CN109073299A - 用于制冷回路的非冷凝性气体吹扫系统 - Google Patents

用于制冷回路的非冷凝性气体吹扫系统 Download PDF

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Abstract

非冷凝性气体吹扫系统(1)构造成用于在环路制冷回路内采用低压制冷剂的冷却器系统(10)。非冷凝性气体吹扫系统(1)包括吹扫罐(51)以及布置在该吹扫罐(51)内的吹扫热交换器盘管(55)。吹扫罐(51)具有用于从制冷回路的冷凝器(24)接收低压制冷剂的罐入口(52)、用于使低压制冷剂返回至制冷回路的蒸发器(28)的罐出口(54)和用于将非冷凝性气体从吹扫罐(51)吹扫至环境大气的吹扫出口(56)。吹扫热交换器盘管(55)流体连接至环路制冷回路，以使容纳在冷却器系统(10)的环路内的低压制冷剂能够穿过吹扫热交换器盘管(55)。吹扫罐(51)内的制冷剂在非冷凝性气体保持气态的情况下被热交换器盘管(55)冷凝。

Description

用于制冷回路的非冷凝性气体吹扫系统
技术领域
本发明总体上涉及一种用于从制冷回路吹扫非冷凝性气体的系统以及配备有该吹扫系统的制冷回路。更具体而言，本发明涉及一种用于从冷却器回路吹扫非冷凝性气体的系统，该冷却器回路采用低压类型的制冷剂而不需要单独的专用压缩机。
背景技术
用于冷却器系统的制冷回路通常包括用于从制冷剂回路去除非冷凝性气体的吹扫系统。制冷回路内非冷凝性气体的积聚会使冷却器系统的运转效率变差。吹扫系统将积聚的非冷凝性气体去除以防止或抑制运转效率变差。
常规的吹扫系统具有完整的制冷回路，该制冷回路包括冷凝器、膨胀阀、热交换器盘管(蒸发器盘管)以及专用的压缩机(该压缩机独立于冷却器系统的主制冷回路的压缩机)。上述吹扫系统还包括吹扫罐，该吹扫罐限定冷凝腔室并且收容吹扫系统制冷回路的热交换器盘管。上述吹扫罐具有：入口，该入口用于将包含有非冷凝性气体的制冷剂从冷却器系统的主制冷回路引导至冷凝腔室；出口，该出口用于使冷凝后的制冷剂从冷凝腔室返回至主制冷回路；以及吹扫出口，该吹扫出口用于将积聚的非冷凝性气体吹扫至环境大气。连通至环境大气的吹扫管线连接至吹扫出口，并且在该吹扫管线内设置有泵出式压缩机和碳过滤器或用于从吹扫后的气体去除残留的制冷剂的其它设备。吹扫管线还包括用于打开和关闭该吹扫管线的不同部分的阀。
包含有非冷凝性气体的制冷剂从主制冷回路被引导至吹扫罐的冷凝腔室内，并且通过蒸发器盘管冷凝。液体制冷剂收集在冷凝腔室的底部，而非冷凝性气体积聚在冷凝罐内并且保持气态。定期地，通过打开吹扫管线的阀并运转泵出式压缩机而从冷凝腔室吹扫非冷凝性气体，以从冷凝腔室抽出非冷凝性气体，并将该非冷凝性气体泵出至大气。当非冷凝性气体被吹扫时，与该非冷凝性气体一起离开冷凝腔室的残留制冷剂被碳过滤器捕获，使得制冷剂不会被释放至大气。图14示出了配备有常规吹扫系统的常规冷却器系统的示意图。而且，日本专利申请公开第2010-531970号(对应于国际专利申请公开第WO2009-114398号)公开了安装在采用低压制冷剂的冷却器系统内的吹扫系统。
发明内容
常规的吹扫系统具有相对较大的覆盖区，因为该吹扫系统包括具有如上所述那样专用的压缩机的完整制冷回路。常规的吹扫系统还需要专用的控制器以控制吹扫系统制冷回路的制冷剂循环(压缩机)，并且当积聚的非冷凝性气体从冷凝腔室被排出时使阀和泵出式压缩机运转(例如，参见图14)。因此，常规的吹扫系统有些复杂和昂贵。
因此，本发明的目的包括提供一种用于冷却器系统或采用低压制冷剂的其它制冷回路的相对更小、更简单并且更便宜的吹扫系统。
已发现，当低压制冷剂(例如，R1233zd)用于冷却器系统的主制冷回路内时，能够将一部分制冷剂从主制冷回路引导至吹扫系统，以用于使制冷剂在吹扫罐的冷凝腔室内冷凝。换言之，一部分制冷剂从主制冷回路穿过吹扫罐的热交换器盘管。以这种方式，吹扫系统能够共用与冷却器系统的主制冷回路内使用的低压制冷剂相同的低压制冷剂。其结果是，不需要为吹扫系统提供单独类型的制冷剂。
进一步发现，若吹扫系统的部件相对于主制冷回路的部件适当地布置，并且吹扫罐的热交换器盘管的入口和出口连接至主制冷回路的适当部分，则不需要用于吹扫系统的专用压缩机。因此，通过消除专用的压缩机以及用于吹扫系统的完全专用的制冷剂回路的需求，能够简化该吹扫系统。因此，能够显著减小吹扫系统的尺寸和成本。
进一步发现，当热交换器盘管连接至主制冷剂回路并且去除常规吹扫系统的专用压缩机时，可以不需要用于吹扫系统的专用控制器。换言之，由于所提出的吹扫系统不需要完全专用的制冷回路，因而所提出的吹扫系统运转更简单且可以不需要单独的控制器。因而，例如，冷却器系统的主控制器也能够控制吹扫系统。
基于上述发现，能够通过提供一种具有构造成连接至制冷回路的吹扫热交换器盘管的非冷凝性气体吹扫系统来基本实现前述目的。非冷凝性气体吹扫系统构造成连接至制冷回路，所述制冷回路包括连接在一起以形成环路的压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器。所述制冷回路容纳低压制冷剂。所述吹扫系统包括吹扫罐和所述吹扫热交换器盘管。所述吹扫罐的内部限定液体冷凝腔室。所述吹扫罐具有罐入口、罐出口以及吹扫出口，所述罐入口用于从所述制冷回路的所述冷凝器接收所述低压制冷剂，所述罐出口用于使所述低压制冷剂从所述液体冷凝腔室返回至所述制冷回路的所述蒸发器，所述吹扫出口用于将非冷凝性气体从所述液体冷凝腔室吹扫至环境大气。所述吹扫热交换器盘管配置在所述吹扫罐的所述液体冷凝腔室内。所述吹扫热交换器盘管构造成流体连通至所述制冷回路，以使容纳在所述环路内的所述低压制冷剂能够在不使用专用的吹扫系统压缩机的情况下穿过所述吹扫热交换器盘管。
另外，能够通过提供一种用于冷却器系统的制冷剂回路和一种非冷凝性气体吹扫系统来基本实现前述目的，所述非冷凝性气体吹扫系统具有连接至制冷回路的环路的吹扫热交换器盘管，以共用与容纳在所述环路内的制冷剂相同的制冷剂。所述制冷剂回路包括环路和非冷凝性气体吹扫系统。所述环路容纳低压制冷剂，并且包括连接在一起的压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器。所述非冷凝性气体吹扫系统包括吹扫罐、蒸汽馈送管线、液体返回管线、吹扫排放管线以及吹扫热交换器盘管。所述吹扫罐的内部限定液体冷凝腔室。所述吹扫罐还具有罐入口、罐出口以及吹扫出口。所述蒸汽馈送管线连接至所述罐入口，并且布置成将所述低压制冷剂从所述冷凝器馈送至所述液体冷凝腔室。所述液体返回管线连接至所述罐出口，并且布置成使所述低压制冷剂从所述液体冷凝腔室返回至所述蒸发器。所述吹扫排放管线连接至所述吹扫出口，并且布置成将非冷凝性气体从所述液体冷凝腔室引导至环境大气。所述吹扫热交换器盘管配置在所述吹扫罐的所述液体冷凝腔室内。所述吹扫热交换器盘管流体连通至所述环路，以使容纳在所述环路内的所述低压制冷剂能够在不使用专用的吹扫系统压缩机的情况下穿过所述吹扫热交换器盘管。
