DE3881399T2

DE3881399T2 - Kuehlmittelregenerierungsverfahren und vorrichtung.

Info

Publication number: DE3881399T2
Application number: DE8888909071T
Authority: DE
Inventors: Jun Leon R Van Steenburgh
Original assignee: STEENBURGH JUN
Current assignee: STEENBURGH JUN
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2008-10-11
Also published as: CA1328355C; JPH0633920B2; WO1989003963A1; EP0383795A4; DE3881399D1; EP0383795A1; AU628302B2; KR940003734B1; ATE89914T1; JPH03502236A; KR890701965A; AU2548288A; EP0383795B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlmittelwiedergewinnungs- und -reinigungssystem und ein Verfahren zum Rückgewinnen von Kühlmitteln.
Vor einigen Jahren, wenn beispielsweise das Kühlsystem einer Klimaanlage repariert werden mußte oder wenn das Kühlmittel, wie das unter dem Warenzeichen "Freon" gehandelte, soweit verunreinigt war, daß seine Kühlwirkung nachließ, war es allgemein üblich, das Kühlmittel in die Atmosphäre entweichen zu lassen. Diese Praxis war nicht nur kostspielig sondern auch umweltschädlich.
Vor kürzerer Zeit war es üblich, das Kühlmittel mit Mitteln zu entfernen, welche dieses während der Abscheidung der Unreinheiten einschließen, es verflüssigen und entweder in das Kühlsystem zurückführen oder lagern. Zwei dieser Wiedergewinnungssysteme sind in den US-Patenten 4 476 688 und 4 646 527 dargestellt. Jedes enthält einen Kompressor, dessen Eingangsseite das Kühlmittel aus dem Kühlsystem durch einen Verunreinigungsabscheider in den Kompressor saugt und in einen Kondensator gibt, der es verflüssigt und in einen Speicher führt, von wo es, falls erwünscht, in das Kühlsystem zurückgeführt werden kann.
US-A-4 364 236 offenbart ein Kühlmittelwiedergewinnungs- und -reinigungssystem, bestehend aus einem Kühlmittelkompressor mit Eingang und Ausgang, Elementen einschließlich Verdampfer zum Verbinden eines Kühlsystems, dessen Kühlmittel wiederzugewinnen ist, mit dem Eingang des Kompressors,
Mitteln einschließlich Kondensator, die mit dem Ausgang des Kompressors verbunden sind, um komprimiertes Kühlmittel in eine Wärmeaustauschbeziehung mit dem Kühlmittel in dem Verdampfer zu bringen,
einem Kühlmittelspeicher mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung,
Mitteln zum Fördern flüssigen Kühlmittels von dem Kondensator zu der vorgenannten Einlaßöffnung und
einem Filter zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem Kühlmittel, das diesen passiert.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner Mittel für in einem geschlossenen Weg von der Auslaßöffnung durch die Filterelemente zur Einlaßöffnung des Kühlmittelspeichers selektiv zirkulierendes Kühlmittel aufweist, und daß diese Mittel ein Expansionsteil zum Expandieren von Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher, einen Wärmeaustauscher innerhalb des Kühlmittelspeichers für einen indirekten Wärmeaustausch zwischen dem expandierten Kühlmittel und flüssigem Kühlmittel sowie den Verdichter umfassen.
Die vorliegende Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Kühlmittel vor, welches folgende Verfahrensschritte umfaßt:
Abziehen von wiederzugewinnendem Kühlmittel aus einem Kühlmittelbehälter,
Verdampfen des Kühlmittels,
Verdichten des gasförmigen Kühlmittels,
Abkühlen des gasförmigen Kühlmittels durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel, das zu verdampfen ist,
Kondensieren des verdichteten gasförmigen Kühlmittels,
Ablassen des auf diese Weise gebildeten flüssigen Kühlmittels in den Kühlmittelspeicher,
