ES2941781T3 - Dispositivo de separación de refrigerante para una instalación de bomba de calor y procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante - Google Patents

Dispositivo de separación de refrigerante para una instalación de bomba de calor y procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de separación de refrigerante (19), en particular un dispositivo de separación de aire-refrigerante para un sistema de bomba de calor, que comprende un recipiente de separación (20) con al menos una entrada de fluido (21) y al menos una salida de fluido (22).) y un dispositivo de desviación (26) que está dispuesto y configurado de tal manera que se bloquea al menos parcialmente, en particular completamente, un camino directo para un fluido que fluye en el tanque separador (70) durante el funcionamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de separación de refrigerante para una instalación de bomba de calor y procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante
La invención se refiere a un dispositivo de separación de refrigerante, en particular un dispositivo de separación de aire / refrigerante para una instalación de bomba de calor, así como a un procedimiento correspondiente para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante.
El documento US2002/0134102A1 divulga un separador de aceite en una unidad exterior 1 en una instalación de aire acondicionado.
Otros dispositivos conocidos del estado de la técnica para calefacción y/o de refrigeración se divulgan en los documentos EP3351868A1 y US2018/209709A1.
Las instalaciones de bomba de calor para calefacción y/o de refrigeración, por ejemplo, de partes de edificios, son básicamente conocidas en el estado de la técnica. Este tipo de instalaciones de bomba de calor frecuentemente presentan un circuito primario (por ejemplo, un circuito de refrigeración) por el que puede fluir un refrigerante y un circuito secundario (por ejemplo, un circuito de agua de calefacción) por el que puede fluir un fluido de calefacción y/o de refrigeración (y que puede conducir, por ejemplo, a las zonas de estancia de personas). Por último, también se conoce del estado de la técnica el modo de prever en una instalación de bomba de calor de este tipo un separador de aire o (micro) burbujas, a través del cual los gases (en particular el aire) pueden separarse de un líquido en el circuito secundario. Estas características también las puede tener la instalación de bomba de calor según la invención.
En caso de un daño del intercambiador de calor de placas, en condiciones desfavorables pueden producirse fugas, de modo que el refrigerante pase (de forma no deseada) del circuito primario al circuito secundario.
La invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo de separación de refrigerante, a través del cual se pueda evitar de manera eficaz y segura que (grandes cantidades de) refrigerante sigan siendo transportadas desde un circuito primario a un circuito de calefacción y/o de refrigeración (circuito secundario). Además, la invención tiene el objetivo proporcionar una instalación de bomba de calor correspondiente, así como un procedimiento correspondiente para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante y/o una instalación de bomba de calor.
El objetivo se consigue mediante un dispositivo de separación de refrigerante, en particular un dispositivo de separación de aire / refrigerante para una instalación de bomba de calor, según la reivindicación 1.
Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar dicho dispositivo de separación de refrigerante de una instalación de bomba de calor, según la reivindicación 13.
El dispositivo de separación de refrigerante, en particular el dispositivo de separación de aire / refrigerante, preferiblemente para una instalación de bomba de calor, comprende, entre otras cosas, un contenedor de separación con al menos una entrada de fluido y al menos una salida de fluido, estando configurado el contenedor de separación para separar un refrigerante (en un circuito de calefacción y/o de refrigeración o en un circuito secundario). De este modo, se puede evitar de una manera sencilla que cantidades críticas de refrigerante lleguen al circuito de calefacción y/o de refrigeración, en particular al circuito secundario, por ejemplo por una fuga. Preferiblemente, el contenedor de separación tiene (en un volumen interior) al menos un dispositivo de desviación (preferiblemente un elemento de desviación) que está dispuesto y configurado de tal manera que una vía (directa) para un fluido que fluye en el contenedor de separación (desde la entrada de fluido hasta la salida de fluido) durante el funcionamiento queda bloqueada al menos parcialmente, en particular completamente.
Por un dispositivo de separación de refrigerante se entiende, en particular, un dispositivo configurado para impedir al menos parcialmente que el refrigerante que (por una fuga) fluye en un circuito secundario (circuito de calefacción y/o de refrigeración) siga fluyendo, en particular, para eliminarlo al menos parcialmente del circuito secundario (circuito de calefacción y/o de refrigeración) (el hecho de evitar parcialmente que siga fluyendo el refrigerante se considera un aspecto independiente de la invención). A este respecto, el dispositivo de separación de refrigerante también puede entenderse como un dispositivo de seguridad que impide, al menos parcialmente, que el refrigerante (no deseado) entre o fluya a través de zonas del circuito secundario (circuito de calefacción y/o de refrigeración), especialmente en caso de una fuga grave (fuga severa). En particular, por el dispositivo de desviación, se puede conseguir que se forme un tapón de hielo (en la salida del fluido) en caso de un aumento de presión correspondiente (en particular en caso de una fuga grave de refrigerante), de modo que se reduzca o se impida (completamente) el paso de refrigerante al circuito de calefacción y/o de refrigeración. El dispositivo de desviación puede estar construido en una sola pieza, en particular en modo de construcción monolítica y/o tener un máximo de 10 o un máximo de 5 calados u orificios, dado el caso, ningún agujero (calado).
