CN109073300A - 用于致冷器系统的清洗系统 - Google Patents

Abstract

一种用于从致冷器系统清除不可冷凝物的清洗系统包括清洗腔室、流体连接至所述清洗腔室的多个炭床，将制冷剂和不可冷凝物的流可选择地从所述清洗腔室引导至所述炭床以从其清除所述不可冷凝物。排气管线流体连接至所述多个炭床以处理收集的不可冷凝物，并且加热器可操作地连接至所述多个炭床，以可选择地加热所述多个炭床中的一个或多个炭床以从其释放制冷剂，并将所述释放的制冷剂引导至所述清洗腔室。

Description

用于致冷器系统的清洗系统

背景技术

实施方案总体上涉及用于空调系统的致冷器系统，且更具体来说，涉及一种用于从致冷器系统清除不可冷凝物的清洗系统。

低压致冷器系统可以包括在低于大气压下操作的部段。因此，致冷器系统中的泄露可能将例如空气的不可冷凝物吸入系统中，从而污染制冷剂。此不可冷凝物降低致冷器系统的性能。为了解决这一问题，现有的低压致冷器包括用于清除不可冷凝物的清洗单元。对于典型的清洗系统，过程中通常具有两个步骤，即，冷凝步骤和残留收集步骤。冷凝步骤可以是风冷式冷凝器，或由另一蒸汽压缩循环、即另一独立的制冷系统冷却的冷凝器。残留收集步骤通常包括吸附介质(例如，活性炭)，用于收集制冷剂残留以减少释放到大气的制冷剂量。吸附介质可以在清洗系统上再生或脱机再生。机上再生比脱机再生具有更好的制冷剂回收率，但是利用吸附介质机上再生的最先进清洗系统无法实现相比利用脱机再生更少地释放制冷剂到环境中。

发明内容

在一个实施方案中，一种用于从致冷器系统清除不可冷凝物的清洗系统包括清洗腔室、流体连接至清洗腔室的多个炭床，将制冷剂和不可冷凝物的流可选择地从清洗腔室引导至所述炭床以从其清除不可冷凝物。排气管线流体连接至多个炭床以处理收集的不可冷凝物，并且加热器可操作地连接至多个炭床以可选择地加热多个炭床中的一个或多个炭床，以从其释放制冷剂并将释放的制冷剂引导至清洗腔室。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，多个炭床布置成流体并联布置。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，加热器可操作地连接至多个炭床中的一个炭床。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，多个炭床布置成流体串联布置。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，传感器被构造成检测排气管线中制冷剂的存在。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，传感器沿着多个炭床中的第一炭床与多个炭床中的第二炭床之间的流体路径定位。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，当传感器检测到制冷剂的存在时，流从第一炭床移动穿过第二炭床并移动到清洗腔室。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，泵送元件促使流从清洗腔室到达多个炭床。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，泵送元件是压缩机或真空泵中的一者。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，清洗腔室出口可选择地将制冷剂从清洗腔室引导至致冷器系统。

在另一实施方案中，一种从致冷器系统中的制冷剂清除不可冷凝物的方法包括：将制冷剂和相关联的不可冷凝物的流从清洗腔室移动至多个炭床；引导流穿过多个炭床中的至少一个炭床，由此在多个炭床处捕获制冷剂；将清除了不可冷凝物的净化的制冷剂流引导至清洗腔室；以及将不可冷凝物排放到环境中。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，感测排放的不可冷凝物以确定排放的不可冷凝物中制冷剂的存在，并且如果通过传感器检测到制冷剂，则停止将不可冷凝物释放到环境中。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，可选择地加热多个炭床以再生多个炭床，从而释放通过多个炭床捕获的制冷剂。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，将释放的制冷剂从多个炭床引导至清洗腔室。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，制冷剂和不可冷凝物流过多个炭床中的第一炭床，并且使制冷剂和不可冷凝物流入多个炭床中的第二炭床。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，通过泵送元件促使流从清洗腔室流出以及流到清洗腔室。

另外或替代地，在此实施方案或其它实施方案中，促使净化的制冷剂流从清洗腔室到达致冷器系统。

这些和其它优点和特征将从结合附图进行的以下描述中变得更加明显。

附图说明

在说明书的结论部分特别指出并且明确要求了主题。本公开的上述和其它特征和优点将从结合附图进行的以下详细描述中显而易见，在附图中：

图1是致冷器系统的实施方案的示意图；

图2是用于致冷器系统的清洗系统的实施方案的示意图；以及

图3是用于致冷器系统的清洗系统的另一实施方案的示意图。

详细描述参考附图通过实例说明实施方案以及优点和特征。

具体实施方式

图1描绘示例性实施方案中的致冷器系统10。致冷器系统10是螺杆式致冷器，但是本发明的实施方案适用于其它压缩致冷器组件，例如离心致冷器。如图1所示，致冷器系统10包括压缩机12、变频驱动器14、冷凝器16和冷却器18。