对于本领域技术人员而言，从以下结合附图公开优选实施方式的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、方面以及优点将变得清楚可见。
附图简述
现参照附图，这些附图形成该原始公开的一部分：
图1是表示具有根据本发明一实施方式的非冷凝性气体吹扫系统的单级冷却器系统的示意图；
图2是表示具有根据本发明一实施方式的非冷凝性气体吹扫系统的双级冷却器系统(具有节热器)的示意图；
图3是表示图1和图2所示的非冷凝性气体吹扫系统的更详细的示意图；
图4是图1至图3所示的非冷凝性气体吹扫系统的立体图，其中，切除了吹扫罐壳体的一部分以示出冷凝腔室内的部件。
图5是图1至图4所示的非冷凝性气体吹扫系统的侧视图，其中，吹扫罐的壳体以横截面表示，并且省略水平传感器以露出热交换器盘管和内部管道。
图6是从与图4不同的角度观察到的、图1至图5所示的非冷凝性气体吹扫系统的立体图；
图7是配备有图1至图6所示的吹扫系统的冷却器系统的立体图，其中，吹扫罐安装在冷却器制冷回路的压缩机上；
图8是图7所示的冷却器系统的(左)侧视图和(右)端视图，其示出了吹扫罐相对于冷凝器和蒸发器的垂直定位；
图9是图7和图8所示的冷却器系统的局部放大侧视图，其对冷凝器和蒸发器的部分进行说明，其中，制冷剂分别从该部分馈送至吹扫系统的冷凝腔室和热交换器盘管；
图10是示出非冷凝性气体吹扫系统的运转模式的基本流程的流程图；
图11A是表示非冷凝性气体吹扫系统的正常模式的流程图；
图11B是表示除了已省略基于离开吹扫热交换器盘管的制冷剂的过热程度来控制第三电磁阀的步骤以外，与图11A的流程图相似的正常模式的流程图；
图12A是表示非冷凝性气体吹扫系统的吹扫模式的流程图；
图12B是表示除了已省略基于离开吹扫热交换器盘管的制冷剂的过热程度来控制第三电磁阀的步骤以外，与图12A的流程图相似的吹扫模式的流程图；
图13A是表示非冷凝性气体吹扫系统的回收模式的流程图；
图13B是表示除了已省略基于离开吹扫热交换器盘管的制冷剂的过热程度来控制第三电磁阀的步骤以外，与图13A的流程图相似的回收模式的流程图；
图14是表示配备有常规吹扫系统的制冷回路的示意图。
具体实施方式
现将参照附图说明所选择的实施方式。本领域技术人员根据本公开将清楚可见，实施方式的以下描述仅提供用于说明，而并非为了限制由所附的权利要求书及其等同物来限定的本发明。
首先参照图1，示出了根据本发明一实施方式的冷却器系统10。冷却器系统10优选为以常规方式采用冷却水和冷却器水的水冷却器。冷却器系统10包括根据本发明的非冷凝性气体吹扫系统1(之后会说明)。图1所示的冷却器系统10是单级冷却器系统。然而，本领域技术人员根据本公开将清楚可见的是，冷却器系统10可以是多级冷却器系统10’(例如，诸如图2所示的双级冷却器系统)。冷却器系统10基本上包括串行连接在一起以形成环路制冷回路的冷却器控制器20、压缩机22、冷凝器24、膨胀阀(或孔口)27以及蒸发器28。图2所示的双级冷却器系统10’具有双级压缩机22’并且还包括节热器。另外，各种传感器(未示出)配置于整个回路以将检测数据提供至冷却器控制器22。除了冷却器系统10、10’采用低压制冷剂(例如，R1233zd)并且包括根据本发明的非冷凝性气体吹扫系统1以外，冷却器系统10、10’是常规的冷却器系统。
所示的冷却器系统10产生制冷的方法包括在压缩机22内压缩包括R1233zd的低压制冷剂组合物。被压缩的制冷剂随后被输送至冷凝器24，在该冷凝器24中，热量从制冷剂传递至介质(该情况下是水)。在冷凝器24内冷却的制冷剂接着通过膨胀阀27膨胀并且被输送至蒸发器28。在蒸发器28中，上述制冷剂从介质(该情况下是水)吸收热量以使介质冷却。以这种方式产生制冷。然后，制冷剂被输送返回至压缩机22并且以常规方式重复上述循环。除了在冷却器系统10’中采用双级压缩机22’而非单级压缩机22并且节热器26也被包含在制冷回路内以外，图2所示的图示冷却器系统10’产生制冷的方法与图1所示的冷却器系统10基本相同。
现将参照图3至图9，对非冷凝性气体吹扫系统1的部件进行说明。非冷凝性气体吹扫系统1包括吹扫罐51和布置在该吹扫罐51内的吹扫热交换器盘管55。吹扫罐51的内部限定有液体冷凝腔室53。吹扫罐51具有：罐入口52，该罐入口52用于从制冷回路的冷凝器24接收低压制冷剂；罐出口54，该罐出口54用于使低压制冷剂从液体冷凝腔室53返回至制冷回路的蒸发器28；以及吹扫出口56，该吹扫出口56用于将非冷凝性气体从液体冷凝腔室53吹扫至环境大气。吹扫热交换器盘管55配置在吹扫罐51的液体冷凝腔室53内。吹扫热交换器盘管55流体连接至环路制冷回路，以使容纳在环路内的低压制冷剂能够穿过吹扫热交换器盘管55。与图14所示的常规吹扫系统不同，非冷凝性气体吹扫系统1不具有专用的吹扫系统制冷回路或专用的吹扫系统压缩机。相反，非冷凝性气体吹扫系统1与冷却器系统10的环路制冷回路共用相同的低压制冷剂。
更具体而言，吹扫热交换器盘管55布置成从环路制冷回路的合适部分接收处于液态的低压制冷剂，并且使液体制冷剂返回至蒸发器28。在所示的实施方式中，吹扫热交换器盘管55连接成从冷凝器24的底部接收液体制冷剂(参见图1中的*C和图2中的*C1)。然而，在双级冷却器系统10’的情况下，对于热交换器55而言，从连接至节热器26(参见图2中的*C2)的液体管线而非从冷凝器24的底部接收液体制冷剂也是可接受的。第三电磁阀SV3设置在吹扫热交换器盘管55与环路制冷回路的接收液体制冷剂的部分之间。孔口OR可以配置在吹扫热交换器盘管55与第三电磁阀SV3之间，以降低进入吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的压力。
与此同时，吹扫热交换器盘管55布置成使液体低压制冷剂返回至蒸发器28。例如，在所示的实施方式中，吹扫热交换器盘管55的出口端连接至蒸发器28的底部(参见图1和图2中的*D)。因而，流过非冷凝性气体吹扫系统1的吹扫热交换器盘管55的制冷剂与流过冷却器系统10的环路制冷回路的低压制冷剂相同。
参照图7至图9，为了最佳性能，吹扫罐51配置成总体高于冷凝器24，并且优选吹扫罐51配置成高于蒸发器28的至少底部。在所示的实施方式中，如图8所示的线R所表示那样，吹扫罐51布置在冷凝器24的顶面上方。在所示的实施方式中，吹扫罐51还配置成在垂直方向上高于蒸发器28的大部分。
在所示的实施方式中，罐入口52配置在吹扫罐51的上部上，并且罐出口54配置在吹扫罐51的下部上。内部管道57设置在液体冷凝腔室53内并且布置成从罐入口52向下延伸。优选地，内部管道57的尺寸设定为延伸至以液态收集在液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的预定正常液位(之后会说明)下方的位置。
