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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Rohrspülverfahren für ein Kältegerät und ein
Rohrspülgerät für ein Kältegerät und insbesondere
Maßnahmen
zur Spülung vorinstallierter
Kältemittelrohre.
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Stand der
Technik
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Es
gibt eine große
Menge bekannter Klimaanlagen, die als Kältegeräte dienen. Ein Beispiel derartiger
Klimaanlagen ist so ausgebildet, dass ein Kompressor, ein Vierwegewählventil,
ein Außenwärmetauscher,
ein motorbetriebenes Expansionsventil, ein Aufnehmer und ein Innenwärmetauscher
in dieser Reihenfolge durch Kühlmittelrohre
verbunden sind, und ist in der japanischen Patentanmeldung mit der
Offenlegungsnummer 8-100944 beschrieben. Diese Klimaanlage dient
zum Kühlen
und Heizen.
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Zu lösende Aufgaben
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Bei
der Erneuerung verschiedenartiger Klimaanlagen einschließlich der
oben erwähnten
werden manchmal an ihrem Platz belassene vorinstallierte Kältemittelrohre
verwendet. In solchen Fällen können, wenn
ein in einem vorinstallierten Kältemittelkreislauf
und ein in einem neuinstallierten Kältemittelkreislauf befindliches
Kältemittel
dasselbe CFC-(Chlorfluorkohlenwasserstoff)-
oder HCFC-(Hydrochlorfluorkohlenwasserstoff)- Kältemittel
ist, die vorinstallierten Kältemittelrohre
ohne große
Probleme für
den neuen Kältemittelkreislauf
verwendet werden.
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Für neuinstallierte
Kältemittelkreisläufe wird aber
vorgeschlagen hinsichtlich der entstandenen Umweltprobleme und dergleichen
die üblichen
CFC- oder HCFC-Kältemittel
beispielsweise durch ein HFC (Hydrofluorkohlenstoff) zu ersetzen.
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In
diesem Falle muss aber das Innere der an ihrem Platz belassenen
vorinstallierten Kältemittelrohre,
bevor sie als neue Kältemittelkreisläufe dienen können, gespült werden.
Genauer sind auf den Innenwänden
der vorinstallierten Kältemittelrohre
häufig
Schmieröl
und Verunreinigungen abgelagert. Insbesondere wird, obwohl für herkömmliches
CFC-Kältemittel
oder dergleichen Mineralöl
als Schmieröl dient,
für das
HFC-Kältemittel
synthetisches Öl
als Schmieröl
verwendet. Wenn somit das mineralische Schmieröl in dem vorinstallierten Kältemittelrohr
verbleibt, treten in den neuinstallierten Kältemittelkreislauf Fremdsubstanzen
(Kontaminationen) auf. Derartige Fremdsubstanzen können Probleme,
z. B. den Verschluss eines Drosselmechanismus und eine Zerstörung eines
Kompressors (41) verursachen.
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Jedoch
wurde bislang noch kein Verfahren zur Spülung vorinstallierter Kältemittelrohre
vorgeschlagen. Deshalb besteht ein Bedarf zur Entwicklung eines
neuen Rohrspülgeräts und eines
neuen Verfahrens zur Spülung
vorinstallierter Kältemittelrohre,
wenn diese an ihrem Platz verbleiben und für einen neuen Kältemittelkreislauf
eingesetzt werden.
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US-A-5
533 359 beschreibt ein tragbares Gerät, das als Kühlsystem
dient und ein Kältemittel hat,
das ein Ölschmiermittel
enthält.
Mit diesem Gerät
kann ein Rohrspülverfahren
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 durchgeführt
werden.
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JP-A-07
000 937 beschreibt ein Verfahren zur Spülung eines Kältemittelkreises
mit einem Lösungsmittel,
die anschließende
Wiedergewinnung des Lösungsmittels,
die vollständige
Beseitigung des Lösungsmittels
durch Verdampfen des verbleibenden Lösungsmittels und Schalten und
Verbinden mehrerer Pumpen in Reihe oder parallel.
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Diese
Erfindung wurde angesichts des obigen Gesichtspunktes gemacht und
hat als Aufgabe ein neues Rohrspülverfahren
und ein neues Rohrspülgerät für vorinstallierte
Kältemittelkreisläufe in dem
Fall zu erzielen, wo vorinstallierte Kältemittelrohre an ihrem Platz
verbleiben und für
einen neuen Kältemittelkreislauf
verwendet werden.
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Offenbarung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert ist, und ein Gerät vorgeschlagen,
wie es im Anspruch 8 definiert ist.
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In
dieser Erfindung wird ein geschlossener Kreislauf (13)
so gebildet, dass die oberen Enden der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) in einem Kältemittelkreislauf miteinander
durch einen oberen Verbindungskanal (11) und die unteren
Enden derselben miteinander durch einen unteren Verbindungskanal
(12) verbunden werden. Der geschlossene Kreislauf (13)
wird mit einem Kältemittel
beschickt. In einer Trenneinrichtung (50) des unteren Verbindungskanals
(12) heizt eine trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
das Flüssigkältemittel,
um es zu verdampfen, und ein Filter (53) fängt die
Fremdsubstanzen aus dem Gaskältemittel.
Zwei fördernde Wärmetauscher
(7A, 7B) des unteren Verbindungskanals (12)
führen
abwechselnd einen sich wiederholenden Kühlvorgang aus, der das Gaskältemittel, dessen
Phase durch die Trenneinrichtung (50) geändert wurde,
kühlt,
die Phase von der gasförmigen
in die flüssige
Phase ändert,
und einen sich wiederholenden Druckerzeugungsvorgang aus, der das
Flüssigkältemittel
durch seine Erhitzung bis zu einem Grad, bei dem es in der flüssigen Phase
bleibt, unter Druck setzt und dadurch dem Kältemittel eine Strömungskraft
verleiht. Das Kältemittel
spült die
vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B), indem es von den fördernden Wärmetauschern (7A, 7B)
durch den geschlossenen Kreislauf (13) zirkuliert.
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Lösungen
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Insbesondere
zielt, wie 1 zeigt,
eine erste durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung auf ein Rohrspülverfahren
für ein
Kältegerät, bei dem Kältemittelrohre
(2A, 2B) in einem Kältemittelkreislauf gespült werden.
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Das
Verfahren enthält
einen ersten Schritt, der einen einzelnen geschlossenen Kreislauf
(13) durch einen Spül-Verbindungskanal
(12) und die Kältemittelrohre
(2A, 2B) in dem Kältemittelkreislauf durch Verbindung
des Spül-Verbindungskanals
(12) wenigstens mit den einen Enden der Kältemittelrohre (2A, 2B)
bildet und den geschlossenen Kreislauf (13) mit einem Kältemittel
beschickt.
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Außerdem enthält das Verfahren
einen zweiten Schritt, der die Kältemittelrohre (2A, 2B)
durch Zirkulation des Kältemittels
in dem geschlossenen Kreislauf (13) so spült, dass
das Kältemittel
in der flüssigen
Phase durch die Kältemittelrohre
(2A, 2B) durch die in dem Verbindungskanal (12)
liegenden Fördermittel
(40) strömt.
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Zusätzlich enthält das Verfahren
nach dem Spülschritt
einen dritten Schritt, der den Verbindungskanal (12) von
den Kältemittelrohren
(2A, 2B) trennt.
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In
einer zweiten Lösung
dieser Erfindung ist die erste Lösung
so angepasst, dass der zweite Schritt eine Zirkulation des Kältemittels
im geschlossenen Kreislauf (13) und gleichzeitig eine Abtrennung
von Fremdsubstanzen aus dem Kältemittel durch
Trennmittel (50) enthält.
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In
einer dritten Lösung
der Erfindung ist die zweite Lösung
so angepasst, dass der zweite Schritt eine Erhitzung des Flüssigkältemittels
durch die Trennmittel (50) während des Durchgangs des Kältemittels
durch den Verbindungskanal (12), um dessen Phase von der
flüssigen
in die gasförmige
Phase zu ändern
und dadurch Fremdsubstanzen aus dem Kältemittel zu trennen, eine
Kühlung
des Gaskältemittels,
um dessen Phase von der gasförmigen
wieder in die flüssige
Phase zu überführen und
dann eine Einspeisung des flüssigen
Kältemittels
in die Kältemittelrohre
(2A, 2B) durch die Fördermittel (40) enthält.
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In
einer vierten Lösung
dieser Erfindung ist die zweite Lösung so angepasst, dass der
zweite Schritt enthält:
Einen ersten Trennvorgang, der das Flüssigkältemittel während seinem Durchgang durch den
Verbindungskanal (12) durch die Trennmittel (50) erhitzt,
um seine Phase von der flüssigen
in die gasförmige
Phase zu ändern
und dadurch Fremdsubstanzen aus dem Kältemittel abzutrennen; einen zweiten
Trennvorgang, der die Fremdsubstanzen aus dem Gaskältemittel
fängt;
eine Abkühlung
des Gaskältemittels,
um dessen Phase wieder von der gasförmigen in die flüssige Phase
zu überführen und dann
die Einspeisung des Flüssigkältemittels
in die Kältemittelrohre
(2A, 2B) durch die Fördermittel (40).
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In
einer fünften
Lösung
dieser Erfindung werden die dritte und vierte Lösung so angepasst, dass die
Fördermittel
(40) im zweiten Schritt einen Kühlvorgang zur Abkühlung des
Gaskältemittels,
dessen Phase durch die Trennmittel (50) geändert wurde,
um dessen Phase wieder von der gasförmigen in die flüssige Phase
zu überführen, und
einen Fördervorgang ausführen, der
das Flüssigkältemittel
den Kältemittelrohren
(2A, 2B) zuführt.
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In
einer sechsten Lösung
der Erfindung ist die fünfte
Lösung
so angepasst, dass die Fördermittel
(40) zwei fördernde
Wärmetauscher
(7A, 7B) enthalten, die jeweils an einem gewissen
mittleren Punkt des Verbindungskanals (12) vorgesehen und
parallel miteinander verbunden sind und die abwechselnd jeweils
einen sich wiederholenden Kühlvorgang
zur Kühlung
des Gaskältemittels,
dessen Phase durch die Trennmittel (50) geändert wurde,
um diese von der gasförmigen
in die flüssige
zu überführen und
einen sich wiederholenden Druckerzeugungsvorgang ausführen, um
das flüssige
Kältemittel
durch seine Erhitzung bis zu einem Grad, bei dem es in der flüssigen Phase
bleibt, unter Druck zu setzen, so dass der Druckerzeugungsvorgang
die Einspeisung des Flüssigkältemittels
in die Kältemittelrohre
(2A, 2B) verursacht.
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In
einer siebten Lösung
der Erfindung ist die erste Lösung
so angepasst, dass der zweite Schritt eine Zirkulation des Kältemittels
von den Fördermitteln
(40) zu dem Flüssigkältemittelrohr
(2A) durch das Gaskältemittelrohr
(2B) in dem Kältemittelkreislauf
enthält.
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In
einer achten Lösung
der Erfindung ist die erste Lösung
so angepasst, dass der erste Schritt die Beschickung des geschlossenen
Kreislaufs (13) mit dem Kältemittel aus einem Kältemittelvorratsbehälter (91)
durch einen Beschickungskanal (9S) enthält, und dass der dritte Schritt
eine Rückgewinnung
des Kältemittels
zum Kältemittelvorratsbehälter (91)
aus dem geschlossenen Kreislauf (13) durch einen Rückgewinnungskanal
(9R) und dann das Trennen des Verbindungskanals (12)
von den Kältemittelrohren (2A, 2B)
enthält.
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In
einer neunten Lösung
der Erfindung ist die erste Lösung
so angepasst, dass das Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) zur Spülung beschickt
wurde, dasselbe ist, wie das, mit dem ein durch die gespülten Kältemittelrohre
(2A, 2B) gebildeter neuer Kältemittelkreislauf beschickt
wird.
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In
einer zehnten Lösung
dieser Erfindung ist die erste Lösung
so angepasst, dass das Kältemittel, mit
dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wird, ein
HFC-(Hydrofluorkohlenwasserstoff)-Kältemittel, ein HC-(Hydrokohlenwasserstoff)-
Kältemittel oder
ein FC-(Fluorkohlenwasserstoff)-Kältemittel ist.
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Eine
elfte Lösung
dieser Erfindung zielt auf ein Rohrspülgerät für ein Kältegerät, in dem Kältemittelrohre (2A, 2B)
in einem Kältemittelkreislauf
gespült
werden.
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Und
das Rohrspülgerät ist mit
einem Spül-Verbindungskanal
(12) versehen, der wenigstens mit den einen Enden der Kältemittelrohre
(2A, 2B) in dem Kältemittelkreislauf unter Bildung
eines die Kältemittelrohre
(2A, 2B) enthaltenden geschlossenen Kreislaufs
(13) verbunden ist. Zusätzlich
ist der Verbindungskanal (12) mit Fördermitteln (40) versehen,
um dem Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt ist,
eine Strömungskraft so
zu verleihen, dass das Kältemittel
in dem geschlossenen Kreislauf (13) zirkuliert und das
Flüssigkältemittel
durch die Kältemittelrohre
(2A, 2B) strömt und
dadurch spült.
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Eine
zwölfte
Lösung
dieser Erfindung ist so eingerichtet, dass in der elften Lösung der
Verbindungskanal mit Trennmitteln (50) zum Trennen von Fremdsubstanzen
aus dem in dem geschlossenen Kreislauf (13) zirkulierenden
Kältemittel
versehen ist.
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Eine
dreizehnte Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der zwölften Lösung die Trennmittel (15)
Fremdsubstanzen aus dem Kältemittel
fangen, während
es in seiner flüssigen
Phase die Trennmittel (15) durchströmt.
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Eine
vierzehnte Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der zwölften Lösung die Trennmittel (50)
enthalten: Einen Tank (51) zur Aufbewahrung des in dem
geschlossenen Kreislauf (13) zirkulierten flüssigen Kältemittels
und einen Heizteil (52), der in dem Tank (51)
untergebracht ist, um das Flüssigkältemittel
in dem Tank (51) durch Erhitzen zu verdampfen und daraus
die Fremdsubstanzen abzutrennen.
