统适于在所述第一操作模式时将所述排量系统的所述第一口和所述引入口与所述歧管的所述第一室流体连通并且基本上阻碍所述第一口和所述排出口分别与所述第二室和所述第一室的流体连通。所述流改向系统进一步适于在所述第二操作模式时将所述第一口和所述排出口分别与所述第二室和所述第一室流体连通并且基本上阻碍所述排量系统的所述第一口和所述引入口中的每个口与所述歧管的所述第一室的流体连通。在所述第一操作模式时所述至少一个清洁球从所述第一室排放到所述清洁系统的所述引入口来穿过所述多个管，在所述第二操作模式时所述至少一个清洁球从所述清洁系统的所述排出口被提取到所述第一室内。所述至少一个清洁球穿过所述多个管来清洁所述多个管。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的与热交换系统联接的清洁系统的系统流程图；

图2示出图1的单泵构造且操作在第一操作模式下的清洁系统的系统流程图；

图3示出图1的单泵构造且操作在第二操作模式下的清洁系统的系统流程图；

图4示出图1的多泵构造且操作在第一操作模式下的清洁系统的系统流程图；以及

图5示出图1的多泵构造且操作在第二操作模式下的清洁系统的系统流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的示例性实施例，本发明的示例图示在附图中。尽管将结合实施例描述本发明，但是将理解，这些并不旨在将本发明局限于这些实施例。相反，本发明旨在覆盖可以包含在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替换、修改和等价。此外，在下面对本发明实施例的详细描述中，阐述多个特定细节来提供对本发明的充分理解。然而，本领域的普通技术人员将认识到本发明可以在没有这些特定细节的情况下实践。在其它情况中，未详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以便不多余地模糊本发明实施例的方面。

为了简洁和清楚，下面对本发明实施例的描述限制在对热交换系统使用的清洁系统。然而，这不阻碍需要在本发明各个实施例中普遍存在像操作、功能或性能特征这样的基本原理的本发明实施例。

参考图1至图5描述本发明的示例性实施例—清洁系统20。清洁系统20优选地用于清洁热交换系统24的多个管22。多个管22例如是采暖通风与空气调节（HVAC）系统或类似热交换系统的蒸发器或冷凝器。对于这样的热交换系统来说，在包含多个管22的一个或多个部分发生热传递。这些多个管22通常聚集为具有引入口26和排出口28的模块，液体通过引入口26导入且通过多个管22的液体随后从排出口28排出。

优选地，排量泵（未示出）用于使液体（包括处于气态时）循环通过热交换系统24，特别地循环通过多个管22。清洁系统20通过可固定地与热交换系统24集成在一起作为热交换系统24的集成组件或者可脱离地与热交换系统24集成在一起来使清洁系统20能够在不使用时与热交换系统24脱离。

清洁系统20包括具有第一口32和第二口34的排量系统30、歧管36和流改向系统38。优选地，清洁系统20包括第一操作模式和第二操作模式。流改向系统38将歧管36联接至多个管22的引入口26和排出口28。排量系统30可操作来将液体从热交换系统24通过歧管36排出。优选地，在歧管36中包含多个清洁球（未示出）。清洁球优选地是弹性球。然而，清洁球可以由其它类型的弹性材料制成。在第一操作模式时，由排量系统30排出的液体流动被改向成将多个清洁球输送出歧管36和输送到多个管22的引入口26内。当通过多个管22的液体流动是从引入口26向排出口28时，被导入引入口26的多个清洁球经过多个管22来清洁多个管22。优选地，清洁球的尺寸被构造成小于多个管22的内径。优选地，清洁球的形状被构造成在穿过多个管来从多个管中移除碎片和沉积物并清洁多个管时在多个管的内表面上弹回。可替代地，清洁球的形状和尺寸被构造成与多个管22紧配合。

优选地，清洁系统20包括在流改向系统38与多个管22的排出口28联接的位置附近布置的捕获器42。捕获器42限定一个或多个开口（未示出），该一个或多个开口能使流体流过，但是形状和尺寸被构造成阻碍多个清洁球穿过。这允许离开多个管22的多个清洁球被捕获器42捕捉，并且防止多个清洁球进一步输送通过热交换系统24的余下部分。在第二操作模式时，排量系统30排出的液体流被重改向，以将由捕获器42捕捉的多个清洁球拉回歧管36内。