仍参照图3至图9，罐入口52通过蒸汽馈送管线80连接至冷凝器24(同样参见图1和图2中的*A)。在所示的实施方式中，蒸汽馈送管线80与冷凝器24内部的上部连通。蒸汽馈送管线80用于将包含有制冷剂和非冷凝性气体的蒸汽供给至吹扫罐51。隔离阀84设置在罐入口52与冷凝器24之间的蒸汽馈送管线80内。经由罐入口52进入吹扫罐51的制冷剂和非冷凝性气体通过内部管道57被引导至液体冷凝腔室的下部。至少一部分非冷凝性气体在液体冷凝腔室53内上升穿过液体制冷剂并且积聚在液体制冷剂上方的空间内。吹扫热交换器盘管55用于使在液体冷凝腔室53内与非冷凝性气体混合的气体制冷剂冷凝。
罐出口54通过液体返回管线70连接至蒸发器28(同样参见图1和图2中的*B)。在所示的实施方式中，液体返回管线70在膨胀阀27上游的位置处、即在图1所示的单级冷却器系统内的冷凝器24与膨胀阀27之间的位置处连接至环路制冷剂回路。过滤干燥器72、视镜74以及隔离阀(例如，球阀)76设置在液体返回管线70内。液体冷凝腔室53内的液体制冷剂由于水头压力和冷凝器24与液体冷凝腔室53之间的压力差的组合而被回收至冷却器系统10的制冷回路。
吹扫罐51的吹扫出口56连接至吹扫排放管线60，用于将非冷凝性气体从液体冷凝腔室53排放至环境大气。在所示的实施方式中，碳过滤器CF和真空泵VP设置在吹扫排放管线60内。碳过滤器CF设置在真空泵VP与吹扫出口56之间。碳过滤器CF用于通过吸附经由吹扫排放管线60从离开吹扫罐51的非冷凝性气体中提取制冷剂(本发明不限定于碳过滤器，也可采用用于去除与非冷凝性气体混合的制冷剂的其它任何合适的设备)。加热器HE布置在碳过滤器CF上，以在回收模式(之后会说明)期间对碳过滤器进行加热，从而使被吸附的制冷剂从碳过滤器CF解除吸附并且返回至液体冷凝腔室53。第一电磁阀SV1设置在吹扫出口56与碳过滤器CF之间的吹扫排放管线60内，而第二电磁阀SV2设置在碳过滤器CF与真空泵VP之间的吹扫排放管线60内。真空泵VP用于降低吹扫排放管线60内的压力，使得当液体冷凝腔室53内的压力低于环境大气压力时，积聚在液体冷凝腔室53内的非冷凝性气体将会通过吹扫出口56和吹扫排放管线60流出。
如图3和图4所示，在所示的实施方式中，液位开关LS设置在吹扫罐51内，以对积聚在液体冷凝腔室53底部内的液体制冷剂的液位进行检测。液位开关LS构造成对液体制冷剂的至少两个液位进行检测。在所示的实施方式中，液位开关构造成：当液体制冷剂的液位已经达到正常液位时；以及当液体制冷剂的液位已经达到高于正常液位的高液位时进行检测。如下文所述，正常液位和高液位用于控制并且打开/关闭第三电磁阀SV3的状态。尽管所示实施方式中的液位开关LS构造成对至少两个不同的液位进行检测，但本发明不限定于对两个或以上的液位进行检测的布置。例如，采用单个液位开关(例如，浮子式液位开关)或其它的液位检测器并且仅基于单个液位来控制第三电磁阀是可接受的。而且，本发明不限定于所示实施方式中的、用于检测正常液位和高液位的液位开关LS。例如，能够采用两个单独的液位检测器。
第一压力传感器P1和第一温度传感器T1设置在吹扫罐51上，以分别测量液体冷凝腔室53内的压力和温度。更具体而言，传感器P1、T1对液体冷凝腔室53内高于高液位的位置处的压力和温度进行检测，使得能够确定积聚在吹扫罐51内的非冷凝性气体的压力和温度。第二压力传感器P2和第二温度传感器T2也设置成对离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的压力和温度进行检测。第二压力传感器P2和第二温度传感器T2的检测值能够用于确定离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热程度。如下文所示，过热程度能够用作用于控制第三电磁阀SV3的可选状况。第三温度传感器T3对吹扫排放管线60内的气体的温度进行检测。
如图4至图6所示，所示实施方式中的吹扫罐51具有筒形壳体的总体形式，该筒形壳体在垂直方向上细长并且通过该筒形壳体的上端和下端上的板状盖部封闭。吹扫热交换器盘管55是配置在吹扫罐51内的螺旋盘管。吹扫热交换器盘管55的上端穿过壳体壁的上部连接至液体馈送管线90，并且该吹扫热交换器盘管55的下端穿过壳体壁的下部连接至通向蒸发器28的液体返回管线92。罐入口52和吹扫出口56形成为穿过吹扫罐51的上板状盖部并且分别连接至蒸汽馈送管线80和吹扫排放管线60。碳过滤器CF安装至吹扫罐51的上端。第一电磁阀SV1也配置在吹扫罐51的上端上方。
由于非冷凝性气体吹扫系统51不具有单独的专用制冷回路因而不需要专用的压缩机，因此，非冷凝性气体吹扫系统1的大部分尺寸取决于吹扫罐51和碳过滤器CF(例如，参见图4至图6)。因此，与包括具有压缩机的专用吹扫制冷剂回路的常规吹扫系统相比，非冷凝性气体吹扫系统51能够制造成更小并且更紧凑得多。例如，在一原型设计中，筒形吹扫罐51的外径为大约6英寸(152毫米)并且高度为大约20英寸(508毫米)。采用非低压制冷剂(例如，R404a)的可比较的常规吹扫系统的长、宽、高尺寸例如是25英寸×20英寸×16英寸。由于根据所示实施方式的非冷凝性气体吹扫系统1的尺寸更小，因而在考虑到安装位置的情况下，相比常规吹扫系统，非冷凝性气体吹扫系统1具有更大的设计自由度。例如，如附图的图7至图9所示，吹扫罐51能够与碳过滤器CF一起附接或安装在冷却器系统10的冷凝器24上。在上述布置中，吹扫罐51能够直接安装至冷凝器24外，或者通过支架B或其它中间支承结构支承在冷凝器24上(当然，本发明不限定于吹扫罐51附接至冷凝器24的布置)。相比常规吹扫系统，非冷凝性气体吹扫系统1更便宜且运转更简单。
现将参照图10至图13的流程图，对非冷凝性气体吹扫系统1的运转进行说明。由于非冷凝性气体吹扫系统51不具有单独的专用制冷回路因而不需要专用的压缩机，因此，相比于常规吹扫系统，非冷凝性气体吹扫系统1的运转较简单。因此，不需要为控制非冷凝性气体吹扫系统1而提供单独的专用控制器。在所示的实施方式中，非冷凝性气体吹扫系统1通过冷却器系统10的控制器20控制。当然，为非冷凝性气体吹扫系统1提供单独的控制器也是可接受的。
非冷凝性气体吹扫系统1基本上具有下述三种运转模式：正常模式、吹扫模式和回收模式。正常模式是当冷却器系统10运转时正常使用的模式。在正常模式中，第一电磁阀SV1和第二电磁阀SV2关闭并且第三电磁阀SV3通常保持打开。在正常模式期间，经由罐入口52进入液体冷凝腔室53的非冷凝性气体被允许积聚在吹扫罐51内。吹扫模式是将积聚在吹扫罐51内的非冷凝性气体排放至环境大气的模式。在吹扫模式中，第一电磁阀SV1和第二电磁阀SV2打开并且以与正常模式期间相同的方式控制第三电磁阀SV3。当非冷凝性气体通过吹扫排放管线60流出时，与非冷凝性气体混合在一起的制冷剂被碳过滤器CF吸附。回收模式是使被碳过滤器CF吸附的制冷剂解除吸附并返回至液体冷凝腔室53的模式。在回收模式期间，第一电磁阀SV1打开，第二电磁阀SV2关闭，并且以与正常模式期间相同的方式使第三电磁阀SV3运转。