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Eine
fünfzehnte
Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der zwölften Lösung die Trennmittel (50)
enthalten: Einen Tank (51) zur Aufbewahrung des in dem
geschlossenen Kreislauf (13) zirkulierten flüssigen Kältemittels
und einen Heizteil (52), der in dem Tank (51)
untergebracht ist, um das Flüssigkältemittel
in dem Tank (51) durch Erhitzen zu verdampfen; und einen
Fangteil (53), der die Strömung des Gaskältemittels
gestattet und Fremdsubstanzen in dem Gaskältemittel fängt.
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Eine
sechzehnte Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der vierzehnten oder fünfzehnten
Lösung
der Verbindungskanal (12) mit Kühlmitteln (84) zum
Kühlen
des Gaskältemittels
versehen ist, dessen Phase durch die Trennmittel (50) geändert wurde,
um diese Phase von der gasförmigen
in die flüssige
zu überführen und
das Flüssigkältemittel den
Fördermitteln
(40) einzuspeisen.
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Eine
siebzehnte Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der vierzehnten oder fünfzehnten Lösung die
Fördermittel
(40) einen Kühlvorgang
zur Abkühlung
des Gaskältemittels
durchführen,
dessen Phase durch die Trennmittel (50) geändert wurde,
um diese Phase von der gasförmigen
in die flüssige
Phase zu überführen und
einen Fördervorgang
ausführen,
der das Flüssigkältemittel
den Kältemittelrohren (2A, 2B)
zuführt.
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Eine
achtzehnte Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der elften Lösung Fördermittel (40)
eine Förderpumpe
(80) für
die Zirkulation des in der flüssigen
Phase gehaltenen Kältemittels
durch den gesamten geschlossenen Kreislauf (13) sind.
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Eine
neunzehnte Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der elften Lösung die
Fördermittel
(40) enthalten: Kühlmittel
(38), die in einem mit den Kältemittelrohren (2A, 2B)
verbundenen ersten Spül-Verbindungskanal
(11) vorgesehen sind, um das Kältemittel durch Druckabsenkung
zu kühlen
und dadurch das Kältemittel
in der flüssigen
Phase wieder zu gewinnen; und Druckerzeugungsmittel (82), die
in einem mit dem Kältemittelrohren
(2A, 2B) verbundenen zweiten Kältemittelspülkanal (12) vorgesehen
sind und wenigstens unterhalb der Kühlmittel (81) liegen,
um das Flüssigkältemittel
durch Erhitzen unter Druck zu setzen und das Flüssigkältemittel auszutreiben.
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Eine
zwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der siebzehnten Lösung die
Kühlmittel
(81) in einem mit den einen Enden der Kältemittelrohre (2A, 2B)
verbundenen ersten Spül-Verbindungskanal
(11) vorgesehen sind und oberhalb der Kältemittelrohre (2A, 2B)
liegen, das durch das Kältemittelrohr
(2B) aufsteigende Flüssigkältemittel wieder
gewinnen und die Abwärtsströmung des
Flüssigkältemittels
durch das Kältemittelrohr
(2A) durch Schwerkraft antreiben, und dass die Druckerzeugungsmittel
(82) in einem mit den anderen Enden der Kältemittelrohre
(2A, 2B) verbundenen zweiten Spül-Verbindungskanal
(12) vorgesehen sind, unterhalb der Kältemittelrohre (2A, 2B)
liegen, das durch das Kältemittelrohr
(2A) fallende Flüssigkältemittel wieder
gewinnen und die Aufwärtsströmung des Flüssigkältemittels
durch das Kältemittelrohr
(2B) durch Druckerzeugung antreiben.
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Eine
einundzwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der elften, vierzehnten, fünfzehnten
oder achtzehnten Lösung
die Fördermittel
(40) zwei fördernde
Wärmetauscher
(7A, 7B) enthalten, die jeweils an einem gewissen
mittleren Punkt des Verbindungskanals (12) vorgesehen und
parallel miteinander verbunden sind und dass die zwei fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) abwechselnd jeweils einen sich wiederholenden
Kühlvorgang
zur Kühlung des
gasförmigen
Kältemittels,
dessen Phase durch die Trennmittel (50) geändert wurde,
um diese von der gasförmigen
in die flüssige
Phase zu überführen und
einen sich wiederholenden Druckerzeugungsvorgang ausführen, der
das flüssige
Kältemittel
durch Erhitzen bis zu einem Grad, bei dem es in der flüssigen Phase
bleibt, unter Druck zu setzen, wobei der Kühlvorgang die Wiedergewinnung
des Kältemittels
und der Druckerzeugungsvorgang die Einspeisung des Flüssigkältemittels
in die Kältemittelrohre
(2A, 2B) verursachen.
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Eine
zweiundzwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der einundzwanzigsten Lösung der
Heizteil (52) der Trennmittel (50) aus einer trennenden
Wärmetauscherrohrschlange
(52) gebildet ist, und die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
mit den beiden fördernden
Wärmetauschern
(7A, 7B) der Fördermittel
(40) unter Bildung eines einzelnen Kältemittelspülkreislaufs (4R) verbunden
ist, worin ein primäres
Kältemittel
getrennt von dem geschlossenen Kreislauf (13) so zirkuliert, dass
das primäre
Kältemittel
Wärme mit
einem in dem geschlossenen Kreislauf (13) zirkulierenden
sekundären
Kältemittel
tauscht. Zusätzlich
enthält
der Kältemittelspülkreislauf
(4R) einen Förderkanalabschnitt
(4A), in dem fördernde
Kältemittelkanäle (71, 72)
zum Durchlass des primären
Kältemittels
jeweils in den fördernden
Wärmetauschern
(7A, 7B) gebildet und in Reihe miteinander durch
einen Drosselmechanismus (44) verbunden sind; einen Trennkanalabschnitt
(4B), der mit dem Förderkanalabschnitt
(4A) in Verbindung steht und in dem die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) in Reihe mit der Auslassseite des Kompressors (41)
verbunden ist; und Selektionsmitteln (42), um die Richtung
des Kältemittelstroms
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) bezogen auf den Trennkanalabschnitt (4B)
so zu ändern,
dass die fördernden Wärmetauscher
(7A, 7B) jeweils abwechselnd eine wiederholte
Kondensation und Verdampfung des primären Kältemittels erzielen.
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Eine
dreiundzwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der zweiundzwanzigsten Lösung der
Kältemittelspülkreislauf
(4R) die Richtung der Kältemittelströmung in
dem Förderkanalabschnitt (4A) ändert, wenn
der Auslassdruck des Kompressors (41) gleich oder größer als
ein vorbestimmter Werts oder wenn die Auslasstemperatur des Kompressors
(41) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert oder
wenn der innere Druck der Trennmittel (50) gleich oder
größer als
ein vorbestimmter Wert werden.
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Eine
vierundzwanzigste Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der einundzwanzigsten Lösung der
Heizteil (52) der Trennmittel (50) aus einer trennenden
Wärmetauscherrohrschlange
(52) besteht und dass die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
mit den zwei fördernden
Wärmetauschern
(7A, 7B) der Fördermittel
(40) unter Bildung eines einzelnen Kältemittelspülkreislaufs (4R) verbunden
ist, worin ein primäres
Kältemittel
getrennt von dem geschlossenen Kreislauf (13) so zirkuliert, dass
das primäre
Kältemittel
Wärme mit
einem im geschlossenen Kreislauf (13) zirkulierenden Kältemittel tauscht.
Zusätzlich
enthält
der Kältemittelspülkreislauf
(4R) einen Förderkanalabschnitt
(4A), der in den fördernden
Wärmetauschern
(7A, 7B) jeweils gebildete Kältemittelförderkanäle (71, 72)
zur Durchleitung des primären
Kältemittels,
die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) und einen Drosselmechanismus (44) enthält; einen
Kompressionskanalabschnitt (4C), der den Kompressor (41)
enthält
und mit dem Förderkanalabschnitt
(4A) in Verbindung steht; und Wählmittel (42), die
die Richtung des Kältemittelstroms
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) bezogen auf den Kompressionskanalabschnitt (4C)
so ändern,
dass durch die fördernden
Wärmetauscher (7A, 7B)
jeweils abwechselnd eine sich wiederholende Kondensation und Verdampfung
des primären Kältemittels
ausgeführt
werden. Außerdem
ist der Förderkanalabschnitt
(4A) so gestaltet, dass das primäre Kältemittel, das durch einen
der fördernden Wärmetauscher
(7A oder 7B) kondensiert ist, durch die trennende
Wärmetauscherrohrschlange
(52) strömt,
durch den Drosselmechanismus (44) druckgemindert und durch
den anderen fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B) verdampft wird.
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Eine
fünfundzwanzigste
Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der vierundzwanzigsten Lösung der
Kompressionskanalabschnitt (4C) einen luftgekühlten Kondensator
(4e) hat, der an der Auslassseite des Kompressors (41)
zur Kondensation des vom Kompressor (41) ausgelassenen
primären Kältemittels
vorgesehen ist.
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Eine
sechsundzwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der fünfundzwanzigsten Lösung der
luftgekühlte
Kondensator (4e) einen Luftkühlventilator (4f)
antreibt, wenn der Auslassdruck des Kompressors (41) gleich
oder größer als
ein vorbestimmter Wert wird.
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Eine
siebenundzwanzigste Lösung
dieser Erfindung besteht darin, dass in der vierundzwanzigsten Lösung der
Kältemittelkreislauf
(4R) zur Spülung
so gestaltet ist, dass die Selektionsmittel (42) die Richtung
des Kältemittelstroms
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) ändern,
wenn der Saugdruck des Kompressors (41) gleich oder kleiner
als ein vorbestimmter Wert wird.
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Eine
achtundzwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der vierundzwanzigsten Lösung der
Kältemittelkreislauf
(4R) zur Spülung
mit einem Differentialdruckregelkanal (49) versehen ist, der
die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) umgeht und ein Abschaltventil (SV) enthält.
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Eine
neunundzwanzigste Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der zweiundzwanzigsten oder
vierundzwanzigsten Lösung
der Verbindungskanal (12) mit einem Beschickungskanal (9S)
zur Beschickung des geschlossenen Kreislaufs (13) mit dem
sekundären
Kältemittel
aus einem Kältemittelvorratsbehälter (51)
vor der Ausführung
des Spülvorgangs
und mit einem Rückgewinnungskanal
(9R) zur Rückgewinnung
des sekundären
Kältemittels
aus dem geschlossenen Kreislauf (13) zum Kältemittelvorratsbehälter (91)
nach ausgeführter
Spülung
versehen ist.
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Eine
dreißigste
Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der zweiundzwanzigsten oder vierundzwanzigsten
Lösung
der Verbindungskanal (12) mit einem Heißgaskanal (15) versehen
ist, um das sekundäre
Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks, wenn die Spülung vollständig ist, von einer Stelle
stromaufwärts
der fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) abzuleiten und das abgeleitete sekundäre Kältemittel
zu einer Stelle stromabwärts
der fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) zu speisen.
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Eine
einunddreißigste
Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der elften Lösung der
Verbindungskanal (12) so gestaltet ist, dass das Kältemittel in
dem Kältemittelkreislauf
von den Fördermitteln (40)
durch das Gaskältemittelrohr
(2B) zu dem Flüssigkältemittelrohr
(2A) zirkuliert.
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Eine
zweiunddreißigste
Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der elften Lösung das Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wird,
dasselbe ist, mit dem ein durch die gespülten Kältemittelrohre (2A, 2B)
gebildeter neuer Kältemittelkreislauf
beschickt wird.
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Eine
dreiunddreißigste
Lösung
der Erfindung besteht darin, dass in der elften Lösung das
Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wird,
ein HFC-Kältemittel,
ein HC-Kältemittel oder
ein FC-Kältemittel
ist.
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Betriebsweise
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Mit
den oben angeführten
Merkmalen der Erfindung werden in der ersten und elften Lösung die Außen- und
Inneneinheiten von den Kältemittelrohren
(2A, 2B) in dem vorinstallierten Kältemittelkreislauf
entfernt und der Verbindungskanal (12) wenigstens mit den
einen Enden der Kältemittelrohre
(2A, 2B) zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufs
(13) verbunden. Dann wird der geschlossene Kreislauf (13)
mit einem Spülkältemittel
beschickt. In diesem Fall wird der geschlossene Kreislauf (13)
in der achten und neunundzwanzigsten Lösung durch den Beschickungskanal
(9S) mit dem Kältemittel
von dem Kältemittelvorratsbehälter (91)
beschickt.
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In
der neunten und zweiunddreißigsten
Lösung
ist das Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wird,
dasselbe, wie das Kältemittel,
mit der durch die bespülten
Kältemittelrohre (2A, 2B)
gebildete neue Kältemittelkreislauf
beschickt wird. In der zehnten und dreiunddreißigsten Lösung ist das Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wird,
ein HFC-Kältemittel,
ein HC-Kältemittel
oder ein FC-Kältemittel,
wodurch der erste Schritt vollständig
ist.
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Darauffolgend
werden die Fördermittel
in dem Verbindungskanal (12) zur Zirkulation des Kältemittels
betrieben. Beispielsweise verursacht in der dritten, vierten und
achtzehnten Lösung
der Antrieb der Förderpumpe
(80) die Zirkulation des Kältemittels. Alternativ verursachen
in der neunzehnten und einundzwanzigsten Lösung der Antrieb der Kühl- und Druckerzeugungsmittel
(81, 82) und die Anwendung der Gravitation die
Zirkulation des Kältemittels.
-
Weiter
wird in der vierten, fünften,
sechsten, einundzwanzigsten und zweiundzwanzigsten Lösung z.