Abziehen der Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher und Leiten des Kühlmittels durch einen Filter,
wobei sich die Verfahrensschritte ferner dadurch auszeichnen, daß Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher expandiert wird, daß die expandierte Flüssigkeit in einen Wärmeaustausch mit dem flüssigen Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelspeichers gebracht wird, und daß die expandierte Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher wieder verdichtet wird.
Weitere Merkmale sind in den übrigen Ansprüchen enthalten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird anhand eines Beispiels auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen, die ein schematisches Fließschaubild einer Ausführung eines Kühlmittelwiedergewinnungs- und -reinigungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie die Zeichnung zeigt, besteht das Wiedergewinnungssystem gemäß der Erfindung aus einem Wärmetauscher 10, dessen einer Teil in Strömungsverbindung mit einem Kühlmittelzuführungsrohr 11 steht, das durch ein Magnetventil 12 gesteuert wird. Die Leitung 11 steht in Strömungsverbindung mit der Leitung 13, die die kalte Seite des Wärmetauschers 10 bildet. Die Leitung 13 ist mit der Leitung 15 durch die thermische Widerstandsschweißung 14 verbunden. Die Leitung 15 bildet die warme Seite des Wärmetauschers 10. Die in der Zeichnung gezeigte Wärmetauscheranordnung dient nur Illustrationszwecken. In der Praxis wird dagegen eine Zuleitung 11 bevorzugt, die in Strömungsverbindung mit einer Leitung mit spiralförmigen Leitblechen oder mit einer Nut- und Federanordnung versehen ist, um ihre Befestigung innerhalb eines Rohres zu vereinfachen und einen sogenannten Rohr-im-Rohr-Wärmetauscher zu bilden. Vorzugsweise hat die Rohr-im-Rohr-Konstruktion die Form einer Spule, um eine größere Länge in einem kleineren Raum zu erhalten, als dies mit einer geraden Rohr-im-Rohr-Konstruktion möglich wäre. Das spulenförmige Rohr-im-Rohr ist als Standardmuster in der Wärmetauschertechnik bekannt, und es ist einleuchtend, daß das innere Rohr die kalte Seite und das äußere Rohr die warme Seite des Wärmetauschers ist.
Die Leitung 16 bildet den Auslaß der kalten Seite des Wärmetauschers 10 und ist eine Strömungsverbindung mit einem Ölabscheider 20 über die Leitung 21. Der Ölabscheider 20 ist vorzugsweise ein langgestreckter Druckzylinder mit teilweise kugeligen Enden, die so angeordnet sind, daß sich ihre Längsachsen vertikal erstrecken. Die Flüssigkeitsleitung 21 erstreckt sich durch die Außenwand des Ölabscheidertanks 20 etwas oberhalb des unteren Tankendes und reicht soweit einwärts, daß sich sein offenes Ende dicht an der Tankachse befindet. Eine andere Flüssigkeitsleitung 22 hat sein offenes Ende dicht an der inneren Oberfläche an der gerundeten Spitze des Tanks. Diese Flüssigkeitsleitung erstreckt sich abwärts und trägt eine kreisförmige Leitfläche 23, bestehend aus einem scheibenförmigen Teil 24 und einem abwärts reichenden, konischen Rand 25. Die Leitung 22 erstreckt sich entlang der Tankachse und ist mit den Flüssigkeitsleitungen 26 und 31 verbunden. Sie wird durch eine auf Niederdruck ansprechende elektrische Steuervorrichtung 27 gesteuert, die einen Druckmeßanzeiger aufweist. Die Steuervorrichtung 27 setzt den Kompressor automatisch still, wenn der Druck in der Leitung 31 gegen 0 fällt. Das Öl vom Boden des Ölabscheiders 20 kann durch die Leitung 28, gesteuert durch ein Magnetventil 29, abgelassen werden.