现将参照图11至图13，对正常模式、吹扫模式以及回收模式中每一个模式下的非冷凝性气体吹扫系统1的运转进行详细说明。如上所述，在正常模式期间，第一电磁阀SV1和第二电磁阀SV2关闭。与此同时，除了控制器20在如下所述的特定状况下关闭第三电磁阀SV3(例如，当积聚在液体冷凝腔室53的底部内的液体制冷剂的液位过高时，并且可选地，当过热程度过低时)以外，第三电磁阀SV3在正常模式期间基本保持打开。控制器20还对吹扫罐51(液体冷凝腔室53)内的状况进行监测，以确定是否需要从吹扫罐51吹扫积聚的非冷凝性气体。加热器HE和真空泵VP在正常模式期间保持关闭，这是因为第一电磁阀SV1和第二电磁阀SV2关闭并且没有气体经由吹扫排放管线60流出吹扫罐51。因而，在正常模式期间，控制器20基本上根据需要打开和关闭第三电磁阀SV3并且检查是否需要切换至吹扫模式。
更具体而言，参照图11A所示的流程图，首先在步骤S100中，控制器20关闭第一电磁阀SV1和第二电磁阀SV2并且打开第三电磁阀SV3。而且，加热器HE和真空泵VP被关闭。接着，在步骤S101中，控制器20检查液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的液位是否已经达到上限液位。若是的话，则控制器20前进到步骤S102并且关闭第三电磁阀SV3。在步骤S103中，控制器20确定液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的液位是否降低至正常液位。若是的话，则控制器前进到步骤S104并且打开第三电磁阀SV3。否则，控制器重复步骤S102和步骤S103直至液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的液位达到正常液位。
与此同时，控制器20执行步骤S105，以根据图3和图4所示的传感器T2、P2所检测到的温度和压力来确定离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热(SH)程度是否过低。例如，控制器通过将温度传感器T2检测到的温度与对应于压力传感器P2检测到的压力的饱和温度进行比较来确定。若过热程度过低(例如，检测到的温度等于或小于下限温度值)，则控制器20前进到步骤S106并且关闭第三电磁阀SV3。接着，在步骤S107中，控制器20确定离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热程度是否已返回至正常(例如，通过确定检测到的温度是否等于或大于正常温度值)。若是的话，则控制器进行到步骤S108并且打开第三电磁阀SV3。否则，控制器重复步骤S106和步骤S107直至离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热程度达到正常程度。
若步骤S101和步骤S105中任一步骤的结果为“否”，则控制器20前进到步骤S109。控制器也在执行步骤S104和步骤S108中的任一步骤后前进到步骤S109。在步骤S109中，控制器20对液体冷凝腔室53内的压力与冷凝温度的低压制冷剂的压力之间的差值是否大于1psig进行检查。若压力差大于1psig，则控制器20切换至吹扫模式。否则，控制器20返回至步骤S101和步骤S105。
可选地，如图11B所示，省略步骤S105至步骤S108是可接受的。换言之，仅基于液位开关LS检测到的低压制冷剂的液位来控制第三电磁阀SV3是可接受的。
以这种方式，在正常模式期间，控制器20基本上基于液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的液位以及可选地基于离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热程度而根据需要打开和关闭第三电磁阀SV3。控制器20也持续检查是否需要切换至吹扫模式。
现将参照图12A，对吹扫模式进行说明。在吹扫模式中，控制器20以与正常模式期间相同的方式控制第三电磁阀SV3。因而，由于步骤S201至步骤S208与图11A所示的步骤S101至步骤S108相同，因而将省略对步骤S201至步骤S208的说明。首先，当控制器20切换至吹扫模式时，控制器20前进到步骤S200并且打开第一电磁阀SV1和第二电磁阀SV2。加热器HE和真空泵VP也被关闭(虽然真空泵VP根据步骤S210可以在吹扫模式期间被打开)。接着，执行步骤S201至步骤S208以及步骤S209和步骤S210。
在步骤S209中，控制器20基于第一压力传感器P1的检测值确定液体冷凝腔室53内的压力是否低于1个大气压。若液体冷凝腔室53内的压力低于1个大气压，则控制器20前进到步骤S210并且打开真空泵VP一段预定的时间量。然后，控制器20前进到步骤S212并且确定吹扫模式是否已经执行了预定次数(例如，执行了十次，每次吹扫时长为三十分钟)。替代地，在步骤S212中，控制器20可以对自从上一次执行回收模式以来吹扫模式是否已经执行了预定的总时间量(例如，五小时)进行确定。若吹扫模式已经执行了预定的次数，则控制器20切换至回收模式。与此同时，若步骤S209的结果为“否”，则控制器20前进到步骤S211并且对液体冷凝腔室内的压力(通过第一压力传感器P1检测)是否等于低压制冷剂的冷凝压力进行确定。若步骤S211的结果为“是”，则控制器20前进并切换至步骤S212。否则，控制器20返回至步骤S201、步骤S205和步骤S209。
可选地，如图12B所示，省略步骤S205至步骤S208是可接受的。换言之，与正常模式相似地，在吹扫模式期间，仅基于由液位开关LS检测到的低压制冷剂的液位来控制第三电磁阀SV3是可接受的。
以这种方式，在吹扫模式期间，控制器20继续基于液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的液位以及可选地基于离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热程度，根据需要打开和关闭第三电磁阀SV3。控制器20还基于由第一压力传感器P1检测到的压力来确定是否需要使真空泵VP运转。另外，控制器20持续检查是否需要切换至回收模式。
现将参照附图13A，对回收模式进行说明。在回收模式中，控制器20以与正常模式和吹扫模式期间相同的方式控制第三电磁阀SV3。因而，由于步骤S301至步骤S308与图11A所示的步骤S101至步骤S108及图12A所示的步骤S201至步骤S208相同，因而将省略对步骤S301至步骤S308的说明。首先，当控制器20切换至回收模式时，控制器20前进到步骤S300并打开第一电磁阀SV1且关闭第二电磁阀SV2。加热器HE被打开并且真空泵VP被关闭。接着，执行步骤S301至步骤S308和步骤S309。