B. der Kompressor (41) des Kältemittelspülkreislaufs (4R) so
angetrieben, dass ein primäres
Kältemittel
in dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) zirkuliert. In dem Kältemittelspülkreislauf (4R) strömt das Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks, das vom Kompressor (41)
ausgelassen wurde, in die Trennmittel (50). Z. B. strömt in der
dritten, vierten, vierzehnten und fünfzehnten Lösung das Kältemittel in die trennende
Wärmetauscherrohrschlange
(52) der Trennmittel (50) und verdampft ein in
dem Tank (51) der Trennmittel (15) aufbewahrtes
sekundäres
flüssiges
Spülkältemittel.
Danach strömt
das primäre
Kältemittel,
das die trennende Wärmetauscherschlange (52)
durchströmt
hat, in einen der fördernden
Wärmetauscher
(7A).
-
Speziell
strömt
das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur, das die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
der Trennmittel (50) durchströmt hat, in den ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A), wird darin kondensiert und erhitzt das sekundäre flüssige Kältemittel
und erhöht
dessen Druck. Diese Druckerhöhung
erteilt dem sekundären
Kältemittel
eine Strömungskraft,
während
dieses in der flüssigen
Phase bleibt, so dass das sekundäre
Kältemittel
aus dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) und dann durch die Kältemittelrohre (2A, 2B)
strömt.
Genauer wird in der siebten und einunddreißigsten Lösung das sekundäre Kältemittel
von den Fördermitteln
(40) in dem Kältemittelkreislauf
durch das Gaskältemittelrohr
(2B) zu dem Flüssigkältemittelrohr
(2A) zirkuliert.
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Andererseits
wird das primäre
Kältemittel
in dem Drosselmechanismus (44) druckgemindert und strömt dann
in den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B). Das primäre
Kältemittel
wird darin verdampft und kühlt
das sekundäre
Spülkältemittel
in dessen Gasphase und überführt es dadurch
in die flüssige
Phase. Als Ergebnis dieser Phasenänderung des sekundären Kältemittels
wird dieses druckgemindert, was die Aufbewahrung des sekundären Kältemittels
in der flüssigen
Phase in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) und gleichzeitig das Saugen des sekundären Kältemittels
in der Gasphase aus den Trennmitteln (50) verursacht. Dann
strömt das
in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) verdampfte primäre
Kältemittel
zum Kompressor (41) zurück.
Das primäre
Kältemittel
wiederholt den obigen Vorgang.
-
Danach
wird die Richtung der Kältemittelströmung in
dem fördernden
Kanalabschnitt (4A) des Kältemittelspülkreislaufs (4R) geändert. Beispielsweise
wird in der siebenundzwanzigsten Lösung die Richtung des Kältemittelstroms
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) geändert,
wenn der Auslassdruck des Kompressors (41) gleich oder
größer als
ein vorbestimmter Wert oder wenn die Auslasstemperatur des Kompressors
(41) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert oder
wenn der Innendruck der Trennmittel gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert werden. Als Ergebnis dieser Richtungsänderung
des Kältemittelstroms
strömt
das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur, das durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
der Trennmittel (50) geströmt ist, in den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B), um den Kältemittelrohren
(2A, 2B) das sekundäre Spülkältemittel zuzuführen. Dann
wird das primäre Kältemittel
durch den ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) verdampft, um das sekundäre Spülkältemittel zu kühlen und
es in den ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) zu speichern. Das primäre Kältemittel wiederholt diesen
Vorgang, um das sekundäre Kältemittel
in dem geschlossenen Kreislauf (13) zu zirkulieren.
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Alternativ
strömt
in der vierundzwanzigsten Lösung
z. B. das Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks, das vom Kompressor (41)
ausgelassen wird, durch den ersten fördernden Wärmetauscher (7A) und
wird darin kondensiert, um das sekundäre Kältemittel in der flüssigen Phase
zu erhitzen und dessen Druck zu erhöhen. Danach strömt das zweiphasig
primäre
Kältemittel,
das teilweise in der Gasphase und teilweise in der flüssigen Phase
ist, von der ein Teil kondensiert wurde, in die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) der Trennmittel (50) und verdampft das in
dem Tank (51) der Trennmittel (50) gespeicherte
sekundäre
Spülkältemittel
in der flüssigen
Phase. Das primäre
Kältemittel
wird durch den Drosselmechanismus (44) druckgemindert,
strömt
in den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) und wird darin verdampft, um das in der Gasphase befindliche
sekundäre
Kältemittel
zu kühlen
und dieses wieder in die flüssige
Phase zu überführen. Als
Ergebnis dieser Phasenänderung
eines Teils des sekundären
Kältemittels
wird das sekundäre
Gaskältemittel
in die Trennmittel (50) gesaugt und das sekundäre Flüssigkältemittel
in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) gespeichert. Dann strömt das durch den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) verdampfte primäre
Kältemittel
zum Kompressor (41) zurück.
Das primäre
Kältemittel
wiederholt diesen Vorgang. Weiterhin wird bei der siebenundzwanzigsten
Lösung,
wenn der Saugdruck des Kompressors (41) gleich oder kleiner
als ein vorbestimmter Wert geworden ist, die Richtung des Kältemittelstroms
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) geändert.
Dies lässt
den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) das darin befindliche primäre Kältemittel kondensieren und
das darin befindliche sekundäre Kältemittel
den Kältemittelrohren
(2A, 2B) zuführen und
veranlasst dann, dass der erste fördernde Wärmetauscher (7A) das
darin befindliche primäre
Kältemittel
verdampft und das sekundäre
Kältemittel
darin speichert. Das primäre
Kältemittel
wiederholt diesen Vorgang, um das sekundäre Kältemittel in dem geschlossenen
Kreislauf (13) zu zirkulieren.
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Alternativ
wird in der auf der vierundzwanzigsten Lösung beruhenden fünfundzwanzigsten
und sechsundzwanzigsten Lösung,
wenn der Auslassdruck des Kompressors (41) gleich oder
größer als ein
vorbestimmter Wert wird, der luftkühlende Ventilator (4f)
angetrieben, um das primäre
Kältemittel
in dem luftgekühlten
Kondensator (4e) zu kondensieren und dadurch den Auslassdruck
zu verringern.
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Alternativ
wird in der auf der vierundzwanzigsten Lösung beruhenden achtundzwanzigsten
Lösung
das Abschaltventil (SV) des die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
umgehenden Differentialdruckregelkanals (49) geöffnet oder
geschlossen, um die Menge der zwischen dem primären und sekundären Kältemittel
in der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52) getauschten Wärme
zu verringern. Dies verringert den Druck des Kältemittels in dem Tank (51)
der Trennmittel (50), und dadurch kann eine Druckdifferenz
zwischen den Trennmitteln (50) und dem fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B) sicher gestellt werden, aus dem das
sekundäre Kältemittel
geliefert wird. Durch die Zirkulation des sekundären Kältemittels in der flüssigen Phase
werden auf der Innenwand der Kältemittelrohre
(2A, 2B) abgelagerte Fremdsubstanzen, z. B. Schmieröl, mit dem
sekundären
Kältemittel
vermischt. Und in der zweiten und dreizehnten Lösung wird während der Zirkulation des sekundären Kältemittels,
dem die Fremdsubstanz beigemischt ist, die Fremdsubstanz von den
Trennmitteln (50) gefangen, wenn das sekundäre Kältemittel
durch die Trennmittel (50) strömt.
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Genauer
strömt
in der dritten und vierzehnten Lösung
das sekundäre
Kältemittel,
dem die Fremdsubstanz beigemischt ist, in die Trennmittel (50).
In den Trennmitteln (50) wird das sekundäre Kältemittel
durch Wärmezufuhr
von der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52) verdampft und wieder in die Gasphase überführt, wie
oben beschrieben wurde. Als Ergebnis wird die Fremdsubstanz aus dem
sekundären
Kältemittel
abgetrennt und am Boden des Tanks (51) abgelagert. Auf
diese Weise wird das Spülen
der Kältemittelrohre
(2A, 2B) ausgeführt. Nach abgeschlossenem Spülvorgang
ist der zweite Schritt beendet.
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Alternativ
strömt
bei der vierten und fünfzehnten
Lösung
das sekundäre
Kältemittel,
dem die Fremdsubstanz beigemischt ist, in den Tank (51)
der Trennmittel (50). Das in flüssiger Phase befindliche sekundäre Kältemittel
wird durch Wärmezufuhr
von der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52) verdampft und wieder in die Gasphase überführt, wie oben
beschrieben wurde. Als Ergebnis wird die Fremdsubstanz von dem sekundären Kältemittel
abgetrennt und am Boden im Inneren des Tanks (51) abgelagert.
Außerdem
wird, wenn das sekundäre Kältemittel
in der Gasphase durch den Fangteil (53) strömt, eine
Fremdsubstanz, wie Schmieröl,
das dem sekundären
Kältemittel
beigemischt ist, so entfernt, dass das sekundäre Kältemittel gesäubert vorliegt. Das
saubere sekundäre
Kältemittel
strömt
in einen der fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B), wie dies oben beschrieben wurde. Diesen
Vorgang führt
das sekundäre
Kältemittel
wiederholt aus. Nach vollständigem
Spülvorgang
ist der zweite Schritt beendet.
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Außerdem werden
bei der ersten und elften Lösung
die Kältemittelrohre
(2A, 2B) so gespült, dass die Fremdsubstanz
dem sekundären
Kältemittel
beigemischt wird. Nach Beendigung des Spülvorgangs ist der zweite Schritt
vollständig.
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Nachdem
in der dreißigsten
Lösung
der Spülvorgang
vollständig
ist, wird das sekundäre
Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks von einer stromaufwärts des
fördernden
Wärmetauschers (7A, 7B)
liegenden Stelle durch den Heißgaskanal (15)
zu einer stromabwärts
derselben liegenden Stelle gespeist. Das Ergebnis ist die Verdampfung
des in der flüssigen
Phase in den Kältemittelrohren
(2A, 2B) verbliebenen sekundären Kältemittels.
-
Danach
wird bei der achten und neunundzwanzigsten Lösung das Kältemittel aus dem geschlossenen
Kreislauf (13) durch den Wiedergewinnungskanal (9R)
zum Kältemittelvorratsbehälter (91) wiedergewonnen.
Dann werden der obere Verbindungskanal (11) und der zweite
Verbindungskanal (12) von den Kältemittelrohren (2A, 2B)
getrennt, wodurch der dritte Schritt abgeschlossen ist.
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Wirkungen der Erfindung
-
Erfindungsgemäß können die
vorinstallierten oder neuinstallierte Kältemittelrohre (2A, 2B)
zuverlässig
gespült
werden, da die Kältemittelrohre
(2A, 2B) in dem Kältemittelkreislauf gespült werden
können.
Eine derartige Spülung
gestattet z. B., dass die vorinstallierten Kältemittelrohre (2A, 2B)
für eine neuinstallierte
Klimaanlage verwendet und an ihrem Platz bleiben können. Als
Ergebnis lässt
sich die Installation einer Klimaanlage vereinfachen und die Kosten
dafür verringern.
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Insbesondere
kann, wenn für
eine neuinstallierte Klimaanlage z. B. ein HFC-Kältemittel
verwendet wird, die Erzeugung von Fremdsubstanzen sicher vermieden
werden. Dies vermeidet das Verstopfen von Kapillarröhren oder
dergleichen und stellt die Zuverlässigkeit der Klimaanlage sicher.
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Da
außerdem
die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) an ihrem Platz belassen werden können, müssen bei
der Installation einer neuen Klimaanlage keine Wand- und Deckenteile
des Gebäudes abgebrochen
werden. Dies gestattet eine schnelle Installation der neuen Klimaanlage
und stellt deren Zuverlässigkeit
sicher.
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Zusätzlich realisiert
dies die Wiederverwendung eines vorhandenen Mittels, da die vorinstallierten
Kältemittelrohre
(2A, 2B) wiederverwendet werden.
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Gemäß der fünfzehnten
Lösung
können Fremdsubstanzen,
wie z. B. Schmieröl,
mit Sicherheit entfernt werden, da die Trennmittel (50)
das Kältemittel
am Heizteil (52) heizen und Fremdsubstanzen am Fangteil
(53) fangen.
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Gemäß der achtzehnten
Lösung
kann das Spülkältemittel
mit einem einfachen Aufbau zirkuliert werden, da die Fördermittel
(40) aus einer Förderpumpe
(80) bestehen, die ein Kältemittel fördern.
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Gemäß der neunzehnten
und zwanzigsten Lösung
kann das Spülkältemittel
mit geringer Förderleistung
zirkuliert werden, da die Fördermittel
(40) aus den Kühlmitteln
(81) und den Druckerzeugungsmitteln (82) bestehen.
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Gemäß der einundzwanzigsten
und zweiundzwanzigsten Lösung
ist eine sehr zuverlässige Förderung
des Kältemittels
erzielt, da das sekundäre Kältemittel
derart gefördert
wird, dass die zwei Kältemittelwärmetauscher
(7A, 7B) in dem Kältemittelspülkreislauf (4R) abwechselnd
jeweils einen wiederholten Kühl-
und Druckerzeugungsvorgang ausführen.
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Gemäß der zweiundzwanzigsten
Lösung wird
eine sehr zuverlässige
Förderung
des Kältemittels
mit einer geringen Förderleistung
erzielt, da der Kältemittelspülkreislauf
(4R) aus einem einzelnen Kältemittelkreislauf gebildet
ist und das Kältemittel durch
ein ein sekundäres
Kältemittel
verwendendes System gefördert
wird.
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Gemäß der dreiundzwanzigsten
Lösung
erfolgt die Zirkulation des Spülkältemittels
zuverlässig, da
die Richtung der Kältemittelzirkulation
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) des Kältemittelspülkreislaufs (4R)
abhängig
von dem Auslassdruck des Kompressors (41) oder von anderen
Faktoren geändert
wird.