在操作中，气态制冷剂被引入压缩机12中并进行压缩。电机在变频驱动器14的控制下驱动压缩机12。变频驱动器14控制供应到电机的交流电(AC)的频率，由此控制电机的速度以及压缩机12的输出。在压缩制冷剂之后，将高温高压制冷剂气体供应到冷凝器16。在冷凝器16中，气态制冷剂在放热时冷凝成液体。冷凝的液体制冷剂随后流入冷却器18中，所述冷却器使冷却水循环。冷却器18中的低压环境使制冷剂将状态改变成气体，并且当制冷剂变成气体时，制冷剂从冷却水吸收所需的汽化热量，由此降低水的温度。然后，将低压蒸汽吸入压缩机12的入口中并且连续地重复循环。冷却水通过分配系统循环到冷却盘管，例如用于舒适的空气调节。

致冷器系统10的部分(例如，冷却器18)可以在低压(例如，低于大气压)下操作，这可能导致不可冷凝物(例如，环境空气)被吸入致冷器系统10中。在致冷器系统10的制冷剂流中的不可冷凝物会降低致冷器的性能。

图2描绘流体连接至致冷器系统10用于从致冷器系统10清除不可冷凝物的清洗系统100。清洗系统100包括清洗输入管线102，含有不可冷凝物的致冷器制冷剂104通过所述清洗输入管线从致冷器系统10流入清洗系统100中。致冷器制冷剂104沿着清洗输入管线102的流动通过清洗输入阀106控制。清洗输入管线102将致冷器制冷剂104引导至清洗槽108中，所述清洗槽是清洗蒸汽压缩循环110的一个元件，所述清洗蒸汽压缩循环包括清洗压缩机112、清洗膨胀阀114、驻留在清洗槽108中的清洗蒸发器116，以及可以进行空气冷却或水冷却的清洗冷凝器118。清洗蒸汽压缩循环利用清洗制冷剂流120，所述清洗制冷剂流可以是与致冷器制冷剂104相同的制冷剂材料，或替代地，可以是不同制冷剂材料。在清洗蒸发器116处，清洗制冷剂流120与致冷器制冷剂104交换热能，将致冷器制冷剂104的至少一部分冷凝成具有较小程度的不可冷凝物的液体，所述液体通过清洗输出管线122引导回致冷器系统10。

在清洗槽108处收集具有不可冷凝物的其余致冷器制冷剂104，所述清洗槽由于存在于清洗槽108中的致冷器制冷剂104和不可冷凝物的量增加而被加压。排出管线124将清洗槽108连接至再生系统126，所述再生系统布置成从致冷器制冷剂104清除不可冷凝物并回收致冷器制冷剂104以返回到致冷器系统10。再生系统126包括流体连接至排出管线124的两个或更多个炭床128。在一些实施方案中，炭床128布置成流体并联布置，如图2所示，或替代地如图3所示，炭床128可以布置成流体串联布置。

再次参考图2，每个炭床128与加热器130热连通，所述加热器用于通过加热炭床128周期性地再生相关联的炭床128并将在炭床128处收集的不可冷凝物引导至环境132。多个炭床128允许再生系统126和连接的清洗系统100的更长连续操作，如下文将更详细地说明。

参考图2，当清洗槽108达到指示致冷器制冷剂104和不可冷凝物累积在清洗槽108中的选定压力时，清洗输入阀106和清洗输出阀134闭合，以将清洗系统106和再生系统126与致冷器系统10隔离。放气阀136打开，并且致冷器制冷剂104和不可冷凝物通过清洗槽108中的压力或通过再生压缩机138或真空泵从清洗槽108移动到再生系统126。炭床输入阀140a和140b可选择地打开，以将致冷器制冷剂104和不可冷凝物引导至第一炭床128a或替代地第二炭床128b。类似地，炭床输出阀142a和142b打开。致冷器制冷剂104和不可冷凝物流过第一炭床128a或第二炭床128b，其中炭床128中存在的炭材料吸附制冷剂。不可冷凝物在流过IR传感器148之后通过排气阀144释放到环境中。

当制冷剂被完全吸附到炭床128上时，制冷剂随后将开始穿过炭床128并且经由排气阀144与不可冷凝物一起通过IR传感器148流向环境中。IR传感器148用于感测排气流中制冷剂的存在。在图2的实施方案中，如果通过IR传感器148在排气流中检测到制冷剂，则排气阀144闭合，从而停止从炭床128的流动。炭床128随后利用加热器130再生，以释放在炭床128中捕获的任何制冷剂。从炭床128释放的制冷剂104流过炭床输出阀142到达清洗槽108，制冷剂在所述清洗槽处通过清洗输出管线122返回到致冷器系统10。通过炭床128a和128b的并联布置以及清洗系统100的装阀，在例如正再生第一炭床128a时，第二炭床128b可以正常地用于清洗系统100的操作。