在步骤S309中，控制器20确定碳过滤器CF的温度是否已经达到预定温度、例如70℃。若碳过滤器CF的温度等于或大于预定温度，则控制器20返回至正常模式。否则，控制器20返回至步骤S301、步骤S305和步骤S309。
可选地，如图13B所示，省略步骤S305至步骤S308是可接受的。换言之，与正常模式相似地，在吹扫模式期间，仅基于由液位开关LS检测到的低压制冷剂的液位来控制第三电磁阀SV3是可接受的。
以这种方式，在回收模式期间，控制器20继续基于液体冷凝腔室53内的低压制冷剂的液位以及可选地基于离开吹扫热交换器盘管55的低压制冷剂的过热程度，根据需要打开和关闭第三电磁阀SV3。控制器20还通过监测碳过滤器CF的温度来确定从碳过滤器CF回收制冷剂是否已经完成。当确定回收已经完成时，碳过滤器CF结束回收模式并返回至正常模式。
如上所述，在本发明中，能够采用与控制冷却器制冷回路的控制器相同的控制器来控制非冷凝性气体吹扫系统，这是因为非冷凝性气体吹扫系统的运转相对较简单(当然，为吹扫系统1采用单独的控制器也是可接受的)。在所示的实施方式中，除了控制器20需要被编程为执行非冷凝性气体吹扫系统1的正常模式运转、吹扫模式运转以及回收模式运转(参见图11至图13)以外，冷却器控制器20是常规的控制器。控制器20包括至少一个微处理器或CPU、输入/输出(I/O)接口、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及储存设备，这些设备形成计算机可读介质，该计算机可读介质编程为执行一个或多个控制程序，以控制冷却器系统10或10’以及非冷凝性气体吹扫系统1。冷却器控制器20可以可选地包括：诸如小键盘之类的输入接口，用于接收来自用户的输入；以及显示设备，用于向用户显示各种参数。上述部件和程序是常规的部件和程序，因而，除非理解实施方式所需，否则将不在本文中详细讨论。
控制器20从第一压力传感器P1、第一温度传感器T1、第二压力传感器P2、第二温度传感器T2、液位开关LS以及其它传感器(未示出)接收信号以控制冷却器系统10或10’以及非冷凝性气体吹扫系统1。控制器20还将电信号传送至冷却器系统10(或10’)的压缩机22(或22’)以及非冷凝性气体吹扫系统1的电磁阀SV1、SV2、SV3、加热器HE和真空泵VP。更具体而言，控制器20编程为控制马达38的转速而以常规方式控制压缩机22(或22’)的功率。另外，控制器20编程为控制膨胀阀26的开度而以常规方式控制冷却器系统10的功率。控制器20还编程为如上所述那样基于从传感器P1、P2、T1、T2以及液位开关LS获得的信息来控制非冷凝性气体吹扫系统1。
根据计算，可以估计的是，在冷却器系统在-10℃(4.37pisa)的最低温度的情况下运转的期间，非冷凝性气体流向吹扫罐的流速将为4.36cc/小时，并且当冷却器系统在0℃(6.94pisa)的机器环境温度的情况下停止时，上述流速将为1.19cc/小时。而且，非冷凝性气体相对于流入吹扫罐内的制冷剂的质量比为5％非冷凝性气体：95％制冷剂(即，0.15E-3千克/小时的非冷凝性气体：2.89E-3千克/小时的制冷剂，混合后总计为3.04E-3千克/小时)。吹扫热交换器盘管的表面积估计为6.69E-2m2。执行吹扫模式的估计频率为每天三十分钟。这比现有的常规吹扫系统小得多。从吹扫罐排放的制冷剂被碳过滤器吸附的速度估计为1.5E-3千克/小时。执行回收模式的所需频率估计为低至每一百天一次。然而，可以预见的是，将每十天执行一次回收模式以防止碳过滤器中制冷剂饱和。
术语的一般解释
在理解本发明的范围时，本文所使用的术语“包括”及其派生词旨在表示开放式术语，其指定表述的特征、元件、零件、组、整体和/或步骤的存在，但是不排除其它未表述的特征、元件、零件、组、整体和/或步骤的存在。上述内容也适用于具有类似含义的诸如术语“包括”、“具有”及其派生词之类的术语。而且，当以单数形式使用时，术语“部件”、“部”、“部分”、“构件”或“元件”可以具有单个部件或多个部件的双重含义。
本文使用的用于描述由零件、部以及设备等执行的运行或功能的术语“检测”包括不需要物理检测的零件、部以及设备等，还包括确定、测量、建模、预测或计算等，以执行运行或功能。
本文所使用的用于描述设备的零件、部或部件的术语“构造”包括构成和/或编程为执行期望功能的硬件和/或软件。
本文所使用的诸如“大体上”、“大约”以及“大致”的程度术语是指改进后的术语的合理偏差量，而最终结果不会显著改变。
尽管仅选择了一个选定的实施方式以对本发明进行说明，但本领域技术人员根据本公开将清楚可见，在本文中，能够在不脱离随附权利要求书限定的本发明的范围内进行各种改变和修改。例如，各种部件的尺寸、形状、位置或方向能够根据需要和/或期望来进行改变，只要吹扫罐51布置成总体高于冷凝器即可。直接连接或彼此接触地示出的零件能够具有配置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件来执行，反之亦然。一个实施方式的结构和功能能够在另一个实施方式中采用。所有优点不需要同时出现在特定实施方式中。现有技术中每个唯一的特征单独或与其它特征相结合，也应当被认为是申请人对进一步发明的单独描述，包括由这些特征所体现的结构和/或功能概念。因而，根据本发明的实施方式的上述描述仅被提供用于说明，并不旨在限制由随附权利要求书及它们的等同物所限定的本发明。
如本文中所述的那样，诸如“垂直”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“较高”、“较低”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”之类的方向术语以及任何其它类似的方向术语是指在安装状态下部件和/或作为整体的系统的上述方向。因此，用于描述非冷凝性气体吹扫系统和用于冷却器系统的制冷回路的上述方向术语应当针对处于通常安装状态下的冷却器系统加以解释。
另外，本文中所采用的术语“低压制冷剂”是指适用于低压冷却器系统的制冷回路内的任意制冷剂或制冷剂的混合物。低压制冷剂的特征通常在于具有等于或低于大气压力的蒸发压力。虽然在所示的实施方式中采用了低压制冷剂R1233zd，但制冷领域的技术人员将认识到，本发明不限定于R1233zd。低压制冷剂R1233zd是离心冷却器应用的候选项，因为其是不易燃、无毒、低成本，并且与诸如R1234ze之类的其它制冷剂相比，具有高COP，而所述R1234ze目前是制冷剂R134a的主要替代品。R1233zd也是低GWP(全球变暖潜值)制冷剂，因而具有与具有较高的GWP的常规制冷剂相比对全球变暖的影响更低的额外优点。