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Gemäß der vierundzwanzigsten
Lösung kann,
um das sekundäre
Kältemittel
unter Druck zu setzen, eine ausreichende Wärmemenge sicher gestellt werden, da
das primäre
Kältemittel,
von dem ein Teil in einem der fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B) kondensiert wurde, weiter durch die
trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) kondensiert wird. Dies ermöglicht eine zuverlässige Zirkulation des
sekundären
Kältemittels
in dem geschlossenen Kreislauf (13).
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Insbesondere
haben, wenn HFC-Kältemittel als
sekundäres
Kältemittel
verwendet wird, einige HFC-Kältemittel
Temperaturgradienten bezogen auf die Isobare zwischen der gesättigten
Flüssigkeit
und der Sattdampflinie in dem Mollier-Diagramm. Deshalb wird, wenn
die Kondensationstemperatur des primären Kältemittels konstant ist, der
Druck des in den Trennmitteln (50) verdampften sekundären Kältemittels
kleiner als der Druck des aus dem trennenden Wärmetauscher (7A oder 7B)
ausströmenden sekundären Kältemittels.
Als Ergebnis kann das sekundäre
Kältemittel
zuverlässig
in dem geschlossenen Kreislauf zirkulieren.
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Entsprechend
der fünfundzwanzigsten
und sechsundzwanzigsten Lösung
können
Kondensation und Wärmestrahlung
des primären
Kältemittels
zuverlässig
ausgeführt
werden, da der Kompressionskanalabschnitt (4C) mit einem
luftkühlenden
Kondensator (4e) versehen ist. Dies verhindert mit Sicherheit einen übermäßigen Druckanstieg
des unter hohem Druck stehenden Kältemittels im Kältemittelspülkreislauf
(4R).
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Entsprechend
der siebten und einunddreißigsten
Lösung
kann, da das sekundäre
Kältemittel von
dem vorinstallierten Gaskältemittelrohr
(2B) größeren Durchmessers
in das vorinstallierte Flüssigkältemittelrohr
(2A) geringeren Durchmessers strömt, das sekundäre Kältemittel,
ohne dass es auf halbem Weg dazwischen expandiert, zirkulieren.
Dementsprechend kann das sekundäre
Kältemittel
zirkulieren und dabei in der flüssigen
Phase verbleiben, wodurch eine Verringerung der Spüleffizienz
unterbunden ist.
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Gemäß der achtundzwanzigsten
Lösung lässt sich
der Druck des sekundären
Kältemittels
in den Trennmitteln (50) unter den des sekundären Kältemittels
in einem der fördernden
Wärmetauscher (7A oder 7B),
der das primäre
Kältemittel
durch Druckerzeugung liefert, absenken, da der Differentialdruckregelkanal
(49) angebracht ist, durch den das primäre Kältemittel die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) umgeht. Dies stellt zuverlässig einen Differentialdruck
zwischen dem fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B) und den Trennmitteln (50) sicher.
Als Ergebnis kann das sekundäre
Trennmittel mit Sicherheit zirkulieren.
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Gemäß der dreißigsten
Lösung
kann, da der Heißgaskanal
(15) vorgesehen ist, das restliche sekundäre Kältemittel
in den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) nach vollständiger Spülung mit Sicherheit verdampft
und wiedergewonnen werden.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs,
das das Ausführungsbeispiel
1 der Erfindung zeigt.
-
2 zeigt grafisch das Wärmegleichgewicht
in einem Kältemittelkreislauf
des Ausführungsbeispiels
1.
-
3 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs,
das das Ausführungsbeispiel
2 der Erfindung zeigt.
-
4 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs
mit wesentlichen Teilen des Ausführungsbeispiels
3 dieser Erfindung. 5 ist
ein Schema eines Kältemittelkreislaufs
mit wesentlichen Teilen des Ausführungsbeispiels
4 der Erfindung.
-
6 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs
mit wesentlichen Teilen des Ausführungsbeispiels
5 der Erfindung.
-
7 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs,
das sämtliche
Teile des Ausführungsbeispiels
5 der Erfindung zeigt.
-
8 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs,
das wesentliche Teile des Ausführungsbeispiels
6 der Erfindung zeigt.
-
9 ist ein Schema eines Kältemittelkreislaufs,
das sämtliche
Teile des Ausführungsbeispiels
6 der Erfindung zeigt.
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Beste Ausführungsart
der Erfindung
-
Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung in Einzelheiten bezogen auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsbeispiel 1
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Gemäß 1 wird ein Rohrspülgerät zur Spülung von
Kältemittelrohren
(2A, 2B) in einem vorinstallierten Kältemittelkreislauf
durch ein System gebildet, das ein sekundäres Kältemittel verwendet und dazu
mit den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) verbunden. In 2 sind zwei vorinstallierte Kältemittelrohre
(2A, 2B) dargestellt. Diese vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) sind Verbindungsrohre, die eine Außeneinheit
mit einer Inneneinheit in dem nicht gezeigten vorinstallierten Kältemittelkreislauf verbinden
und in diesem Ausführungsbeispiel
als vertikale Rohre dargestellt.
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Die
genannten beiden vorinstallierten Kältemittelrohre (2A, 2B)
sind an ihren oberen Enden mit einem oberen Verbindungskanal (11)
als einem ersten Verbindungskanal und an ihren unteren Enden mit
einem unteren Verbindungskanal (12) als einem zweiten Verbindungskanal
verbunden. Der obere Verbindungskanal (11) besteht aus
einem einzelnen Verbindungsrohr (1a), dessen beide Enden
jeweils mit den oberen Enden der beiden vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) durch Kupplungen (21, 21)
verbunden sind. Derartige Verbindungsabschnitte des oberen Verbindungskanals
(11) sind z. B. Abschnitte, an denen eine Inneneinheit
an dem vorinstallierten Kältemittelkreislauf
angeschlossen war.
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Der
untere Verbindungskanal (12) besteht aus einem Zwischenverbindungsspülkanal (30)
und einem Kältemittelspülkreislauf
(4R). Beide Enden des Zwischenverbindungsspülkanals
(30) sind mit den unteren Enden der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) durch Kupplungen (21, 21)
verbunden. Auf diese Weise bilden die beiden vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B), der obere Verbindungskanal (11)
und der Zwischenverbindungsspülkanal
(30) des unteren Verbindungskanals (12) einen geschlossenen
Kreislauf (13). Die Verbindungsteile des Zwischenverbindungsspülkanals
(30) sind z. B. Abschnitte, an denen eine Außeneinheit
an dem vorinstallierten Kühlmittelkreislauf
angeschlossen war.
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Der
geschlossene Kreislauf (13) wird mit einem sekundären Spülkältemittel
zur Spülung
der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) beschickt. Als sekundäres Kältemittel kann z. B. ein neues
Kältemittel
verwendet werden, das für
eine neuinstallierte Klimaanlage vorgesehen ist. Speziell ist das
sekundäre Kältemittel
ein HFC-Kältemittel,
z. B. R-407C und R-410A. Das zum Spülen der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) dienende sekundäre Kältemittel muss die Forderungen
(a) einer geringen latenten Verdampfungswärme, d. h. es muss bei geringfügiger Erhitzung
verdampfen und bei geringfügiger
Abkühlung
kondensieren, (b) eines kleinen spezifischen Gewichts in der Flüssigphase,
d. h. es muss eine kleine Energie der Flüssigkeitszirkulation haben,
erfüllen und
(c) ein gutes Lösungsmittel
für Schmieröl sein.
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Der
Zwischenverbindungsspülkanal
(30) ist so konstruiert, dass ein Rücklaufventil (31),
ein Sichtglas (32), um die Spülung zu verifizieren, ein Trenner (50),
ein Druckerhöhungs-/minderungsteil
(60) und ein Trockner (33) in dieser Reihenfolge
durch ein Verbindungsrohr (34) verbunden sind. Das Rücklaufventil
gestattet, dass nur Kältemittel
zum Trenner (50) strömt.
Das Sichtglas (32) ist ein Fenster, um hauptsächlich festzustellen,
ob Schmieröl
entsprechend der Viskosität
des Kältemittels
entfernt wurde. Der Trockner (33) ist als ein Filter gestaltet.
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Der
Druckerhöhungs-/minderungsteil
(60) ist so konstruiert, dass sich ein Teil des Verbindungsrohrs
(34) in zwei parallele Kanäle (61, 61)
verzweigt und die parallelen Kanäle
(61, 61) jeweils mit fördernden Wärmetauschern (7A, 7B)
versehen sind. Weiterhin sind in dem Druckerhöhungs-/Minderungsteil (60)
Rücklaufventile
(62, 62, ...) jeweils stromaufwärts und
stromabwärts
der fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) angeordnet.
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Der
Trenner (50) ist so konstruiert, dass eine trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) und ein Filter (53) in einem Tank (51)
untergebracht sind, und bildet ein Trennmittel zum Abtrennen von
Fremdsubstanzen, wie z. B. Schmieröl aus dem sekundären Kältemittel.
Der Tank (51) dient zum Speichern des sekundären Kältemittels
in der flüssigen
Phase, das durch die vorinstallierten Kältemittelrohre (2A, 2B) geströmt ist.
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Die
trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
ist mit dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) verbunden und bildet einen Heizteil zum Heizen des
sekundären
Kältemittels
in der flüssigen
Phase in dem Tank (51), um dieses zu verdampfen. Der Filter
(53) ist an einem oberen Abschnitt in dem Tank (51)
angebracht und bildet einen Fangteil zum Entfernen von Fremdsubstanzen
aus dem sekundären
Kältemittel
in der Gasphase, das durch Erhitzung der von dem sekundären Kältemittel
durchströmten
trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52) verdampft wurde.
-
Der
Kältemittelspülkreislauf
(4R) bildet ein Fördermittel
(40) in Form eines unabhängigen Kältemittelkreislaufs, der aus
einem Förderkanalabschnitt (4A)
und einem Trennkanalabschnitt (4B) besteht. Der Förderkanalabschnitt
(4A) ist mit dem Trennkanalabschnitt (4B) so verbunden,
dass die Richtung des Kältemittelstroms
bezogen auf den Trennkanalabschnitt (4B) durch ein Vierwegewählventil
(42) umgekehrt werden kann. Für ein Kältemittel, mit dem der Kältemittelspülkreislauf
(4R) beschickt wurde, d. h. für ein primäres Kältemittel können verschiedene Kältemittelarten,
z. B. R22 und ein HFC-Kältemittel verwendet
werden.
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Der
Trennkanalabschnitt (4B) ist so konstruiert, dass die trennende
Wärmetauscherrohrschlange
(52) in Reihe mit der Auslassseite des Kompressors (41)
verbunden ist. Die Saugseite des Kompressors (41) ist durch
ein Kältemittelrohr
mit dem Vierwegewählventil
(42) verbunden, während
die Ausflussseite der trennenden Wärmetauscherrohrschlange mit
dem Vierwegewählventil
(42) verbunden ist. Außerdem
ist die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) in dem Tank (51) untergebracht. Die trennende
Wärmetauscherrohrschlange
(52) lässt
das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur, das vom Kompressor (41) ausgelassen wurde
durchströmen,
um das sekundäre
Kältemittel
in flüssiger
Phase in dem Tank (51) zu verdampfen. Auf diese Weise wirken
die Fördermittel
(40) doppelt als Heizteil für den Trenner (50).
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Der
Förderkanalabschnitt
(4A) ist so konstruiert, dass die fördernden Wärmetauscherrohrschlangen (71, 72)
der beiden fördernden
Wärmetauscher (7A, 7B) über ein
Kältemittelrohr
mit einem dazwischen eingefügten
Drosselmechanismus (44) in Reihe miteinander verbunden
sind. Die fördernden
Wärmetauscherrohrschlangen
(71, 72) der beiden fördernden Wärmetauscher (7A, 7B)
führen
abwechselnd jeweils einen sich wiederholenden Kühlvorgang zur Kühlung des
sekundären
Gaskältemittels, dessen
Phase im Trenner (50) geändert wurde, um sie von der
gasförmigen
in die flüssige
Phase zu überführen und
dessen Druck zu mindern, und einen Druckerzeugungsvorgang zur Erhöhung des
Drucks des sekundären
Kältemittels
in der flüssigen
Phase durch Erhitzung desselben bis zu einem Grad, wo das Kältemittel
in der flüssigen
Phase bleibt. Anders gesagt bilden die fördernden Wärmetauscherrohrschlangen (71, 72)
einen fördernden
Kältemittelkanal,
der abwechselnd jeweils als Kühlmittel
oder als Druckerzeugungsmittel dient.
-
Speziell
sei z. B. angenommen, dass ein sekundäres Spülkältemittel in der flüssigen Phase
in dem auf der linken Seite in 1 liegenden
ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) und ein sekundäres Spülkältemittel
in der Gasphase in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) auf der rechten Seite in 1 gespeichert sind. In diesem Zustand
dient die erste fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
als Druck erzeugendes Mittel, während
die zweite fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(72) als Kühlmittel
dient.
-
Dann
heizt das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur, das durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
geleitet wurde, das in flüssiger
Phase in dem ersten fördernden
Wärmetauscher (7A)
vorliegende sekundäre
Kältemittel,
um dessen Druck zu erhöhen
und dem sekundären
Kältemittel eine
Strömungskraft
zu erteilen. Als Ergebnis wird das sekundäre Kältemittel den vorinstallierten
Kältemittelrohren
(2A, 2B) geliefert. Andererseits wird der Druck
des primären
Kältemittels
durch den Drosselmechanismus (4) gemindert und dieses dann
in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) verdampft, um das sekundäre Kältemittel in der Gasphase zu kühlen. Das
gekühlte
sekundäre
Kältemittel
kehrt in die flüssige
Phase zurück
und ist druckvermindert, was die Aufnahme des sekundären Kältemittels
in der flüssigen
Phase in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B), während
es gasförmig
aus dem Trenner (50) gesaugt wird, veranlasst.
-
Danach
werden die erste und zweite fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(71, 72) jeweils zu Kühlmitteln und Druckerzeugungsmitteln
verändert. In
diesem Zustand strömt
das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur, das durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
geströmt
ist, in den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) und treibt das sekundäre Kältemittel in der flüssigen Phase
zu den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) aus. Dann wird das primäre Kältemittel
in den ersten fördernden Wärmetauscher
(7A) verdampft, um das sekundäre Kältemittel in der Gasphase zu
kühlen.