Die Flüssigkeitsleitung 31 erstreckt sich durch die Außenwand des Kompressors 31 und ein kurzes Stück in seinen Innenraum, entsprechend der zeichnerischen Darstellung. Der Kompressor 30 ist mit einer Flüssigkeitsausgangsleitung 32 und mit einem Öldruckaußenanzeiger sowie mit einer Ölzuführungseinrichtung 33 ausgestattet. Die Ausgangsleitung 32 hat eine auf Hochdruck ansprechende elektrische Steuervorrichtung 34 und steht in Strömungsverbindung mit der Leitung 15 des Wärmetauschers 10 und dadurch in Strömungsverbindung mit der Leitung 41, die ihrerseits durch die Kondensatoreinlaßleitung 42 mit einem Kondensator 40 in Strömungsverbindung steht. Wenn der Druck in der Leitung 32 zu hoch ist, reagiert die Steuerung 34 automatisch, um den Kompressor 30 stillzusetzen.
Die Auslaßleitung 43 verbindet den Kondensator 40 mit dem Kühltank 50, der als ein langgestreckter, zylindrischer Drucktank dargestellt ist, dessen Längsachse sich vertikal erstreckt und dessen obere und untere Enden teilweise kugelförmig ausgebildet sind. Das Auslaßende 51 der Flüssigkeitsleitung 43 befindet sich im wesentlichen in der Achse des Kühltanks 50. Am Boden des Kühltanks 50 befindet sich eine Flüssigkeitsleitung 52, die von einem Magnetventil 53 gesteuert wird und in Strömungsverbindung mit dem Innenraum des Kühltanks 50 steht. Am oberen Ende des Kühltanks 50 befindet sich eine Luftauslaßleitung 54, die durch ein Magnetventil 55 gesteuert wird und einen Druckmeßanzeiger aufweist. Die Leitung 54 entlüftet durch eine kleine Öffnung in die Atmosphäre, um ein explosives Austreten der Luft zu vermeiden. Die Flüssigkeitsleitung 52 und die Leitung 54 öffnen sich in das Innere des Kühltanks 50, vorzugsweise im Bereich der Tanklängsachse. Am oberen Ende des Kühltanks 50 befindet sich ferner ein auf Hochdruck ansprechendes Sicherheitsventil 56. Teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Kühltanks 50 befindet sich ein Kühl- und Recyclingsystem 60, welches aus einer Leitung 61 besteht, die in Strömungsverbindung mit der Leitung 52 steht und durch ein Magnetventil 62 gesteuert wird. Die Flüssigkeitsleitung 61 steht in Strömungsverbindung mit einem Filtertrockner 63, der seinerseits mit einer Expansionsvorrichtung 64 in strömender Verbindung steht, in der Zeichnung als Kapillarrohr dargestellt. Die Expansionsvorrichtung 64 steht in Strömungsverbindung mit der Leitung 65, die als Schlange innerhalb des Kühltanks 50 ausgebildet ist. Die Kühlschlange 65 steht in Strömungsverbindung mit der Leitung 66, die ihrerseits in Strömungsverbindung mit der Einlaßleitung 31 des Kompressors 30 steht.
Alle diese Elemente des Wiedergewinnungssystems gemäß vorliegender Erfindung können innerhalb eines mobilen Gehäuses (nicht dargestellt) mit einem Steuerpaneel an einer der äußeren Flächen und schwenkbaren Laufrollen darunter angeordnet sein.
Das Steuerpaneel enthält einen Betriebsein-/ausschalter, der, abhängig von den Positionen verschiedener Ventile und der Drücke an verschiedenen Stellen in dem System den Kompressor 30 und die Ventile 12, 29, 55, 53 und 62 in Betrieb setzen. Da die Steuerungen 27 und 34 den Kompressor automatisch abstellen oder in Betrieb setzen, wenn Energie vorhanden ist und da das Entspannungsventil 56 automatisch auf Druck anspricht, ist es nicht notwendig, das Steuerpaneel mit Schaltern zur manuellen Inbetriebsetzung dieser Vorrichtungen auszurüsten. Deshalb braucht das Steuerpaneel lediglich zusätzlich