同样应当理解的是，虽然在本文中可以使用术语“第一”和“第二”来描述各种部件，但这些部件不应受到这些术语的限制。上述术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开来。因而，例如，在不脱离本发明的教导的情况下，如上所述的第一部件可被称为第二部件，反之亦然。本文中所采用的术语“附接”或“附连”包含下述构造：通过将元件直接贴附至另一元件而将元件直接固定至另一元件的构造；通过将元件贴附至中间构件并进一步将该中间构件贴附至另一元件而将元件间接固定至另一元件的构造；以及一元件与另一元件一体的构造，即一元件是另一元件的基本部分的构造。上述定义也适用于具有相似含义的术语，例如，“连结”、“连接”、“联接”、“安装”、“粘结”、“固定”以及它们的派生词。

Claims (20)

1.一种用于制冷回路的非冷凝性气体吹扫系统，包括连接以形成环路的压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器，所述制冷回路容纳低压制冷剂，其特征在于，吹扫系统包括：
吹扫罐，所述吹扫罐的内部限定液体冷凝腔室，所述吹扫罐具有罐入口、罐出口和吹扫出口，所述罐入口用于从所述冷凝器接收低压制冷剂，所述罐出口用于使所述低压制冷剂从所述液体冷凝腔室返回至所述蒸发器，所述吹扫出口用于将非冷凝性气体从所述液体冷凝腔室吹扫至环境大气；以及
吹扫热交换器盘管，所述吹扫热交换器盘管配置在所述吹扫罐的所述液体冷凝腔室内，所述吹扫热交换器盘管构造成流体连通至所述制冷回路，以使容纳在所述环路内的所述低压制冷剂在不使用专用的吹扫系统压缩机的情况下穿过所述吹扫热交换器盘管。
2.如权利要求1所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述罐入口设置在所述吹扫罐的上部上，而所述罐出口设置在所述吹扫罐的下部上；并且
在所述液体冷凝腔室内设置有内部管道，所述内部管道连接至所述罐入口，所述内部管道从所述罐入口向下延伸。
3.如权利要求2所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述内部管道的尺寸设定为，使得所述内部管道的底端配置在与收集在所述液体冷凝腔室内的液态的所述低压制冷剂的预定正常液位对应的位置的下方。
4.如权利要求1至3中任一项所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述吹扫罐构造成附接至所述冷凝器。
5.如权利要求1至4中任一项所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
吹扫排放管线，所述吹扫排放管线连接至所述吹扫出口，以将非冷凝性气体从所述液体冷凝腔室引导至环境大气；
碳过滤器，所述碳过滤器布置在所述吹扫出口与所述吹扫排放管线的环境大气端之间的所述吹扫排放管线内，所述碳过滤器构造成从所述非冷凝性气体提取所述低压制冷剂；
第一电磁阀，所述第一电磁阀布置在所述吹扫出口与所述碳过滤器之间的所述吹扫排放管线内；以及
第二电磁阀，所述第二电磁阀布置在所述碳过滤器与所述吹扫排放管线的所述环境大气端之间的所述吹扫排放管线内。
6.如权利要求5所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
真空泵，所述真空泵布置在所述第二电磁阀与所述吹扫排放管线的所述环境大气端之间的所述吹扫排放管线内，所述真空泵构造成从所述液体冷凝腔室抽出所述非冷凝性气体。
7.如权利要求5所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
蒸汽馈送管线，所述蒸汽馈送管线具有连接至所述罐入口的一个端部，所述蒸汽馈送管线布置成将所述低压制冷剂从所述冷凝器馈送至所述液体冷凝腔室；
第三电磁阀，所述第三电磁阀布置在所述蒸汽馈送管线内；以及
液体返回管线，所述液体返回管线具有连接至所述罐出口的一个端部，所述液体返回管线布置成使所述低压制冷剂从所述液体冷凝腔室返回至所述蒸发器。
8.如权利要求7所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
液位检测器，所述液位检测器布置并构造成对收集在所述液体冷凝腔室内的液态的所述低压制冷剂的液位进行检测；以及
控制器，所述控制器可操作地联接至所述第一电磁阀、所述第二电磁阀以及所述第三电磁阀，并且布置成从所述液位检测器接收表示所述低压制冷剂的被检测到的液位的信号，所述控制器编程为响应于由所述液位检测器检测到的所述低压制冷剂的液位而打开和关闭所述第三电磁阀。
9.如权利要求8所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述液位检测器布置并构造成对收集在所述液体冷凝腔室内的液态的所述低压制冷剂的至少两个不同的液位进行检测，两个所述液位包括预定正常液位和预定高液位，所述预定高液位大于所述预定正常液位，并且
在所述低压制冷剂的被检测到的液位变为等于或大于所述预定高液位时，所述控制器关闭所述第三电磁阀，并且在关闭所述第三电磁阀后，在被检测到的液位变为等于或小于所述预定正常液位时，所述控制器打开所述第三电磁阀。
10.如权利要求9所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述控制器进一步编程为，当离开所述吹扫热交换器盘管的所述低压制冷剂的过热温度小于预定过热温度值时，关闭所述第三电磁阀。
11.如权利要求8所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述控制器编程为使所述非冷凝性气体吹扫系统以下述模式中的至少一种模式运转：
正常模式，在所述正常模式中，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀保持关闭，以防止所述液体冷凝腔室与所述环境大气之间连通；
吹扫模式，在所述吹扫模式中，所述控制器打开所述第一电磁阀和所述第二电磁阀，以将所述非冷凝性气体从所述液体冷凝腔室排放至大气，与此同时，所述碳过滤器从所述非冷凝性气体中提取所述低压制冷剂；以及
回收模式，在所述回收模式中，所述控制器打开所述第一电磁阀并且关闭所述第二电磁阀，以将所提取的所述低压制冷剂的至少一部分从所述碳过滤器回收至所述液体冷凝腔室。
12.如权利要求11所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
压力检测器，所述压力检测器布置并构造成对所述液体冷凝腔室内的所述非冷凝性气体的压力进行检测，
所述控制器布置成接收表示由所述压力检测器检测到的压力的信号，并且所述控制器编程为当由所述压力检测器检测到的压力等于或高于第一预定压力时，使所述非冷凝性气体吹扫系统以吹扫模式运转。