Das gekühlte sekundäre Kältemittel
wird in die flüssige
Phase überführt und
in dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) gespeichert. Diese abwechselnden Operationen werden
wiederholt.
-
Der
Kältemittelspülkreislauf
(4R) ist so gestaltet, dass, wenn der Auslassdruck des
Kompressors (41) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert
oder wenn die Auslasstemperatur des Kompressors (41) gleich
oder kleiner als ein vorbestimmter Wert oder wenn der Innendruck
des Trenners (50) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert
werden, das Vierwegewählventil
(41) geöffnet
wird, um die Richtung des Kältemittelstroms
im Förderkanalabschnitt
(4A) zu ändern.
Speziell wird, wenn das gesamte sekundäre Kühlmittel in der flüssigen Phase aus
einem der fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B)(der druckerzeugungsseitige Wärmetauscher) strömt, die
Menge der vom primären
Kältemittel
getauschten Wärme
reduziert, so dass sich der Auslassdruck des Kompressors (41)
erhöht.
Demgemäß wird die
Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils (42)
geändert.
Alternativ wird, wenn der andere fördernde Wärmetauscher (7A, 7B)(der
kühlseitige Wärmetauscher)
mit dem sekundären
Kältemittel
in der flüssigen
Phase gefüllt
ist, das primäre
Kältemittel
in den Kompressor (51) gesaugt, so dass die Auslasstemperatur
des Kompressors (41) abgesenkt wird. Dementsprechend wird
die Strömungsrichtung des
Vierwegewählventils
(42) geändert.
Alternativ steigt, wenn einer der fördernden Wärmetauscher (7A, 7B)(der
kühlseitige
Wärmetauscher)
mit dem sekundären
Kältemittel
in flüssiger
Phase gefüllt
ist, der Innendruck des Trenners (50) auf einen Sättigungsdruck äquivalent
einer Auslasstemperatur des Kompressors (41). Deshalb wird
die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
Die geänderte
Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils (42)
gestattet dem durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
geströmten
Kältemittel
hoher Temperatur in den anderen fördernden Wärmetauscher (7A, 7B)
zu strömen.
-
Spülung vorinstallierter Kältemittelrohre
(2A, 2B)
-
Nun
wird ein Spülvorgang
für die
vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) durch das oben beschriebene Rohrspülgerät zusammen
mit einem Rohrspülverfahren
beschrieben.
-
Zuerst
werden in dem vorinstallierten Kältemittelkreislauf
die Innen- und die Außeneinheit
von den als Zwischenverbindungsrohre fungierenden vorinstallierten
Kältemittelrohren
(2A, 2B) abgenommen. Dann wird der obere Verbindungskanal
(11) mit den oberen Enden der beiden vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) und der Zwischenverbindungsspülkanal (30)
des unteren Verbindungskanals (12) mit den unteren Enden
der beiden vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) verbunden. Auf diese Weise wird der geschlossene
Kreislauf (13) gebildet. Danach wird der geschlossene Kreislauf
(13) mit dem als Spülkältemittel
dienenden sekundären
Kältemittel beschickt
und damit der erste Schritt abgeschlossen.
-
Darauffolgend
wird der Kältemittelspülkreislauf
(4R) in dem unteren Verbindungskanal (12) angetrieben.
Speziell wird der Kompressor (41) angetrieben, um das primäre Kältemittel
zirkulieren zu lassen. In dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) strömt
das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks, das vom Kompressor (41)
ausgelassen wird, in die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52) des
Trenners (50), um das in flüssiger Phase in dem Tank (51)
des Trenners (50) gespeicherte sekundäre Kältemittel zu verdampfen. Das
primäre
Kältemittel wird
beim Durchgang durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
teilweise kondensiert und in zwei Phasen überführt und strömt dann über das Vierwegewählventil
(42) in eine der fördernden
Wärmetauscherrohrschlangen
(71, 72).
-
Nun
wird vorgeschlagen, die Beschreibung mit einem Zustand zu beginnen,
bei dem das sekundäre
Spülkältemittel
in flüssiger
Phase in dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) gespeichert ist, der sich in 1 links befindet und bei dem das sekundäre Spülkältemittel
in der Gasphase in dem in 1 rechts
befindlichen zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) gespeichert ist.
-
In
diesem Zustand wird das Vierwegewählventil (42) in die
in ausgezogenen Linien in 1 dargestellte
Position geändert,
so dass das primäre Kältemittel
hoher Temperatur, das durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
gegangen ist, in die fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(71) des ersten fördernden
Wärmetauschers
(7A) strömt. Als
Ergebnis wird darin das primäre
Kältemittel
kondensiert, heizt das in flüssiger
Form befindliche sekundäre
Kältemittel
und erhöht
dessen Druck. Unter Druckerhöhung
erfährt
das sekundäre
Kältemittel eine
Strömungskraft,
bleibt dabei in flüssiger
Phase und strömt
aus dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) in die vorinstallierten Kältemittelrohre (2A, 2B).
-
Weiterhin
wird das primäre
Kältemittel
im Drosselmechanismus (44) unter Druck gesetzt und strömt dann
in die fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(72) des zweiten fördernden
Wärmetauschers
(7B). In dieser fördernden
Wärmetauscherrohrschlange
(72) wird das primäre
Kältemittel
verdampft und kühlt
das sekundäre
Spülkältemittel
in der Gasphase, die sich in die flüssige Phase ändert. Als
Ergebnis dieser Phasenänderung
wird der Druck des sekundären
Kältemittels
reduziert und veranlasst die Speicherung des sekundären Kältemittels
in flüssiger
Phase in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B), während
das sekundäre
Kältemittel
in der Gasphase aus dem Trenner (50) gesaugt wird. Dann kehrt
das in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher (7B)
verdampfte primäre
Kältemittel
zum Kompressor (41) über
das Vierwegewählventil
(42) zurück. Das
primäre
Kältemittel
führt diesen
Vorgang wiederholt aus.
-
Danach
wird, wenn das gesamte sekundäre Kältemittel
in der flüssigen
Phase aus dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) ausströmt,
die Stellung des Vierwegewählventils
(42) zur Änderung
der Strömungsrichtung
geändert.
In diesem Fall wird z. B. die Menge der vom primären Kältemittel in dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) getauschten Wärme
verringert, so dass der Auslassdruck des Kompressors (41)
erhöht
wird. Dazu wird der Ausfluss des sekundären Kältemittels erfasst und die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
Alternativ wird, wenn der sekundäre
Wärmetauscher
(7B)(der kühlseitige
Wärmetauscher)
mit dem sekundären
Kältemittel
in der flüssigen
Phase gefüllt
ist, das primäre
Kältemittel
in den Kompressor (41) gesaugt, so dass sich die Auslasstemperatur des
Kompressors (41) verringert. Deshalb wird der Ausfluss
des sekundären
Kältemittels
erfasst und die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
Alternativ steigt, wenn der erste fördernde Wärmetauscher (7A)(der
kühlseitige
Wärmetauscher)
mit dem sekundären
Kältemittel
in der flüssigen
Phase gefüllt
ist, der Innendruck des Trenners (50) auf einen Sättigungsdruck,
der einer Auslasstemperatur des Kompressors (41) äquivalent
ist. Deshalb wird der Ausfluss des sekundären Kältemittels erfasst und die
Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
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Die Änderung
der Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) lässt
das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur, das durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
gegangen ist, in den zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) strömen, um
den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) das sekundäre Spülkältemittel zuzuführen. Weiterhin wird
das primäre
Kältemittel
in dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) verdampft, kühlt
das sekundäre
Spülkältemittel
und speichert es in den ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A). Dieser Vorgang des primären Kältemittels wiederholt sich
und lässt das
sekundäre
Kältemittel
im geschlossenen Kreislauf (13) zirkulieren.
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Durch
die Zirkulation des sekundären
Kältemittels
in der flüssigen
Phase werden Fremdsubstanzen, z. B. Schmieröl, welches auf der Innenwand
der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) abgelagert ist, dem sekundären Kältemittel
beigemischt und strömt
in den Tank (51) des Trenners (50). Wie oben beschrieben,
wird das sekundäre
Kältemittel
in flüssiger
Phase im Tank (51) durch seine Erwärmung von der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52) verdampft und in die Gasphase überführt. Dementsprechend werden Fremdsubstanzen
vom sekundären
Kältemittel
getrennt und auf dem Boden im Inneren des Tanks (51) abgelagert.
Weiterhin werden, wenn das sekundäre Kältemittel in der Gasphase durch
den Filter (53) geht, Fremdsubstanzen, z. B. Schmieröl, das dem
sekundären
Kältemittel
beigemischt ist, entfernt, so dass das sekundäre Kältemittel gesäubert wird.
Außerdem
strömt
das saubere sekundäre
Kältemittel
in einen der oben beschriebenen fördernden Wärmetauscher (7A, 7B).
Dieser Vorgang des sekundären
Kältemittels
wiederholt sich.
-
Das
durch das Sichtglas (32) sichtbare sekundäre Kältemittel
hat eine hohe Viskosität,
wenn es viel Schmieröl
enthält.
Allerdings sinkt die Viskosität des
sekundären
Kältemittel
ab, wenn sich die Menge des im sekundären Kältemittel enthaltenen Schmieröls durch
die wiederholte Reinigungsoperation verringert. Deshalb wird die
Vollständigkeit
des Reinigungsvorgangs abhängig
von Überwachungsergebnissen
der Viskosität
bestimmt. Nach vollständigem Reinigungsvorgang
ist der zweite Schritt abgeschlossen.
-
Nach
Beendigung des Reinigungsvorgangs werden die oberen und unteren
Verbindungskanäle (11, 12)
von den vorinstallierten Kältemittelrohren (2A, 2B)
abgenommen und dadurch der dritte Schritt vervollständigt. Dann
werden neu zu installierende Außen-
und Inneneinheiten mit den vorinstallierten Kältemittelrohren (2A, 2B)
verbunden. Zu dieser Zeit kann ein sich von dem für den Reinigungsvorgang verwendeten
sekundären
Kältemittel
unterscheidendes neues Kältemittel
für einen
neuen Kältemittelkreislauf
oder das obige sekundäre
Kältemittel
für den
neuen Kältemittelkreislauf
verwendet werden.
-
Das
Wärmegleichgewicht
in dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) während
des oben beschriebenen Spülvorgangs
ist in 2 gezeigt. Zuerst
wird der Druck des primären
Kältemittels
vom Punkt A zum Punkt B durch den Kompressor (41) erhöht und ändert sich
dann thermisch vom Punkt B nach Punkt C durch Wärmestrahlung in der trennenden
Wärmetauscherrohrschlange
(52) und gibt dabei eine Wärmemenge (= i4 – i2) an
das sekundäre
Kältemittel
ab. Danach ändert
sich das primäre
Kältemittel
vom Punkt C zum Punkt D in einem der fördernden Wärmetauscher (7A, 7B)
und gibt an das sekundäre
Kältemittel
eine Wärmemenge
(= i2 – i1)
ab. Weiterhin ändert
sich das primäre
Kältemittel
vom Punkt E zum Punkt A in dem anderen fördernden Wärmetauscher (7A, 7B)
und nimmt eine Wärmemenge
(= i3 – i1) vom
sekundären
Kältemittel
auf. Hier sei erwähnt, dass
in 2 i4 – i3 = i2 – i1 und
i4 - i2 = i3 – i1
gelten und jeweils eine thermisch ausgeglichene Beziehung haben.
-
Das
durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) strömende
primäre
Kältemittel lässt sich
lediglich in seiner spürbaren
Wärme ändern.
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Wirkungen des Ausführungsbeispiels
1
-
Gemäß dem bislang
beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel
können
die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) zuverlässig gespült werden, da sie sich in dem
vorinstallierten Kältemittelkreislauf
reinigen lassen. Dementsprechend lassen sich die vorinstallierten
Kältemittelrohre
(2A, 2B), während
sie an ihrem Platz verbleiben, für
eine neuinstallierte Klimaanlage einsetzen. Als Ergebnis kann die
Installation einer Klimaanlage vereinfacht und die Kosten dafür reduziert
werden.
-
Insbesondere
kann, wenn ein HFC-Kältemittel
für eine
neuinstallierte Klimaanlage verwendet wird, die Erzeugung von Fremdsubstanzen
mit Sicherheit verhindert werden. Dies vermeidet ein Verstopfen
von Kapillarröhren
oder dergleichen und stellt dadurch die Zuverlässigkeit der Klimaanlage sicher.
-
Außerdem brauchen
keine Wandteile und Decken im Gebäude bei der Installation einer
neuen Klimaanlage abgebrochen werden, da die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) an ihrem Platz gelassen und wieder verwendet
werden können.
Dadurch wird eine schnell Installation der Klimaanlage ermöglicht und
gleichzeitig deren Zuverlässigkeit
sicher gestellt.
-
Zusätzlich wird
hier eine Wiederverwendung derartiger vorhandener Installationen
ermöglicht,
da die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) wieder eingesetzt werden.
-
Da
das sekundäre
Kältemittel
derart gefördert
wird, dass die beiden fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) in dem Kältemittelspülkreislauf (4R) jeweils
abwechselnd eine sich wiederholende Kühlung und Druckerzeugung ausführen, ermöglicht dies eine
sehr zuverlässige
Förderung
des Kältemittels.
-
Da
außerdem
der Kältemittelspülkreislauf (4R)
aus einem einzelnen Kältemittelkreislauf
gebildet ist und das Kältemittel
durch ein ein sekundäres Kältemittel
verwendendes System gefördert
wird, ist damit eine sehr zuverlässige
Förderung
von Kältemittel
mit geringer Leistung ermöglicht.