zum Kraft-An/Aus-Schalter nur Schalter für das Ventil 12 (Kühlmittel ein), das Ventil 29 (Öl aus), das Ventil 53 (Kühlmittel aus), das Ventil 55 (Luft aus) und das Ventil 62 (Steuerung für das Kühl und Recyclingsystem 60) oder insgesamt 6 Schalter aufzuweisen. Das Steuerpaneel umfaßt auch zwei Druckmeßanzeiger, einen für die Anzeige des Druckes am Eingang der Leitung 31 und den anderen zum Anzeigen des Druckes am Ventil 55 und an dem oberen Teil des Kühltanks 50. Einzelheiten der Schaltung für die elektrische Verbindung von Schaltern, Steuerungen, Ventilen und Meßinstrumenten sind Fachleuten auf diesem Gebiet geläufig.
Der Kühltank 50 ist das größte Element des Wiedergewinnungssystems mit etwa 122 cm (48 inches) für die Höhe. Die Höhe des Gehäuses einschließlich der Höhe der Lenkrollen sollte etwa 157 cm (62 inches) betragen. Das Gehäuse kann etwa 71 cm (28 inches) breit und 61 cm (24 inches) tief sein, wenn das Gehäuse das in der Zeichnung dargestellte System enthält, welches nur einen Kühltank 50 hat. Für einen Fachmann ist es offensichtlich, einen weiteren oder mehrere zusätzliche Kühltanks vorzusehen und mit dem ersten Kühltank 50 parallel zu schalten, wenn die Kühlwirkung des einen Kühltanks 50 ungenügend ist. Jeder Kühltank ist vorzugsweise 15 cm (6 inches) im Durchmesser, hat eine Kapazität für die Speicherung oder zum Halten von 20,5 kg (45 lbs) Kühlmittel wie "Freon" 12, 22 oder 502 und entspricht ASME und Underwriters Laboratory Plänen für Drucktanks. Der Tank für den Ölabscheider 20 entspricht denselben Plänen und ist 91 cm (36 inches) lang und 15 cm (6 inches) im Durchmesser. Der Kompressor 30 ist einer der Typen, die eine Kombination eines Außenmanometers mit einem Öleinlaßstutzen 33 zur Aufrechterhaltung einer einwandfreien Schmierung des Kompressors 30 aufweisen.
Die nachstehende Zusammenstellung enthält Muster von zu kaufenden Standardvorrichtungen zusammen mit Identifikationsangaben: Gegenstand Hersteller Identifikationsnr. Kompressor Kondensator Wärmetauscher Steuerorgan Magnetventile Sicherheitsventil Meßgeräte auf dem Steuerpaneel Filtertrockner Copeland Corp. Snow Coil Co. Packless Inds. Ranco Inc. Penn Corp. Sporelan Valve Co. Superior Ashchroft Lab. qauality 1377-AS
Eine der vorstehend genannten Einheiten wiegt etwa 148 kg (325 lbs).
Wenn das illustrierte System für die Reparatur des Kühlsystems einer Klimaanlage benutzt wird, z. B. wenn die Flüssigkeitsleitung 11 an einen Kühlmittelauslaß in dem Kühlsystem angeschlossen ist, wird die Kraft eingeschaltet und das Ventil 12 geöffnet. Das Steuerorgan 27 am Kompressoreinlaß wird aktiviert, wenn es Druck in der Flüssigkeitsleitung 31 fühlt und bei eingeschalteter Kraft beginnt der Kompressor 30 zu arbeiten. Kühlmittel aus dem Kühlsystem wird durch die Leitung 11 in das Wiedergewinnungssystem gezogen. Normalerweise ist das Kühlmittel zu diesem Zeitpunkt flüssig, was in der Zeichnung durch die Doppelkreuzschraffierung innerhalb der Flüssigkeitsleitung kenntlich gemacht ist. Anschließend wird das Kühlmittel in der Flüssigkeitsleitung 13 des Wärmetauschers 10 durch die von der Leitung 15 übertragene Wärme in den gasförmigen Zustand gebracht. Die Leitung 15 transportiert den Ausstoß des Kompressors 30. Die einfache Kreuzschraffur der Flüssigkeitsleitung veranschaulicht das gasförmige Kühlmittel. In der gesamten Zeichnung zeigt die Doppelkreuzschraffierung eine Flüssigkeit und die einfache Kreuzschraffierung Gas oder Dampf. Das Kühlmittel fließt