13.如权利要求12所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
真空泵，所述真空泵布置在所述第二电磁阀与所述吹扫排放管线的所述环境大气端之间的所述吹扫排放管线内，
所述控制器编程为在所述吹扫模式的期间，若由所述压力检测器检测到的压力变为低于与环境大气压力对应的值，则使所述真空泵运转。
14.如权利要求11至13中任一项所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，
所述控制器编程为当确定所述碳过滤器中所提取的低压制冷剂饱和时，使所述非冷凝性气体吹扫系统以回收模式运转。
15.如权利要求14所述的非冷凝性气体吹扫系统，其特征在于，还包括：
加热设备，所述加热设备布置并构造成加热所述碳过滤器，
所述控制编程为使所述加热设备在所述回收模式的期间运转。
16.一种用于冷却器系统的制冷回路，其特征在于，所述制冷回路包括：
环路，所述环路包括连接在一起的压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器，所述环路容纳低压制冷剂；以及
非冷凝性气体吹扫系统，所述非冷凝性气体吹扫系统包括：
吹扫罐，所述吹扫罐的内部限定液体冷凝腔室，所述吹扫罐具有罐入口、罐出口和吹扫出口；
蒸汽馈送管线，所述蒸汽馈送管线连接至所述罐入口，所述蒸汽馈送管线布置成将所述低压制冷剂从所述冷凝器馈送至所述液体冷凝腔室；
液体返回管线，所述液体返回管线连接至所述罐出口，所述液体返回管线布置成使所述低压制冷剂从所述液体冷凝腔室返回至所述蒸发器；
吹扫排放管线，所述吹扫排放管线连接至所述吹扫出口，所述吹扫排放管线布置成将非冷凝性气体从所述液体冷凝腔室引导至环境大气；以及
吹扫热交换器盘管，所述吹扫热交换器盘管配置在所述吹扫罐的所述液体冷凝腔室内，所述吹扫热交换器盘管流体流通至所述环路，以使容纳在所述环路内的所述低压制冷剂在不使用专用的吹扫系统压缩机的情况下穿过所述吹扫热交换器盘管。
17.如权利要求16所述的制冷回路，其特征在于，
所述吹扫罐配置成在所述制冷回路的垂直方向上高于所述冷凝器；并且
所述吹扫罐配置成在所述垂直方向上高于所述蒸发器的底部。
18.如权利要求16或17所述的制冷回路，其特征在于，
所述吹扫热交换器盘管的一端部连接至所述冷凝器的底部；并且
所述吹扫热交换器盘管的另一端部连接至所述蒸发器。
19.如权利要求16或17所述的制冷回路，其特征在于，
所述压缩机是具有第一级和第二级的双级压缩机；
在所述双级压缩机与所述膨胀阀之间的所述制冷回路连接有节热器；
所述吹扫热交换器盘管的一端部连接至所述冷凝器的底部或者连接至连接在所述节热器与所述膨胀阀之间的液体管线；并且
所述吹扫热交换器盘管的另一端部连接至所述蒸发器的底部。
20.如权利要求16至19中任一项所述的制冷回路，其特征在于，还包括：
控制器，所述控制器布置并编程为控制所述环路的制冷循环以及所述非冷凝性气体吹扫系统的运转。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113614472A (zh) * 2019-03-08 2021-11-05 科慕埃弗西有限公司 用于运输、转移、储存和使用制冷剂的方法和系统
CN114076421A (zh) * 2022-01-19 2022-02-22 浙江飞旋科技有限公司 采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203410A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Efficient Energy Gmbh Wärmepumpe mit einer gasfalle, verfahren zum betreiben einer wärmepumpe mit einer gasfalle und verfahren zum herstellen einer wärmepumpe mit einer gasfalle
CN111433535B (zh) * 2017-10-10 2021-11-26 江森自控科技公司 用于控制蒸气压缩系统的清洗单元的系统和方法
CN111433534B (zh) * 2017-10-10 2023-09-01 江森自控泰科知识产权控股有限责任合伙公司 至少部分地基于蒸气压缩系统的冷凝器内的情况来启用和停用蒸气压缩系统的清洗单元
JP7282098B2 (ja) * 2017-12-26 2023-05-26 スゴン・データエナジー・（ベイジン）・カンパニー・リミテッド スーパーコンピュータ用の高効率相変化コンデンサ
CN108661733B (zh) * 2018-06-25 2023-11-14 西安热工研究院有限公司 一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环的闭式吹扫系统及方法
EP3591316A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-08 Danfoss A/S Apparatus for removing non-condensable gases from a refrigerant
CN108955014B (zh) * 2018-09-18 2023-12-01 江苏允微流体科技有限公司 一种闭式真空制冷蓄冷设备及方法
WO2020117762A1 (en) 2018-12-03 2020-06-11 Carrier Corporation Enhanced refrigeration purge system
US11913693B2 (en) 2018-12-03 2024-02-27 Carrier Corporation Enhanced refrigeration purge system
WO2020117592A1 (en) 2018-12-03 2020-06-11 Carrier Corporation Enhanced refrigeration purge system
US11686515B2 (en) 2018-12-03 2023-06-27 Carrier Corporation Membrane purge system
KR102161245B1 (ko) * 2019-03-14 2020-09-29 박진규 냉장 및 냉동 시스템
WO2020231804A1 (en) 2019-05-15 2020-11-19 Carrier Corporation A separator