-
Da
weiterhin der Trenner (50) das sekundäre Kältemittel an der trennende
Wärmetauscherrohrschlange
(52) heizt und am Filter (53) Fremdsubstanzen
fängt,
können
Fremdsubstanzen, wie Schmieröl, mit
Sicherheit entfernt werden.
-
Darüber hinaus
wird die Zirkulation des spülenden
Kältemittels
zuverlässig
ausgeführt,
da die Richtung der Kältemittelzirkulation
in dem fördernden Kanalabschnitt
(4A) des Kältemittelspülkreislaufs (4R)
abhängig
vom Auslassdruck des Kompressors (41) oder von anderen
Faktoren geändert
wird.
-
Ausführungsbeispiel 2
-
3 zeigt das Ausführungsbeispiel
2 dieser Erfindung, bei dem der obere Verbindungskanal (11)
mit einem Kühlmittel
(81) und der untere Verbindungskanal (12) mit
einem Druckerzeugungsmittel (82) versehen ist.
-
Die
Kühlmittel
(81) dienen zur Kühlung
eines Spülkältemittels,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wurde,
um dieses Spülkältemittel
unter Druck zu setzen und wird z. B. mit Kühlwasser oder dergleichen versorgt.
-
Die
Druckerzeugungsmittel (82) bestehen aus einem Heiztank
(83), in dem heißes
Wasser oder dergleichen gespeichert ist, und sind so gestaltet, dass
sie das Spülkältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wurde,
durch Erwärmung
und unter Druck setzen und dadurch dem in der flüssigen Phase gehaltenen Spülkältemittel
eine Strömungskraft
verleihen. Außerdem
ist ein Trenner (50) in einem Verbindungsrohr (34),
das im Inneren des Heiztanks (83) liegt, vorgesehen und
so gestaltet, dass er Fremdsubstanzen, wie Schmieröl, aus dem
in dem geschlossenen Kreislauf (13) zirkulierenden Kältemittel
entfernt.
-
Es
soll bemerkt werden, dass der Trenner (50) nicht zur Überführung des Kältemittels
in die Gasphase, wie in Ausführungsbeispiel
1 vorgesehen ist, sondern dazu, Fremdsubstanzen aus der Strömung des
Kältemittels
in der flüssigen
Phase zu entfernen.
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Dementsprechend
wird das Spülkältemittel, mit
dem der geschlossene Kreislauf (13) beschickt wurde, durch
die Druckerzeugungsmittel (82) erhitzt und strömt mit erhöhtem Druck
durch eines der vorinstallierten Kältemittelrohre (2A oder 2B).
Da die Kühlmittel
(31) das Kältemittel
im geschlossenen Kreislauf (13) kühlen, verringern sie dessen
Druck und saugen das durch die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A oder 2B) strömende Kältemittel aus den Druckerzeugungsmitteln
(82). Andererseits strömt das
aus den Kühlmitteln
(81) aufgrund seiner Schwerkraft strömende Kältemittel durch das andere vorinstallierte
Kältemittelrohr
(2A oder 2B) und kehrt dann zum unteren Verbindungskanal
(12) zurück. Dann
wird vom Trenner (50) in dem unteren Verbindungskanal (12)
die Fremdsubstanz aus dem Kältemittel
entfernt. Durch Wiederholen dieses Vorgangs mit dem Spülkältemittel
werden die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) gespült.
Auf diese Weise kann das Spülkältemittel
mit geringer Förderleistung zirkulieren,
da die Fördermittel
(40) aus den Kühlmitteln
(81) und den Druckerzeugungsmitteln (82) bestehen.
Weitere Bauteile, Operationen und Wirkungen sind dieselben wie in
Ausführungsbeispiel
1.
-
Ausführungsbeispiel 3
-
4 zeigt Ausführungsbeispiel
3 dieser Erfindung, bei dem der untere Verbindungskanal (12) mit
einem Trenner (50) und einer Förderpumpe (80) versehen
ist. Speziell ist der Trenner (50) wie im Ausführungsbeispiel
2 gestaltet und entfernt eine Fremdsubstanz durch die Strömung des
Kältemittels
in flüssiger
Phase. Die Förderpumpe
(80) bildet ein Fördermittel
(40), um das in der flüssigen
Phase gehaltene Kältemittel
durch den geschlossenen Kreislauf (13) zu fördern.
-
Dementsprechend
ermöglicht
in dem Ausführungsbeispiel
3 die Förderpumpe
(80) die Zirkulation des Kältemittels in dem geschlossenen
Kreislauf (13), während
es in der flüssigen
Phase gehalten ist. Gleichzeitig fängt das Kältemittel während seiner Zirkulation Fremdsubstanzen
aus den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B), und der Trenner (50) entfernt
die Fremdsubstanz aus dem Kältemittel
in der flüssigen
Phase. Auf diese Weise werden die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) gespült.
Deshalb kann die Zirkulation des Spülkältemittels mit einer einfachen
Struktur gewährleistet
werden, da die Fördermittel
(40) aus der Förderpumpe
(80) bestehen. Andere Strukturen, Operationen und Wirkungen
sind dieselben, wie im Ausführungsbeispiel
1.
-
Ausführungsbeispiel 4
-
5 zeigt das Ausführungsbeispiel
4 dieser Erfindung, bei dem der untere Verbindungskanal (12)
mit einem Trenner (50), einem Kühler (84) und einer
Förderpumpe
(80) versehen ist. Speziell ist der Trenner (50)
wie in Ausführungsbeispiel
1 gestaltet, um das Kältemittel
in der flüssigen
Phase in dem (nicht gezeigten) Heizteil zu erhitzen und es dadurch in
die Gasphase zu überführen und
Fremdsubstanzen aus dem Kältemittel
in der Gasphase an einem Filter (53) des Trenners zu entfernen.
-
Der
Kühler
(84) bildet ein Kühlmittel
zum Kühlen
des Kältemittels
in der Gasphase, um es zur Flüssigphase
zu kondensieren, und die Förderpumpe
(80) dient zur Förderung
des Kältemittels,
das im Kühler
(84) kondensiert wurde, wobei das Kältemittel in der flüssigen Phase
verbleibt.
-
Deshalb
strömt
gemäß dem Ausführungsbeispiel
4 das Kältemittel
in flüssiger
Phase von einem der vorinstallierten Kältemittelrohre (2A)
durch den oberen Verbindungskanal (11) zum anderen vorinstallierten
Kältemittelrohr
(2B) durch die Einwirkung der Förderpumpe (80). Das
Kältemittel
fängt auf
seinem Strömungsweg
Fremdsubstanzen aus den vorinstallierten Kältemittelrohren (2A, 2B),
und der Trenner (50) überführt das
Kältemittel
von der flüssigen
in die gasförmige
Phase und entfernt dadurch die Fremdsubstanzen aus dem Kältemittel.
Danach überführt der
Kühler
(84) das Kältemittel
erneut von der gasförmigen
in die flüssige
Phase, das dann in die Förderpumpe
(80) gesaugt wird. Diese Zirkulation des Kältemittels
ermöglicht
das Spülen
der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B). Andere Strukturen, Operationen und Wirkungen
sind dieselben, wie in Ausführungsbeispiel
1.
-
Ausführungsbeispiel 5
-
Die 6 und 7 zeigen das Ausführungsbeispiel 5 dieser Erfindung,
bei dem die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) zwischen der ersten und zweiten fördernden Wärmetauscherrohrschlange (71, 72)
in dem Kältemittelkühlkreislauf
(4R) eingesetzt ist.
-
Speziell
bildet der Kältemittelkühlkreislauf (4R)
ein Fördermittel
(40) in Form eines einzelnen unabhängigen Kältemittelkreislaufs, der aus
einem Förderkanalabschnitt
(4A) und einem Kompressionskanalabschnitt (4C)
besteht. Der Förderkanalabschnitt
(4A) ist über
ein Vierwegewählventil
(42) mit dem Kompressionskanalabschnitt (4C) so
verbunden, dass die Richtung des Kältemittelstroms bezogen auf
den Kompressionskanalabschnitt (4C) durch das Vierwegewählventil
(42) umgekehrt werden kann.
-
Der
Förderkanalabschnitt
(4A) ist so konstruiert, dass die erste fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(71), ein temperaturempfindliches erstes Expansionsventil
(E1), die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52), ein temperaturempfindliches zweites Expansionsventil
(E2) und die zweite fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(72) in Reihe miteinander verbunden sind. Zusätzlich sind
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) zwei Bypasskanäle
(45), die jeweils ein Einwegventil (CV) haben, jeweils
parallel mit den ersten und zweiten Expansionsventilen (E1, E2)
verbunden. Temperaturerfassungskolben (TB) des ersten und zweiten
Expansionsventils (E1, E2) sind jeweils an Stellen stromabwärts der
ersten und zweiten fördernden
Wärmetauscherrohrschlange
(71, 72) vorgesehen. Das erste und zweite Expansionsventil
(E1, E2) bilden einen Drosselmechanismus (44).
-
Der
Kompressionskanalabschnitt (4C) ist so angeordnet, dass
ein luftgekühlter
Kondensator (4e) und ein Akkumulator (46) jeweils
auf der Auslass- und Saugseite des Kompressors (41) liegen.
Der luftgekühlte
Kondensator (4e) dient zur Unterdrückung einer Druckerhöhung des
Hochdruckkältemittels
an der Auslassseite des Kompressors (41) und ist so gestaltet,
dass ein luftkühlender
Ventilator (4f) angetrieben wird, wenn der Druck des Hochdruckkältemittels an
der Auslassseite des Kompressors (41) gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert wird, da der Druck des Hochdruckkältemittels
auf der Auslassseite des Kompressors (41) erhöht ist,
wenn sich die Kondensationsmenge des primären Kältemittels reduziert. Das Kältemittel,
das vom Kompressor (41) ausgelassen wurde, wird im luftgekühlten Kondensator
(4e) kondensiert und gleichzeitig in einer fördernden
Wärmetauscherrohrschlange
(71 oder 72) kondensiert, heizt dann das sekundäre Kältemittel
in der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(42) und wird in der anderen fördernden Wärmetauscherrohrschlange (71 oder 72)
verdampft.
-
In
dem Kompressionskanalabschnitt (4C) ist auf der Saugseite
des Kompressors (41) ein Niederdrucksensor (P1) vorgesehen,
während
auf der Auslassseite des Kompressors (41) ein Hochdrucksensor
(P2) und ein Temperatursensor (T2) angebracht sind. Andererseits
liegt in einem Verbindungsrohr (34) eines Zwischenverbindungsspülkanals
(30) ein Niederdruck-Ausschnittdruckschalter (LPS) an einer Stelle
stromabwärts
des Trenners (50). Wenn der niedere Druck auf der Saugseite
des Kompressors (41), wie er vom Niederdrucksensor (P1)
erfasst wird, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, wird
die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils (42)
so geändert,
dass sich die Richtung des Kältemittelstroms
in dem Förderkanalabschnitt
(4A) ändert.
Speziell verringert sich, wenn ein fördernder Wärmetauscher (7A oder 7B)
mit dem sekundären Kältemittel
in flüssiger
Phase gefüllt
ist, die Menge der vom primären
Kältemittel
getauschten Wärme
so, dass sich der Saugdruck des Kompressors (41) verringert.
Deshalb wird die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
-
Weiterhin
ist der geschlossene Kreislauf (13) so gestaltet, dass
das sekundäre
Kältemittel
aus dem unteren Verbindungskanal (12) zum vorinstallierten Gaskältemittelrohr
(2B) strömt
und über
den oberen Verbindungskanal (11) durch das vorinstallierte
Flüssigkältemittelrohr
(2A) zirkuliert.
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Wie 7 zeigt, ist der Zwischenverbindungsspülkanal (30)
mit einem Heißgaskanal
(15) und einem Kältemittelhilfskanal
(90) zur Beschickung und Wiedergewinnung des sekundären Kältemittels versehen.
-
Der
Heißgaskanal
(15) dient zur Einspeisung des sekundären Kältemittels hoher Temperatur
und hohen Drucks in die vorinstallierten Kältemittelrohre (2A, 2B)
nach vollständiger
Spüloperation
und zur Wiedergewinnung des restlichen flüssigen sekundären Kältemittels
in den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) durch Verdampfung. Der Heißgaskanal (15)
verzweigt sich an seiner Einflussseite in zwei Teile. Die Einflussenden
des Heißgaskanals
(15) sind mit einem Teil von Parallelkanälen (61, 61)
verbunden, die jeweils auf der Einflussseite der fördernden Wärmetauscher
(7A, 7B) liegen, während die Ausflussenden derselben
mit einem Teil des Verbindungsrohrs (84) verbunden ist,
der sich an der Ausflussseite der fördernden Wärmetauscher (7A, 7B) befindet.
Zusätzlich
sind Einwegventile (CV) jeweils an beiden Einflussseiten der Verzweigung
des Heißgaskanals
(15) vorgesehen, und ein erstes Abschaltventil (V1) liegt
am Zusammenflussteil an dessen Einflussseite.
-
Der
Kältemittelhilfskanal
(90) enthält
einen Kältemittelvorratsbehälter (91)
und vier Hilfskanäle (92–95).
Der erste Hilfskanal (92) ist so gebildet, dass sein ausflussseitiger
Teil in zwei Teile von einem einflussseitigen Hauptteil desselben
aus verzweigt. Die Einflussenden des ersten Hilfskanals (92)
sind Fluidverbindung mit dem Kältemittelvorratsbehälter gebracht,
während
seine beiden Ausflussenden jeweils mit den verzweigten Teilen des
Heißgaskanals (15) an
einer Stelle stromabwärts
der Einwegventile (CV) verbunden sind. Zusätzlich ist der einflussseitige Hauptabschnitt
des ersten Hilfskanals (92) mit einem zweiten Abschaltventil
(V2) und seine ausflussseitigen verzweigten Teile jeweils mit Einwegventilen (CV)
versehen.