durch die Flüssigkeitsleitungen 16 und 21 in den Ölabscheider 20. An diesem Bereich ist es relativ heiß mit einem expandierenden Gas mit sehr schneller Zunahme innerhalb des Tanks oder Ölabscheiders 20. Die aufwärts gerichtete Strömung des Gases wird schlagartig durch das Leitblech oder Prallplatte 23 unterbrochen. Dadurch wird das Öl abgeschieden und tropft auf den Boden des Tanks. Das gasförmige Kühlmittel strömt um die äußere (untere) Kante des Randes 25, die zur Innenwand des umgebenden Tanks in einer Größe auf Abstand gehalten ist, die eine vollständig offene Fläche schafft und dem Öffnungsquerschnitt am oberen Ende der Leitung 22 annähernd gleich ist. Das gasförmige Kühlmittel strömt um den Rand 25 in das obere Ende der Flüssigkeitsleitung 22 und anschließend durch die Flüssigkeitsleitung 26 in die Flüssigkeitsleitung 31.
Solange in der Flüssigkeitsleitung 31 ausreichender Druck herrscht, der anzeigt, daß das Kühlsystem der Klimaanlage nicht vollständig entleert ist, setzt der Kompressor 30 seinen Betrieb fort. Das Kühlmittel aus der Flüssigkeitsleitung 31 strömt in den Kompressor, wird komprimiert und durch die Flüssigkeitsleitung 32 abgegeben, strömt durch den Wärmetauscher in die Flüssigkeitsleitung 15 und dann durch die Flüssigkeitsleitung 41 und den Kondensatoreinlaß 42 in den Kondensator 40. Das gasförmige, in den Kondensator eintretende Kühlmittel wird dann in dem Kondensator nach Zurücklegen eines Teils der Strecke, etwa bei 44, verflüssigt.
Das flüssige Kühlmittel strömt dann aus dem Kondensator 40 in die Leitung 43 und durch diese in den oberen Teil des Kühltanks 50. Zu dieser Zeit sind die Ventile 53 und 62 geschlossen und der Kompressor fährt fort, Kühlmittel aus dem Kühlsystem der Klimaanlage zu ziehen, so daß weiter flüssiges Kühlmittel in den Kühltank geführt wird, bis der Druck am Eingang des Kompressors 30 gegen 0 abfällt und dadurch anzeigt, daß alles Kühlmittel aus dem Kühlsystem der Klimanlage entfernt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Steuerorgan 27 ansprechen, um den Kompressor 30 abzuschalten.
Nach einer Wartezeit, um festzustellen, ob sich Druck erneut in der Leitung 31 aufbaut und dazu führt, den Kompressor erneut in Betrieb zu setzen, wird der Antrieb das Ventil 12 (Kühlmitteleinlaß) schließen und das Ventil 62 öffnen, um das flüssige Kühlmittel zu veranlassen, den Kühltank 50 durch die Flüssigkeitsleitung 52 zu verlassen und durch die Flüssigkeitsleitung 61 in den Filtertrockner 63 zu fließen. Das flüssige Kühlmittel durchströmt dann die Expansionsvorrichtung 64, wo es in Gas übergeführt wird. Von dort strömt es durch die Schlange 65, um das flüssige Kühlmittel zu kühlen, was in der Zeichnung als Füllung von annähernd 3/4 des Kühltanks 50 veranschaulicht ist und in welches die Schlange 65 eingetaucht ist. Wenn das sich ausdehnende Gas aus der Schlange 65 die Kompressoreinlaßleitung 31 über die Flüssigkeitsleitung 66 erreicht, besteht ausreichender Druck, um das Steuerorgan 27 zu betätigen, so daß der Kompressor automatisch erneut zu laufen beginnt.
Bei geschlossenem Ventil 12 sind die kalte Seite des Wärmetauschers 10 und die Gesamtheit des Ölabscheiders 20 abgeschaltet. Bei in der Flüssigkeitsleitung 31 vorhandenem Druck setzt der Kompressor seinen Betrieb fort und das gasförmige Kühlmittel, das den Kompressor über die Leitungen 66 und 31 betritt, wird komprimiert und verläßt den Kompressor durch die Flüssigkeitsleitung 32 und gelangt sodann durch den Wärmetauscher 10 und den Kondensator 40 zurück in den Kühltank 50, und der vorgeschriebene Kreislauf wird so lange wiederholt, bis die Temperatur des flüssigen Kühlmittels im Kühltank 50 auf das gewünschte Niveau, normalerweise auf 3,3 bis 7,2 C (38 bis 45 F) gesenkt worden ist.