RU2729305C1 (ru) * 2020-02-19 2020-08-05 Анастасия Олеговна Точеная Воздухоотделитель для холодильной системы
KR20220068609A (ko) 2020-11-19 2022-05-26 엘지전자 주식회사 응축기 및 이를 포함하는 터보 칠러
US11901537B2 (en) * 2021-12-21 2024-02-13 Caterpillar Inc. Systems and methods for purging air from battery cooling systems

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053117A (zh) * 1989-06-29 1991-07-17 奥马蒂系统公司 纯化从冷凝器或类似设备中流出的非冷凝气体的方法及装置
US5313805A (en) * 1993-03-08 1994-05-24 Carolina Products, Inc. Apparatus and method for purging a refrigeration system
US5400613A (en) * 1993-11-19 1995-03-28 O'neal; Andrew Purger for refrigeration system
US5910160A (en) * 1997-04-07 1999-06-08 York International Corporation Enhanced refrigerant recovery system
CN101443615A (zh) * 2005-02-02 2009-05-27 开利公司 具有节约循环的制冷系统
CN104508401A (zh) * 2012-05-30 2015-04-08 易科泰克尼克公司 回收和再生来自a/c设备的制冷剂的装置和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1169356A (en) * 1915-03-08 1916-01-25 George W Sanderson Wave-motor.
US4169356A (en) * 1978-02-27 1979-10-02 Lloyd Kingham Refrigeration purge system
US5187953A (en) * 1992-04-20 1993-02-23 Mount Gordon L Fail-safe apparatus for purge system
US5355685A (en) * 1993-03-15 1994-10-18 Phillips Petroleum Company Purification of refrigerant
JP2001050618A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 不凝縮ガス抽気装置及びこれを有する冷凍機
JP2008096027A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd 圧縮式冷凍機の抽気装置
WO2009151669A1 (en) 2008-03-07 2009-12-17 Arkema Inc. Halogenated alkene heat transfer compositions with improved oil return
JP5808933B2 (ja) * 2011-04-11 2015-11-10 ユニオン産業株式会社 冷凍機の抽気装置及び抽気方法
JP6607558B2 (ja) * 2015-08-31 2019-11-20 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 冷凍機およびその制御方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053117A (zh) * 1989-06-29 1991-07-17 奥马蒂系统公司 纯化从冷凝器或类似设备中流出的非冷凝气体的方法及装置
US5313805A (en) * 1993-03-08 1994-05-24 Carolina Products, Inc. Apparatus and method for purging a refrigeration system
US5400613A (en) * 1993-11-19 1995-03-28 O'neal; Andrew Purger for refrigeration system
US5910160A (en) * 1997-04-07 1999-06-08 York International Corporation Enhanced refrigerant recovery system
CN101443615A (zh) * 2005-02-02 2009-05-27 开利公司 具有节约循环的制冷系统
CN101443615B (zh) * 2005-02-02 2012-08-08 开利公司 具有节约循环的制冷系统
CN104508401A (zh) * 2012-05-30 2015-04-08 易科泰克尼克公司 回收和再生来自a/c设备的制冷剂的装置和方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113614472A (zh) * 2019-03-08 2021-11-05 科慕埃弗西有限公司 用于运输、转移、储存和使用制冷剂的方法和系统
CN113614472B (zh) * 2019-03-08 2023-12-29 科慕埃弗西有限公司 用于运输、转移、储存和使用制冷剂的方法和系统
CN114076421A (zh) * 2022-01-19 2022-02-22 浙江飞旋科技有限公司 采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统
CN114076421B (zh) * 2022-01-19 2022-03-29 浙江飞旋科技有限公司 采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统

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Publication number Publication date
JP6732942B2 (ja) 2020-07-29
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