为了使多个清洁球能够被导入多个管22内来清洁多个管22和随后被收回，首先优选的是排量系统30可操作来在第一操作模式时将液体提取到第二口34内并将所提取的液体排出第一口32外以及在第二操作模式时提取液体到第一口32内并将所提取的液体排出第二口34外。进一步优选的是，歧管36限定第一室44和第二室46，隔离器48置于第一室44和第二室46之间。隔离器48限定用于使第一室44与第二室46流体连通的多个孔（未示出），多个孔中的每个孔的形状和尺寸被构造成阻碍多个清洁球的穿过。

流改向系统38适于在第一操作模式时，将排量系统30的第一口32和引入口26流体连通至歧管36的第一室44，同时基本上阻碍第一口32和排出口28分别与第二室46和第一室44的流体连通。在第二操作模式下，流改向系统38进一步适于将第一口32和排出口28分别流体连通至第二室46和第一室44并且基本上阻碍排量系统30的第一口32和引入口26中的每个口与歧管36的第一室44的流体连通。

优选地，歧管36的第一室44的形状和尺寸被构造成当液体在第一操作模式下被排放到第一室44内时产生气旋涡流。气旋涡流用于产生将多个清洁球排出第一室44外并排入多个管22的引入口26内的惯性。歧管36可以包括在第一室44内布置的球筛选单元（未示出）。在使用一段时间后，多个清洁球的一部分可能被磨损且下降至有效清洁多个管22的可接受尺寸以下。球筛选单元限定多个孔，多个孔的形状和尺寸被构造成使清洁球40的低于可接受尺寸的一部分清洁球穿过。气旋涡流有助于通过球筛选单元将清洁球中不可接受尺寸的部分与可接受尺寸的部分筛分和分离。

优选地，流改向系统38包括第一入口阀50、第一出口阀52、第二入口阀54和第二出口阀56，第一入口阀50将排量系统30的第一口32与歧管36的第一室44相互联接，第一出口阀52将歧管36的第一室44与热交换系统24的引入口26相互联接，第二入口阀54将热交换系统24的排出口28与歧管36的第一室44相互联接，并且第二出口阀56将歧管36的第二室46与排量系统30的第一口32相互联接。第一入口阀50、第一出口阀52、第二入口阀54和第二出口阀56中的每个阀均具有开启状态和关闭状态，开启状态和关闭状态分别用于使流体流通过和基本上阻碍流体流通过。

在第一操作模式时，第一入口阀50和第一出口阀52处于开启状态，而第二入口阀54和第二出口阀56处于关闭状态，并且在第二操作模式时，第一入口阀50和第一出口阀52处于关闭状态，而第二入口阀54和第二出口阀56处于开启状态。优选地，第一入口阀50、第一出口阀52、第二入口阀54和第二出口阀56中的每个阀均是止回阀。可替代地，第一入口阀50、第一出口阀52、第二入口阀54和第二出口阀56中的每个阀均是电磁致动（solenoid actuated）双通阀。

流改向系统38进一步适于和可操作来在第一操作模式时使排量系统30的第二口34与热交换系统24的引入口26流体连通，以及在第二操作模式时将第二口34与热交换系统24的排出口28流体连通。因此，在第一操作模式时，从引入口26提取用于将来自歧管36的清洁球排出到引入口26的液体。类似地，在第二操作模式时，从排出口28提取的用于将清洁球排回歧管36内的液体随后被引导回多个管22的排出口28。因此，流改向系统38阻碍液体在引入口26和排出口28之间的混合。由于在热交换系统24的引入口26处的液体和排出口28处的液体之间一般存在温差，所以阻碍液体在引入口26和排出口28之间的通过清洁系统20的混合减轻了通过与热交换系统24一起操作清洁系统20贡献的热交换系统24的热交换效率。