Das wiederholte Durchströmen von flüssigem Kühlmittel durch den Filtertrockner 63 entfernt im wesentlichen alle Säuren und alles Wasser aus dem flüssigen Kühlmittel. Während dieses Wiedergewinnungsvorgangs wird normalerweise ein beträchtlicher Betrag an Luft vom Kühlmittel ausgeschieden und im oberen Teil des Kühltanks 50 gesammelt, was dort zu einem Druckanstieg führt. Luft kann aus dem Wiedergewinnungssystem durch das Öffnen des Ventils 55 entfernt werden, wobei die Luft aus der Leitung 54 entweicht. Dieses wird normalerweise ausgeführt, wenn der Druck innerhalb des Kühltanks 50 etwa einen Überschuß von 20,7 bar g (300 PSIG) erreicht, indem ein Schalter, vorzugsweise ein Druckschalter auf dem Steuerpaneel aktiviert wird. Falls aus verschiedenen Gründen der Druck eine Höhe von etwa 27,6 bar g (400 PSIG) erreicht, spricht das Sicherheitsventil 56 an und die Gase in dem System werden entlüftet.
Bevor irgendein flüssiges Kühlmittel in das Kühlsystem der Klimaanlage zurückgeführt wird, was durch Schließen des Ventils 62 und das Öffnen des Ventils 53 erfolgt, sollte Öl, das am Boden des Ölabscheiders 20 gesammelt wurde, wie schematisch in der Zeichnung dargestellt ist, durch den Auslaß 28 nach dem Öffnen des Ventils 29 entfernt werden. Die Menge des entfernten Öls sollte gemessen werden, so daß eine angemessene Ölmenge in das Kühlsystem zurückgeführt werden kann.
Das Kühlmittelwiedergewinnungssystem, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben ist, kann eingesetzt werden, um Kühlmittel von einem Behälter in einen anderen zu übertragen. Diese wird durch eine Verbindung der Flüssigkeitsleitung 11 mit dem Behälter, aus dem Kühlmittel genommen wurde (der erste Behälter), und der Flüssigkeitsleitung 52 mit dem aufnehmenden oder zweiten Behälter erreicht. Auf das Öffnen des Ventils 12 und Energielieferung an den Kompressor 30 wird Kühlmittel aus dem Behälter entfernt. Es strömt durch den Wärmetauscher 10, den Ölabscheider 20, den Kompressor 30, den Kondensator 40 in den Kühltank 50. Der Betrieb wird in dieser Weise fortgesetzt, bis die Druckanzeige auf dem Steuerungspaneel anzeigt, daß der erste Behälter entleert ist. Wie bei anderen Vorgängen, wenn alles Kühlmittel aus dem ersten Container entfernt wurde, fällt der Druck in der Leitung 31 faktisch auf 0 und betätigt dabei das Steuerorgan 27 und schaltet den Kompressor aus, der dann so lange nicht erneut zu laufen beginnt, bis sich Druck von gasförmigem Kühlmittel in der Leitung 31 befindet, das aus der Kühlvorrichtung 60 austritt. Das Ventil 12 wird dann geschlossen. Da es die Entladung des Kühlmittels in den Aufnahmebehälter erleichtert, ist es erwünscht, das Ventil 53 zuerst zu schließen und das Ventil 62 zu öffnen, so daß die Kühlvorrichtung 60 betriebsfähig ist. Der Betrieb wird in dieser Weise für eine ausreichende Zeit fortgesetzt, um das flüssige Kühlmittel in dem Kühltank 50 auf die gewünschte Temperatur zu senken. Wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird das Ventil 62 geschlossen, das Ventil 53 geöffnet und das flüssige Kühlmittel fließt dann aus dem Kühltank 50 durch die Schwerkraft und unter dem Druck von Gasen im oberen Teil des Kühltanks 50 in den aufnehmenden Behälter.