图3中示出清洗系统100的另一实施方案，其中木炭床128a和128b串联布置，其中IR传感器148位于炭床128a与128b之间。图3的实施方案与图2的实施方案非常类似地操作，不同之处在于，在再生操作期间，如果通过IR传感器148检测到制冷剂，则来自第一炭床128a的排气流被引导穿过第二炭床128b，由此从第二炭床清除任何制冷剂，然后再返回到清洗槽108。这样通过减少从炭床128a再生的制冷剂104中不可冷凝物的量来提高清洗系统100操作的效率。在图3的实施方案中，利用位于炭床128a与128b之间的单个加热器130，使得炭床128中的任一者或两者可以利用加热器130进行加热。

具有双炭床128和IR传感器148的清洗系统100通过清洗系统100的操作产生高制冷剂回收率，同时利用IR传感器148来减少制冷剂排放到环境中。尽管本文示出和描述的实施方案利用两个炭床128，但是本领域技术人员将容易理解，在其它实施方案中，可以使用三个或更多个炭床128以进一步提高清洗系统100的操作效率。

尽管仅结合有限数目的实施方案详细描述本发明，但是应容易理解，本发明不限于这些所公开的实施方案。相反，可以修改本发明以并入此前未描述但与本发明的精神和范围相当的任何数目的变化、改变、替代或等效布置。另外，虽然已描述本发明的各个实施方案，但是应理解，本发明的方面可以仅包括所描述实施方案中的一些实施方案。因此，本发明不应被视为受前述描述限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (17)

1.一种用于从致冷器系统清除不可冷凝物的清洗系统，所述清洗系统包括：

清洗腔室；

流体连接至所述清洗腔室的多个炭床，将制冷剂和不可冷凝物的流可选择地从所述清洗腔室引导至所述炭床以从其清除所述不可冷凝物；

排气管线，所述排气管线流体连接至所述多个炭床以处理收集的不可冷凝物；以及

加热器，所述加热器可操作地耦合至所述多个炭床，以可选择地加热所述多个炭床中的一个或多个所述炭床以从其释放制冷剂，并将所述释放的制冷剂引导至所述清洗腔室。

2.如权利要求1所述的清洗系统，其中所述多个炭床布置成流体并联布置。

3.如权利要求1或2所述的清洗系统，所述清洗系统还包括多个加热器，每个加热器可操作地连接至所述多个炭床中的一个炭床。

4.如权利要求1所述的清洗系统，其中所述多个炭床布置成流体串联布置。

5.如权利要求1所述的清洗系统，所述清洗系统还包括用于检测所述排气管线中制冷剂的存在的传感器。

6.如权利要求5所述的清洗系统，其中所述传感器沿着所述多个炭床中的第一炭床与所述多个炭床中的第二炭床之间的流体路径定位。

7.如权利要求6所述的清洗系统，其中当所述传感器检测到制冷剂的所述存在时，流从所述第一炭床移动穿过所述第二炭床并移动到所述清洗腔室。

8.如权利要求1-7中任一项所述的清洗系统，所述清洗系统还包括泵送元件，以促使流从所述清洗腔室到达所述多个炭床。

9.如权利要求8所述的清洗系统，其中所述泵送元件是压缩机或真空泵中的一者。

10.如权利要求1-9中任一项所述的清洗系统，所述清洗系统还包括清洗腔室出口，用于可选择地将制冷剂从所述清洗腔室引导至所述致冷器系统。

11.一种用于从致冷器系统中的制冷剂清除不可冷凝物的方法，所述方法包括：

将制冷剂和相关联的不可冷凝物的流从清洗腔室移动到多个炭床；

引导所述流穿过所述多个炭床中的至少一个炭床，由此在所述多个炭床处捕获制冷剂；

将清除了不可冷凝物的净化的制冷剂流引导至所述清洗腔室；以及

将所述不可冷凝物排放到环境中。

12.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

感测所述排放的不可冷凝物以确定所述排放的不可冷凝物中制冷剂的存在；以及

如果通过传感器检测到制冷剂，则停止将所述不可冷凝物释放到环境中。

13.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括可选择地加热所述多个炭床以再生所述多个炭床，从而释放通过所述多个炭床捕获的制冷剂。

14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括将释放的制冷剂从所述多个炭床引导至所述清洗腔室。

15.如权利要求11-14中任一项所述的方法，所述方法还包括:：

使制冷剂和不可冷凝物流过所述多个炭床中的第一炭床；以及

使所述制冷剂和不可冷凝物流入所述多个炭床中的第二炭床。

16.如权利要求11-15中任一项所述的方法，所述方法还包括通过泵送元件促使所述流从所述清洗腔室流出以及流到所述清洗腔室。

17.如权利要求11-16中任一项所述的方法，所述方法还包括促使所述净化的制冷剂流从所述清洗腔室到达所述致冷器系统。