因此，清洁系统20进一步包括第三入口阀58和第三出口阀60，第三入口阀58将排量系统30的第二口34与热交换系统24的引入口26相互联接，并且第三出口阀60将排量系统30的第二口34联接至热交换系统24的排出口28。第三入口阀58和第三出口阀60中的每个阀均可在开启状态和关闭状态之间操作，开启状态和关闭状态分别用于使液体流过和基本上阻碍液体流过。

优选地，排量系统30包括在单泵构造中布置的双向泵62，第一口32和第二口34由双向泵62限定。双向泵62是离心泵、正排量泵或类似的适于和可操作来在两个流向之间交替液体排出的泵。可替代地，排量系统30包括在多泵构造中布置的第一泵66和第二泵68，第一泵66和第二泵68中的每个泵可操作来如图4和图5所示在一个流向上排出液体。在多泵构造中，第一口32可联接至第一泵66的输出口和第二泵68的输入口。优选地，第一泵66和第二泵68的操作由控制器（未示出）协调，以在第一操作模式时第一泵66从输出口排出液体和在第二操作模式时第二泵68通过输入口74提取液体。优选地，第一泵66和第二泵68的输入口和输出口（未标出）可分别联接至第二口34。

当使用多泵构造时，排量系统30进一步包括第一止回阀76和第二止回阀78，第一止回阀76将第一泵66的输出口与排量系统30的第一口32相互连接，并且第二止回阀78将第二泵68的输入口74与排量系统30的第一口32相互连接。当在第一操作模式时，第一止回阀76用于将第一泵66的输出口与第一口32流体连通，第二止回阀78用于基本上阻碍第二泵68的输入口74与第一口32之间的流体连通。在第二操作模式下，第一止回阀76用于基本上阻碍第一泵66的输出口和第一口32之间的流体连通，并且在第二操作模式下，第二止回阀78用于将第二泵68的输入口74与第一口32流体连通。

以上述方式描述了根据本发明示例性实施例的清洁系统。虽然在本文中仅公开了本发明的一个实施例，但是对本领域的技术人员而言根据本公开显而易见的是，可以对所公开的实施例进行各种变化和/或改变，而不背离本发明的范围和精神。

Claims (13)

1.一种用于热交换系统的多个管的清洁系统，所述热交换系统具有引入口和排出口，所述清洁系统包括：

排量系统，具有第一口和第二口，所述排量系统可操作来在第一操作模式时将液体提取到所述第二口内和将所提取的液体排出到所述第一口外以及在第二操作模式时将液体提取到所述第一口内和将所提取的液体排出到所述第二口外；

歧管，限定第一室和第二室，所述歧管包括在所述第一室和所述第二室之间布置的隔离器，所述第一室用于容纳至少一个清洁球，所述隔离器限定用于使所述第一室与所述第二室流体连通的至少一个孔并且所述至少一个孔的形状和尺寸被构造成基本上阻碍所述至少一个清洁球通过；以及

流改向系统，适于在所述第一操作模式时将所述排量系统的所述第一口和所述引入口流体连通至所述歧管的所述第一室并且基本上阻碍所述第一口和所述排出口分别与所述第二室和所述第一室的流体连通，所述流改向系统进一步适于在所述第二操作模式时将所述第一口和所述排出口分别与所述第二室和所述第一室流体连通并且基本上阻碍所述排量系统的所述第一口和所述引入口中的每个口与所述歧管的所述第一室的流体连通，所述至少一个清洁球在所述第一操作模式时被从所述第一室排出至所述热交换系统的所述引入口来使所述至少一个清洁球穿过所述多个管，并且所述至少一个清洁球在所述第二操作模式时被从所述热交换系统的所述排出口提取到所述第一室内；

其中所述至少一个清洁球穿过所述多个管来清洁所述多个管。

2.根据权利要求1所述的清洁系统，所述排量系统包括：

双向泵，具有所述第一口和所述第二口，所述双向泵可在第一排出方向上操作来提取来自所述第二口的液体并从所述第一口排出，以及在第二排出方向上操作来通过所述第一口提取液体并从所述第二口排出。