Claims

1. Kühlmittelwiedergewinnungs- und Reinigungssystem, bestehend aus einem Kühlmittelverdichter (30) mit einem Eingang und einem Ausgang,

Mitteln einschließlich einem Verdampfer (10), um ein Kühlsystem, dessen Kühlmittel wiedergewonnen werden soll, mit dem Eingang des Verdichters (30) zu verbinden,

Mitteln einschließlich einem Kondensator (40), die mit dem Ausgang des Verdichters (30) verbunden sind, um ein komprimiertes Kühlmittel in eine Wärmeaustauschbeziehung mit dem Kühlmittel im Verdampfer (10) zu bringen,

einem Kühlmittelspeicher (50) mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung,

Mitteln (43) zur Förderung flüssigen Kühlmittels vom Kondensator (40) zu der Einlaßöffnung und

Filterelementen (63) zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem diese durchströmenden Kühlmittel,

dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner Mittel für in einem geschlossenen Weg von der Auslaßöffnung durch die Filterelemente (63) zur Einlaßöffnung des Kühlmittelspeichers (50) selektiv zirkulierendes Kühlmittel aufweist, und

daß diese Mittel ein Expansionsteil (64) zum Expandieren von Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher (50), einen Wärmeaustauscher (65) innerhalb des Kühlmittelspeichers (50) für einen indirekten Wärmeaustausch zwischen dem expandierten Kühlmittel und flüssigem Kühlmittel sowie den Verdichter (30) umfassen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel (61, 63, 65, 66, 31) aufweist, um die zweite Öffnung des Kühlmittelspeichers (50) mit dem Eingang des Verdichters (30) zu verbinden.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (63) Elemente zum Entfernen von Wasserdampf aus dem durchströmenden Kühlmittel enthalten.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) aus einem Innenrohr innerhalb eines Außenrohres und sich spiralförmig erstreckenden Elementen besteht, mit denen das innere Rohr innerhalb des äußeren Rohres positioniert wird und einen sich spiralförmig erstreckenden Kanal zwischen der äußeren Oberfläche des inneren Rohres und der inneren Oberfläche des äußeren Rohres bildet, daß Teile (11) zur Verbindung des einen Endes des inneren Rohres mit dem Kühlsystem, von welchem Kühlmittel wiederzugewinnen ist und Teile zum Verbinden des gegenüberliegenden Endes des äußeren Rohres mit einer Quelle verhältnismäßig heißen, gasförmigen Kühlmittels vorgesehen sind, wobei Elemente bewirken, daß Kühlmittel des Systems, von welchem Kühlmittel wiederzugewinnen ist, durch das innere Rohr in eine Richtung fließt und verhältnismäßig heißes, gasförmiges Kühlmittel in die entgegengesetzte Richtung durch den sich zwischen den Rohren spiralförmig erstreckenden Kanal fließt.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang in das äußere Rohr des Verdampfers (10) mit der Ausgangsseite des Verdichters (30) verbunden ist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Separator (20) zum Abscheiden von in gasförmigem Kühlmittel, welches den Verdampfer (10) auf dem Wege zum Ausgang des Verdichters (30) verläßt, mitgeführtem Öl enthält, daß der Separator 20 aus einem langgestreckten, sich aufwärts erstreckenden Separatortank (20) gebildet ist und Leitelemente (24, 25) im oberen Teil des Separatortanks (20) zum Unterbrechen der Strömung von aufsteigendem, expandierendem, heißem, gasförmigem Kühlmittel aufweist, daß die Ränder der Leitelemente (24, 25) einen engen Durchgang zwischen den Leitelementen (24, 25) und der Innenwand des Separatortanks (20) bilden, um dem gasförmigen Kühlmittel den Durchtritt um die Leitelemente (24, 25) herum zu ermöglichen, und daß eine Flüssigkeitsleitung (22) mit einem Eingang oberhalb der Leitelemente (24, 25) vorgesehen ist, um gasförmiges Kühlmittel aus dem Separatortank (20) herauszuführen.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des engen Durchtritts und die Fläche des Eingangs oberhalb der Leitelemente (24, 25) annähernd gleich sind.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wärmeaustauscherteil (64) eine Flüssigkeitsleitung (65) innerhalb des Kühlmittelspeichers (50) gehört, die sich von dem unteren Teil des Kühlmittelspeichers (50) aufwärts erstreckt, und daß Mittel zum Verbinden der Flüssigkeitsleitung (65) mit dem Eingang des Verdichters (30) vorgesehen sind.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Öffnung (54) am oberen Fortsatz des Kühlmittelspeichers (50) und Elementen (55) zum Ablassen von Luft durch die Öffnung (54) versehen ist.

10. Verfahren zur Wiedergewinnung von Kühlmittel mit den Verfahrensschritten:

Abziehen von wiederzugewinnendem Kühlmittel aus einem Kühlmittelbehälter,

Verdampfen des Kühlmittels,

Verdichten des gasförmigen Kühlmittels,

Abkühlen des gasförmigen Kühlmittels durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel, das zu verdampfen ist,

Kondensieren des verdichteten gasförmigen Kühlmittels,

Ablassen des auf diese Weise gebildeten flüssigen Kühlmittels in den Kühlmittelspeicher (50),

Abziehen der Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher (50) und Leiten des Kühlmittels durch einen Filter, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher expandiert wird, daß die expandierte Flüssigkeit in einen Wärmeaustausch mit dem flüssigen Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelspeichers (50) gebracht wird, und daß die expandierte Flüssigkeit aus dem Kühlmittelspeicher (50) wieder verdichtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Öl aus dem verdampften Kühlmittel abgeschieden wird, indem schlagartig die Strömung unterbrochen und Öl durch die Schwerkraft separiert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Strom nach seiner Unterbrechung durch eine enge, ringförmige Öffnung geführt wird und das Gas anschließend durch eine Öffnung tritt, die eine Fläche aufweist, welche annähernd der Fläche der ringförmigen Öffnung ist.