-
Der
zweite Hilfskanal (93) steht an seinem einen Ende mit dem
Kältemittelvorratsbehälter (91)
in Verbindung und ist an seinem anderen Ende mit einem Teil des
Hauptabschnitts des ersten Hilfskanals (92) verbunden,
der stromabwärts
des zweiten Abschaltventils (V2) liegt, und ist außerdem mit
einem dritten Abschaltventil (V3) versehen. Auf diese Weise bilden
der erste und zweite Hilfskanal (92, 93) und ein Teil
der verzweigten Teile des Heißgaskanals
(15) einen Beschickungskanal (9S) zur Beschickung
des geschlossenen Kreislaufs (13) mit dem sekundären Kältemittel.
-
Der
dritte Hilfskanal (94) steht an seinem einen Ende mit dem
Kältemittelvorratsgefäß (91)
in Verbindung und ist mit seinem anderen Ende mit einem Teil des
Verbindungsrohrs (34) verbunden, der sich stromabwärts des
zweiten fördernden
Wärmetauschers
(7B) befindet, und ist außerdem mit einem vierten Abschaltventil
(V4) versehen. Der vierte Hilfskanal (95) ist an seinem
einen Ende mit einem Teil des Zusammenflussteils des Heißgaskanals
(15) verbunden, der stromaufwärts des ersten Abschaltventils
(V1) liegt, und mit seinem anderen Ende mit einem Teil des Hauptabschnitts
des ersten Hilfskanals (92) verbunden, der stromaufwärts vom
zweiten Abschaltventil (V2) liegt, und ist außerdem mit einem fünften Abschaltventil
(V5) versehen. Auf diese Weise bilden der dritte und vierte Hilfskanal
(94, 95) einen Rückgewinnungskanal (9R)
zur Rückgewinnung des
zweiten Kältemittels
zum Kältemittelvorratsbehälter (91).
Andere Strukturen sind dieselben, wie in dem Ausführungsbeispiel
1.
-
Spülung vorinstallierter Kältemittelrohre
(2A, 2B)
-
Nun
wird eine Spüloperation
des oben beschriebenen Rohrspülgeräts für vorinstallierte
Kältemittelrohre
(2A, 2B) zusammen mit einem Rohrspülverfahren
beschrieben. Hier ist zu bemerken, dass der grundlegende Teil der
Spüloperation
derselbe ist, wie im Ausführungsbeispiel
1.
-
Zuerst
werden in dem ersten Schritt die beiden vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) mit dem oberen Verbindungskanal (11)
und dem Zwischenverbindungsspülkanal
(30) des unteren Verbindungskanals (12) unter
Bildung eines geschlossenen Kreislaufs (13) verbunden.
Dann werden bei geschlossenem ersten, vierten und fünften Abschaltventil
(V1, V4, V5), wie 7 zeigt,
das zweite und dritte Abschaltventil (V2, V3) geöffnet. Die Öffnung dieser Ventile ermöglicht,
dass die sekundären
Kältemittel, eines
in flüssiger
Phase und das andere in Gasphase, vom Kältemittelvorratsbehälter (91)
jeweils in den ersten und dritten Hilfskanal (92, 94)
und dann durch den Heißgaskanal
(15) und in den geschlossenen Kreislauf (13) strömen können. Als
Ergebnis wird der geschlossene Kreislauf mit dem sekundären Kältemittel,
das als Spülkältemittel
dient, beschickt.
-
Daraufhin
fährt die
Operation mit dem zweiten Schritt fort, indem der Kältemittelspülkreislauf (4R)
in dem unteren Verbindungskanal (12) bei geschlossenem
ersten bis fünften
Abschaltventil (V1–V5)
angetrieben wird. Anders gesagt wird der Kompressor (41)
betrieben und lässt
das primäre Kältemittel
zirkulieren. In dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) strömt
das primäre Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks, das vom Kompressor (41) ausgelassen
wurde, durch den luftgekühlten
Kondensator (4e) und das Vierwegewählventil (42) in eine
der fördernden
Wärmetauscherrohrschlangen (71 oder 72).
-
Nun
wird vorgeschlagen, die Beschreibung mit einem Zustand zu beginnen,
bei dem das sekundäre
Spülkältemittel
in der flüssigen
Phase in dem auf der rechten Seite in 7 liegenden
ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) gespeichert ist und das sekundäre Spülkältemittel in der Gasphase in dem
auf der linken Seite in 7 liegenden
zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) gespeichert ist.
-
In
diesem Zustand wird das Vierwegewählventil (42) in die
in ausgezogenen Linien in 1 dargestellte
Position geändert,
so dass das primäre Kältemittel
hoher Temperatur in die fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(71) des ersten fördernden Wärmetauschers
(7A) strömt.
Als Ergebnis wird das primäre
Kältemittel
teilweise darin kondensiert, heizt das sekundäre Kältemittel in flüssiger Phase
und erhöht
dessen Temperatur. Durch diese Temperaturerhöhung bekommt das sekundäre Kältemittel
eine Strömungskraft
während
es in der flüssigen
Phase verbleibt und strömt
aus dem ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) in die vorinstallierten Kältemittelrohre (2A, 2B).
In diesem Falle strömt
das sekundäre Kältemittel
zuerst durch das vorinstallierte Gaskältemittelrohr (2B)
größeren Durchmessers
und dann durch den oberen Verbindungskanal (11) in das
vorinstallierte Flüssigkältemittelrohr
(2A) geringeren Durchmessers.
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Außerdem strömt das primäre Kältemittel, das
durch den ersten fördernden Wärmetauscher (7A)
gegangen ist, durch den Bypasskanal (45) in die trennende
Wärmetauscherrohrschlange
(52) des Trenners (50) und verdampft das im Tank
(51) des Trenners (50) gespeicherte, in flüssiger Phase
befindliche sekundäre
Kältemittel.
Danach wird das kondensierte primäre Kältemittel durch das zweite Expansionsventil
(E2) druckgemindert und strömt
in die fördernde
Wärmetauscherrohrschlange
(72) des zweiten fördernden
Wärmetauschers
(7B). In dieser fördernden
Wärmetauscherrohrschlange
(72) wird das primäre
Kältemittel
verdampft und kühlt
das sekundäre
Spülkältemittel
in der Gasphase und überführt dieses
in die flüssige
Phase. Als Ergebnis dieser Phasenänderung wird der Druck des
sekundären Kältemittels
so gemindert, dass das in der flüssigen Phase
befindliche sekundäre
Kältemittel
in dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) gespeichert und das sekundäre Kältemittel in der Gasphase aus dem
Trenner (50) gesaugt wird. Dann wird das im zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) verdampfte primäre
Kältemittel
zum Kompressor (41) über
das Vierwegewählventil
(42) zurückströmen. Das
primäre Kältemittel
führt diese
Operation wiederholt aus.
-
Danach
wird, wenn der zweite fördernde Wärmetauscher
(7B) mit dem sekundären
Kältemittel in
der flüssigen
Phase gefüllt
ist, die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
Speziell wird der Drosselgrad aufgrund einer Regelung des Überhitzungsgrads
durch das zweite Expansionsventil (E1) gesteigert, sobald die in
dem zweiten fördernden
Wärmetauscher
(7B) getauschte Wärmemenge
des primären
Kältemittels
sinkt. Deshalb verringert sich der Niederdruck auf der Saugseite
des Kompressors (41). Wenn dieser vom Niederdrucksensor
(P1) erfasst niedrige Druck gleich oder kleiner als ein vorbestimmter
Wert wird, wird die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert.
-
Die Änderung
der Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) lässt
das primäre
Kältemittel,
das vom Kompressor (41) ausgelassen wurde, in den zweiten
fördernden
Wärmetauscher
(7B) strömen,
um das sekundäre
Kältemittel
den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) zuzuführen.
Weiterhin strömt
das primäre
Kältemittel
durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(72) und wird dann in dem ersten fördernden Wärmetauscher (7A) verdampft,
um das sekundäre
Kältemittel
zu kühlen
und im ersten fördernden
Wärmetauscher
(7A) zu speichern. Das primäre Kältemittel wiederholt eine derartige
Operation, um das sekundäre
Kältemittel
im geschlossenen Kreislauf (13) zirkulieren zu lassen.
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Dieses
sekundäre
Kältemittel
in flüssiger Phase
strömt
durch die vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B), so dass Fremdsubstanzen, z. B. Schmieröl, welche
auf den Innenwänden
der vorinstallierten Kältemittelrohre
(2A, 2B) abgelagert sind, dem sekundären Kältemittel
beigemischt wird. Das sekundäre
Kältemittel
wird im Trenner (50) durch Erhitzen in der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52) verdampft, so dass Fremdsubstanzen abgetrennt und
im Tank (51) abgelagert werden. Außerdem werden, wenn das sekundäre Kältemittel
durch den Filter (53) geht, Fremdsubstanzen, wie Schmieröl, die dem
sekundären
Kältemittel
beigemischt sind, entfernt und letzteres strömt in den oben beschriebenen
einen fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B). Diese Operation des sekundären Kältemittels
wiederholt sich.
-
Bei
der Förderung
des sekundären
Kältemittels
erhöht
sich, wenn sich die Kondensationsmenge des primären Kältemittels verringert, der
hohe Druck auf der Auslassseite des Kompressors (41). Wenn dieser
hohe Druck, wie er von dem Hochdrucksensor (P2) erfasst wird, gleich
oder größer als
ein vorbestimmter Wert wird, wird der Luftkühlventilator (4f) angetrieben.
Als Ergebnis wird das primäre
Kältemittel
hoher Temperatur und hohen Drucks teilweise in dem luftgekühlten Kondensator
(4e) kondensiert, welcher das Kältemittel teilweise in die
Gasphase und teilweise in die flüssige
Phase überführt. Dieses zweiphasige
primäre
Kältemittel
strömt
in eine der fördernden
Wärmetauscherrohrschlangen
(71, oder 72) über
das Vierwegewählventil
(42). Die Kondensation des primären Kältemittels im luftgekühlten Kondensator
(4e) verursacht einen Druckabfall in dem unter hohem Druck
stehenden primären
Kältemittel.
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Im
dritten Schritt wird, wenn die Spüloperation beendet ist, das
erste Abschaltventil (V1) geschlossen, so dass das primäre Kältemittel
hoher Temperatur dem geschlossenen Kreislauf (13) zugeführt wird.
Speziell hat in dem fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B), der den Druck des sekundären Kältemittels
durch Heizen erhöht,
das sekundäre
Kältemittel
die höchste
Temperatur und den höchsten Druck
unmittelbar bevor die Strömungsrichtung
des Vierwegewählventils
(42) geändert
wird. Dieses sich in der Gasphase befindliche sekundäre Kältemittel hoher
Temperatur und hohen Drucks wird den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) durch den Heißgaskanal (15) zugeführt. Dieses
sekundäre
Kältemittel
hoher Temperatur verdampft das in den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) verbliebene, in flüssiger Phase befindliche sekundäre Kältemittel.
-
Danach
werden, während
das erste, zweite und dritte Abschaltventil (V1, V2, V3), die in 7 gezeigt sind, geschlossen
gehalten werden, das vierte und fünfte Abschaltventil (V4, V5)
geöffnet.
Das Öffnen
dieser Ventile lässt
die sekundären
Kältemittel,
das eine in flüssiger
Phase und das andere in gasförmiger
Phase jeweils durch den dritten und vierten Hilfskanal (94, 95)
und dann durch den ersten Hilfskanal (92) und in den einen
niedrigen Druck aufweisenden Kältemittelvorratsbehälter (91)
strömen. In
dieser Weise wird das sekundäre
Kältemittel
rückgewonnen.
Dann werden der obere und untere Verbindungskanal (11, 12)
von den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) abgenommen.
-
Das
Wärmegleichgewicht
im Kältemittelspülkreislauf
(4R) während
der oben erwähnten
Spüloperation
ist in 2 gezeigt. Zuerst
wird der Druck des primären
Kältemittels
durch den Kompressor (41) vom Punkt A zum Punkt B erhöht, und
dann ändert sich
das primäre
Kältemittel
thermisch vom Punkt B zum Punkt F durch Wärmeabstrahlung in dem luftgekühlten Kondensator
(4e). Dann ändert
sich das primäre
Kältemittel
thermisch vom Punkt F zum Punkt C in einem der fördernden Wärmetauscher (7A oder 7B).
Danach ändert
sich das primäre
Kältemittel
thermisch vom Punkt C nach Punkt D in der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52). Außerdem ändert sich
das primäre
Kältemittel
thermisch vom Punkt E zum Punkt A in dem anderen fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B). Die anderen Vorgänge sind dieselben wie im Ausführungsbeispiel
1.
-
Wirkungen des Ausführungsbeispiels
5
-
Entsprechend
dem soweit beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine ausreichende
Wärmemenge
sicher gestellt, die das sekundäre
Kältemittel
unter Druck setzt, da das primäre Kältemittel,
von dem ein Teil in einem der fördernden Wärmetauscher
(7A oder 7B) kondensiert ist, weiter durch die trennende
Wärmetauscherrohrschlange (52)
kondensiert wird. Dies gestattet eine zuverlässige Zirkulation des sekundären Kältemittels
in dem geschlossenen Kreislauf (13).
-
Insbesondere
gilt für
die Verwendung eines HFC-Kältemittels
für das
sekundäre
Kältemittel,
dass einige HFC-KältemittelTemperaturgradienten
bezogen auf die Isobarenlinie zwischen der gesättigten Flüssigkeitslinie und der gesättigten
Dampflinie im Mollier-Diagramm haben. Deshalb wird der Druck des
im Trenner (50) verdampften sekundären Kältemittels, falls die Kondensationstemperatur
des primären
Kältemittels
konstant ist, kleiner als der des aus den fördernden Wärmetauschern (7A oder 7B)
ausströmenden
sekundären
Kältemittels.
Als Ergebnis kann das sekundäre
Kältemittel
zuverlässig
im geschlossenen Kreislauf (13) zirkulieren.
-
Da
weiterhin der Kompressionskanalabschnitt (4C) mit einem
luftgekühlten
Kondensator (4e) versehen ist, geschehen Kondensation und Wärmeabstrahlung
des primären
Kältemittels
zuverlässig.