3.根据权利要求1所述的清洁系统，所述排量系统包括：

第一泵，具有与所述第一口联接的输出口；以及

第二泵，具有与所述第一口联接的输入口，所述第一泵和所述第二泵可操作地相互配置成在所述第一操作模式时从所述第一泵的所述输出口且通过所述第一口排出液体以及在所述第二操作模式时将液体通过所述第一口提取到所述第二泵的所述输入口内。

4.根据权利要求3所述的清洁系统，所述排量系统进一步包括双通阀，所述双通阀可操作来在所述第一操作模式时将所述第一泵的所述输出口与所述第一口流体连通且基本上阻碍所述第二泵的所述输入口与所述第二口的流体连通，以及在所述第二操作模式时将所述第二泵的所述输入口与所述第一口流体连通并且基本上阻碍所述第一泵的所述输出口与所述第一口的流体连通。

5.根据权利要求3所述的清洁系统，所述排量系统进一步包括：

第一止回阀，将所述第一泵的所述第二口与所述排量系统的所述第一口相互联接；以及

第二止回阀，将所述第二泵的所述输入口与所述排量系统的所述第一口相互联接，在所述第一操作模式时，所述第一止回阀用于将所述第一泵的所述输出口与所述第一口流体连通并且所述第二止回阀用于基本上阻碍所述第二泵的所述输入口和所述第一口之间的流体连通，并且在所述第二操作模式时，所述第一止回阀用于基本上阻碍所述第一泵的所述输出口和所述第一口之间的流体连通并且所述第二止回阀用于将所述第二泵的所述输入口与所述第一口流体连通。

6.根据权利要求1所述的清洁系统，所述流改向系统进一步适于和可操作来在所述第一操作模式时将所述排量系统的所述第二口与所述热交换系统的所述引入口流体连通，以及在所述第二操作模式时将所述第二口与所述热交换系统的所述排出口流体连通。

7.根据权利要求1所述的清洁系统，所述流改向系统包括：

第一入口阀，将所述排量系统的所述第一口与所述歧管的所述第一室相互联接；

第一出口阀，将所述歧管的所述第一室与所述热交换系统的所述引入口相互联接；

第二入口阀，将所述热交换系统的所述排出口与所述歧管的所述第一室相互联接；以及

第二出口阀，将所述歧管的所述第二室与所述排量系统的所述第一口相互联接，所述第一入口阀、所述第一出口阀、所述第二入口阀和所述第二出口阀中的每个阀均具有开启状态和关闭状态，所述开启状态和所述关闭状态分别使流体流过和基本上阻碍流体流过。

8.根据权利要求7所述的清洁系统，在所述第一操作模式时，所述第一入口阀和所述第一出口阀处于所述开启状态且所述第二入口阀和所述第二出口阀处于所述关闭状态，并且在所述第二操作模式时，所述第一入口阀和所述第一出口阀处于所述关闭状态且所述第二入口阀和所述第二出口阀处于所述开启状态。

9.根据权利要求7所述的清洁系统，所述第一入口阀、所述第一出口阀、所述第二入口阀和所述第二出口阀中的每个阀均是止回阀。

10.根据权利要求7所述的清洁系统，所述流改向系统进一步包括：

第三入口阀，将所述排量系统的所述第二口和所述热交换系统的所述引入口相互联接；以及

第三出口阀，将所述排量系统的所述第二口联接至所述热交换系统的所述排出口，所述第三入口阀和所述第三出口阀中的每个阀可在开启状态和关闭状态之间操作，所述开启状态和关闭状态分别用于使液体流过和基本上阻碍液体流过。

11.根据权利要求1所述的清洁系统，所述至少一个清洁球是至少一个弹性球。

12.根据权利要求1所述的清洁系统，所述歧管的所述第一室的形状和尺寸被构造成在所述第一操作模式下将液体排入所述第一室内时产生气旋涡流，所述气旋涡流用于产生用于将所述至少一个清洁球排出所述第一室并进入所述热交换系统的所述引入口内的惯性。

13.根据权利要求1所述的清洁系统，进一步包括：

与所述热交换系统的所述排出口配置在一起的捕获器，用于在所述第一操作模式时捕获离开所述多个管的所述至少一个清洁球，在所述第二操作模式时所述至少一个清洁球被从所述捕获器中取回并进入所述歧管的所述第一室内。