Dies verhindert mit Sicherheit einen übermäßigen Druckanstieg des Hochdruckkältemittels
in dem Kältemittelspülkreislauf
(4R).
-
Da
weiterhin das sekundäre
Kältemittel
in das vorinstallierte Flüssigkältemittelrohr
(2A) mit geringerem Durchmesser als das einen größeren Durchmesser
aufweisende vorinstallierte Gaskältemittelrohr
(2B) geleitet wird, kann das sekundäre Kältemittel zirkulieren ohne
auf halbem Weg dazwischen zu expandieren. Damit übereinstimmend kann das sekundäre Kältemittel
zirkulieren, während
es in der flüssigen
Phase gehalten ist und dadurch die Verringerung der Spülwirkung
vermeiden.
-
Darüber hinaus
kann das restliche sekundäre
Kältemittel,
das in den vorinstallierten Kältemittelrohren
(2A, 2B) verbleibt, nach vollständiger Spülung sicher
verdampft und zurückgewonnen
werden. Da zusätzlich
der Kältemittelhilfskanal
(90) vorgesehen ist, können
die Beschickung und die Zurückgewinnung
des sekundären
Kältemittels
zuverlässig
ausgeführt
werden. Andere Wirkungen sind dieselben, wie in Ausführungsbeispiel
1.
-
Ausführungsbeispiel 6
-
Die 8 und 9 zeigen das Ausführungsbeispiel 6 dieser Erfindung,
bei dem ein Rektifizierkreis (47) und ein einzelnes Expansionsventil
(EV) in dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) anstatt des im Ausführungsbeispiel 5 vorgesehenen
ersten und zweiten Expansionsventils (E1, E2) vorgesehen sind.
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Speziell
ist der Förderkanalabschnitt
(4A) des Kältemittelspülkreislaufs
(4R) mit dem Rektifizierkreis (47) und einem Einwegkanal
(48) versehen. Der Rektifizierkreis (47) ist in
Form eines vier Einwegventile (CV) enthaltenden Brückenkreises
gebildet. Zwei von vier Verbindungspunkten des Brückenkreises
sind mit dem Einwegkanal (48) und die anderen beiden Verbindungspunkte
jeweils mit der ersten und zweiten fördernden Wärmetauscherrohrschlange (71, 72)
verbunden.
-
In
dem Einwegkanal (48) sind die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) und das Expansionsventil (EV) in der Reihenfolge von
der stromaufwärtigen
zur stromabwärtigen
Seite verbunden. Der Druckerfassungskolben (TD) für das Expansionsventil
(EV) ist an der Einflussseite des Akkumulators (46) angebracht.
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Der
Einwegkanal (48) ist mit einem Differentialdruckregelkanal
(49) verbunden, der ein Abschaltventil (SV) enthält. Der
Differentialdruckregelkanal (49) ist parallel zur trennenden
Wärmetauscherrohrschlange
(52) so angeordnet, dass das primäre Kältemittel die trennende Wärmetauscherrohrschlange (52)
umgehen kann. Das Abschaltventil (SV) ist z. B. dazu eingerichtet,
in speziellen Intervallen zu öffnen oder
zu schließen,
um die Kondensation des primären
Kältemittels
in der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52), d. h. die Verdampfung des sekundären Kältemittels in speziellen Intervallen
zu unterbinden, um dadurch den Druck des sekundären Kältemittels im Trenner (50)
zu mindern.
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Andererseits
hat, wie in 9 gezeigt
ist, der Kältemittelhilfskanal
(90) zwei Mündungen,
die anders als im Ausführungsbeispiel
5 eine Verbindung zum Kältemittelvorratsbehälter (91)
haben. Zusätzlich
ist, anders als im Ausführungsbeispiel
5, der erste Hilfskanal (52) an seinen zwei Ausflussenden
direkt mit Abschnitten der Parallelkanäle (61, 61)
verbunden, die jeweils an den Einflussseiten der fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) liegen. Der vierte Hilfskanal (95)
ist zwischen dem Heißgaskanal
(15) und dem ersten Hilfskanal (92) verbunden.
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Zusätzlich ist
statt dem zweiten Hilfskanal (93) des Ausführungsbeispiels 5 ein
fünfter
Hilfskanal (96) vorgesehen. Der fünfte Hilfskanal (96)
ist mit einem sechsten Abschaltventil (V6) versehen, mit seinem
einen Ende mit einem Teil des dritten Hilfskanals (94)
verbunden, der stromabwärts
von dem vierten Abschaltventil (V4) liegt, und mit seinem anderen Ende
mit dem Teil des Hauptabschnitts des ersten Hilfskanals (92)
verbunden, das sich stromabwärts vom
zweiten Abschaltventil (V2) befindet. Auf diese Weise bilden der
erste Hilfskanal (92), ein Teil des dritten Hilfskanals
(94) und der fünfte
Hilfskanal (96) einen Beschickungskanal (9S) zur
Beschickung des geschlossenen Kreislaufs (13) mit dem sekundären Kältemittel.
Außerdem
bilden der dritte und vierte Hilfskanal (94, 95)
und ein Teil des ersten Hilfskanals (92) einen Rückgewinnungskanal
(9R) zum Rückgewinnen
des sekundären
Kältemittels
zum Kältemittelvorratsbehälter (91).
Andere Strukturen sind die gleichen wie im Ausführungsbeispiel 5.
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Spülung vorinstallierter Kältemittelrohre
(2A, 2B)
-
Der
Spülvorgang
des oben beschriebenen Rohrspülgeräts für die vorinstallierten
Kältemittelrohre
(2A, 2B) ist ähnlich
wie im Ausführungsbeispiel
5. Jedoch werden bei der Beschickung mit dem Kältemittel in dem ersten Schritt
das zweite und sechste Abschaltventil (V2, V6) geöffnet, während das
erste, vierte und fünfte
Abschaltventil (V1, V4, V5) geschlossen sind. Diese Öffnung der
Ventile gestattet den sekundären
Kältemitteln,
eines in flüssiger
und das andere in gasförmiger
Phase, von dem Kältemittelvorratsbehälter (91)
jeweils in den ersten und fünften
Hilfskanal (92, 96) und von dort in den geschlossenen
Kreislauf (13) zu strömen.
Im Ergebnis wird der geschlossene Kreislauf (13) mit dem
als Spülkältemittel
dienenden sekundären
Kältemittel
beschickt.
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Im
zweiten Schritt ist die Operation dieselbe wie im Ausführungsbeispiel
5, mit der Ausnahme, dass das primäre Kältemittel durch den Rektifizierkreis
(47) und den Einwegkanal (48) zirkuliert. Jedoch
wird bei diesem Ausführungsbeispiel
das Abschaltventil (SV) in dem Differentialdruckregelkanal (49)
beispielsweise in speziellen Zeitabständen geöffnet oder geschlossen. Dementsprechend
wird die Kondensation des primären
Kältemittels
in der trennenden Wärmetauscherrohrschlange
(52), d. h. die Verdampfung des sekundären Kältemittels in spezifischen
Zeitintervallen unterbunden. Als Ergebnis wird die Temperatur des
sekundären
Kältemittels
im Trenner (50) verringert, so dass der Druck des sekundären Kältemittels
gemindert ist. Deshalb wird der Druck des sekundären Kältemittels (50) geringer
als der des sekundären
Kältemittels
in einem der fördernden
Wärmetauscher
(7A oder 7B), der das primäre Kältemittel durch Druckerzeugung
zuführt. Folglich
ist ein Druckdifferenz zwischen dem einen fördernden Wärmetauscher (7A oder 7B)
und dem Trenner (50) gesichert, der zuverlässig das
sekundäre
Kältemittel
zirkulieren lässt.
-
Bei
der Rückgewinnung
des Kältemittels
im dritten Schritt werden das vierte und fünfte Abschaltventil (V4, V5)
bei geschlossenem ersten, zweiten und sechsten Abschaltventil (V1,
V2, V6) geöffnet. Die Öffnung dieser
Ventile gestattet den sekundären Kältemitteln,
eines in der flüssigen
Phase und das andere in der Gasphase, jeweils durch den dritten und
vierten Hilfskanal (94, 95) und dann durch den ersten
Hilfskanal (92) in das Niederdruck-Kältemittelvorratsgefäß (91)
zu strömen.
In dieser Weise wird das sekundäre
Kältemittel
zurückgewonnen.
Andere Operationen sind dieselben wie im Ausführungsbeispiel 5.
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Wirkungen des Ausführungsbeispiels
6
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Übereinstimmend
mit dem soweit beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Druck
des sekundären
Kältemittels
in dem Trenner (50) unter den des sekundären Kältemittels
in einem der fördernden Wärmetauscher
(7A oder 7B) gemindert werden, der das primäre Kältemittel
durch Druckerzeugung zuführt,
da der Differentialdruckregelkanal (49) vorgesehen ist,
durch den das primäre Kältemittel
die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) umgeht.
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Dies
stellt zuverlässig
eine Druckdifferenz zwischen dem fördernden Wärmetauscher (7A oder 7B)
und dem Trenner (50) her. Als Ergebnis kann das sekundäre Kältemittel
sicher zirkulieren. Andere Effekte sind dieselben wie im Ausführungsbeispiel
5.
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Andere Ausführungsbeispiele
-
In
den jeweils in den 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen
1 und 4 ist der Trenner (50) so konstruiert, dass der Tank
(51) die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) und den Filter (53) aufnimmt. Der Filter
(53) braucht jedoch . nicht unbedingt vorhanden sein. Speziell
wird beispielsweise, wenn die Fremdsubstanz Schmieröl ist, das
Flüssigkältemittel
im Inneren des Tanks (51) verdampft, das sich auf diese
Weise mit dem Schmieröl
anreichert, wodurch das Schmieröl
abgetrennt werden kann. Als Ergebnis lässt sich die Fremdsubstanz
durch einfaches Erhitzen des Kältemittels
durch die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) absondern.
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In
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
1 sind die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) und die beiden fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) in dem einzelnen Kältemittelspülkreislauf (4R) vorgesehen.
Jedoch können
die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) und die beiden fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) individuelle Kältemittelkreisläufe bilden. Weiterhin
kann die trennende Wärmetauscherrohrschlange
(52) ein Heizteil eines elektrischen Heizers oder dergleichen
sein.
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In
dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
2 sind die Kühlmittel
(81) an einer oberen Position angeordnet, während die
Druckerzeugungsmittel (82) an der unteren Position liegen.
Die Kühlmittel (81)
brauchen jedoch nicht notwendigerweise an der obersten Position
liegen, sondern können
stattdessen an einem mittleren Punkt oberhalb der Druckerzeugungsmittel
(82) liegen.
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Diese
Erfindung kann auch so angewendet werden, dass das Spülkältemittel,
dem nach Spülvorgang
eine Fremdsubstanz, z. B. Schmieröl, beigemischt ist, abgelassen
wird. In diesem Fall ist kein Trennmittel, wie z. B. der Trenner
(50), notwendig.
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In
den obigen Ausführungsbeispielen
wurde die Spülung
vorinstallierter Kältemittelrohre
(2A, 2B) beschrieben. Ohne besondere Erwähnung kann
die Erfindung auch zum Spülen
neuinstallierter Kältemittelrohre
(2A, 2B) genauso angewendet werden wie zum Spülen vorinstallierter
Kältemittelrohre.
Das sekundäre
Kältemittel,
mit dem der geschlossene Kreislauf (13) der Erfindung beschickt
wird, ist nicht auf ein Spülkältemittel
beschränkt
und kann jedes zum Spülen
geeignete Kältemittel
sein.
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Die
beiden fördernden
Wärmetauscher
(7A, 7B) in Ausführungsbeispiel 1 von 1 können irgendwelche Wärmetauscher
zum Tauschen von Wärme
zwischen dem sekundären
Kältemittel
im geschlossenen Kreislauf (13) und dem primären Kältemittel
in dem Kältemittelspülkreislauf
(4R) sein. Speziell kann der fördernde Wärmetauscher (7A, 7B) verschiedenartige Wärmetauscher,
z. B. einen laminierten Wärmetauscher
(plattenartiger Wärmetauscher),
einen Wärmetauscher
mit geflutetem System und einen Doppelröhrenwärmetauscher enthalten. Anders
gesagt kann der fördernde
Wärmetauscher jede
Art von Wärmetauscher
sein, der das sekundäre flüssige Spülkältemittel
durch Anwendung von Wärme
zu den Kältemittelrohren
(2A, 2B) austreibt.
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Die
obigen Ausführungsbeispiele
sind auf einen Kältemittelkreislauf
gerichtet, bei dem zwei vorinstallierte Kältemittelrohre (2A, 2B)
vorgesehen sind. Es ist unnötig
zu sagen, dass diese Erfindung auch bei einem Kältemittelkreislauf angewendet
werden kann, der drei oder mehr vorinstallierte Kältemittelrohre
(2A, 2B) enthält.
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In
den obigen Ausführungsbeispielen
wurde als Spülkältemittel
ein HFC-Kältemittel
angewendet. Jedoch kann als alternatives Spülkältemittel auch ein HC-Kältemittel
oder ein FC-Kältemittel
verwendet werden.
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Zusätzlich braucht
nicht extra erwähnt
werden, dass das Spülkältemittel
dieser Erfindung nicht notwendigerweise dasselbe ist wie das, mit
dem ein durch die gespülten
Kältemittelrohre
(2A, 2B) gebildeter neuer Kältemittelkreislauf beschickt
wird.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie
bislang beschrieben, sind das erfindungsgemäße Rohrspülverfahren und das erfindungsgemäße Rohrspülgerät für ein Kältegerät beim Spülen vorinstallierter
und bei einer Erneuerung einer Klimaanlage an ihrem Platz verbleibender
Kältemittelrohre
verwendbar, wobei insbesondere ein HFC-Kältemittel
oder dergleichen anstatt eines üblichen
CFC- oder HCFC-Kältemittels
geeignet ist.