Por un separador de aire / refrigerante se entiende, en particular, un dispositivo que está configurado para separar tanto aire como un refrigerante (en particular, presente en forma gaseosa) (es decir, en particular, para impedir al menos parcialmente que siga fluyendo por el circuito secundario o el circuito de calefacción y/o de refrigeración, en particular, para eliminarlo al menos parcialmente).
Por una entrada de fluido se entiende una sección, a través de la cual (en funcionamiento normal) un fluido de calefacción o refrigeración entra en un volumen interior del contenedor de separación. En el caso más sencillo, puede tratarse de una abertura, dado el caso, un tramo de tubo y/o una tubuladura (que, dado el caso, puede engranar en el volumen interior, o bien, alternativamente, no engranar en el volumen interior). Del mismo modo, una salida de fluido es una sección por la que el fluido sale del contenedor. También aquí, en el caso más sencillo, se trata de una abertura, pero en particular de un tramo de tubo, en particular, de una tubuladura.
Según la invención, una vía directa para un fluido estancado en el contenedor de separación durante el funcionamiento está bloqueada al menos parcialmente, en particular completamente, por el dispositivo de desviación dentro del contenedor de separación. Observando un área de sección transversal en la que el fluido que entra a través de la entrada de fluido desemboca en el volumen interior del contenedor de separación, preferiblemente i) para al menos la mitad, más preferiblemente al menos %, de esta área de sección transversal será aplicable que las partículas de fluido que entran en esta área no pueden llegar por vía directa a la salida de fluido (o un área de sección transversal en la que existe una transición entre el volumen interior del contenedor y la salida de fluido). De manera particularmente preferible, esto será aplicable para todas las partículas de fluido que entran desde la entrada de fluido. Alternativa o adicionalmente, para al menos la mitad, más preferiblemente al menos %, de un área de sección transversal de la salida de fluido, será aplicable que las partículas de fluido entrantes no pueden llegar por vía directa a esta área directamente desde la entrada de fluido (o un área de sección transversal donde existe una transición entre el volumen interior del contenedor y la entrada de fluido). De manera particularmente preferible, esto será aplicable para todas las partículas de fluido que salen por la salida de fluido.
Preferiblemente, la salida de fluido, en particular una sección de canal que define la salida de fluido, engrana en el contenedor de separación, por ejemplo al menos 2 mm, preferiblemente al menos 5 mm y/o como máximo 100 mm, preferiblemente como máximo 50 mm. De este modo, se puede conseguir en particular que el fluido que fluye por el contenedor de separación fluya contra el dispositivo de desviación desde un lado de salida del fluido, de modo que (en caso de una fuga grave) pueda formarse de manera efectiva un tapón de hielo.
La salida de fluido y/o la entrada de fluido pueden ser secciones que son parte integrante del contenedor de separación y a las que puede conectarse (o abridarse) respectivamente un conducto de suministro o de evacuación.
Preferiblemente, el elemento de desviación presenta un borde curvado (hacia la salida de fluido). De esta manera, puede formarse de manera particularmente eficaz un tapón de hielo y reducirse (impedirse) el paso de refrigerante al circuito secundario.
En concreto, el dispositivo de desviación (el elemento de desviación) puede comprender una placa y/o una tapa y/o un plato o componerse de estos (al menos sustancialmente). Especialmente en el caso de una combinación de una salida de fluido que engrana en el contenedor de separación y un elemento de desviación con un borde doblado hacia la salida de fluido, se forma un tapón de hielo de forma sencilla (en el caso de una fuga grave).
En una forma de realización concreta, el dispositivo de desviación (elemento de desviación) y la salida de fluido forman (juntos) una forma de hongo (al menos en sección transversal, preferiblemente también en una vista tridimensional). En concreto, el elemento de desviación puede tener un borde volcado sobre la salida de fluido, en particular, un borde que recibe entre sí una superficie en la que el fluido que fluye entra en la salida de fluido.
Preferiblemente, el elemento de desviación define un espacio de alojamiento en el que está alojado (seccionalmente) la salida de fluido.
La salida de fluido está dispuesta en un lado inferior del contenedor de separación (en un estado en el que el dispositivo de separación puede hacerse funcionar). Esto permite reducir eficazmente los riesgos de fugas (graves).
En formas de realización preferibles, en el contenedor de separación está prevista una válvula de seguridad. A través de una válvula de seguridad de este tipo preferiblemente puede evacuarse refrigerante (en forma líquida o gaseosa) (mientras que dentro de la / en la salida de fluido puede formarse un tapón de hielo). La válvula de seguridad está dispuesta preferiblemente por encima de la salida de fluido y/o por encima del dispositivo de desviación y/o por debajo de la entrada de fluido y/o por debajo de un purgador, en particular un purgador automático (explicado en detalle más adelante) (en un estado en el que el dispositivo refrigerante puede hacerse funcionar). En concreto, la válvula de seguridad puede estar dispuesta lateralmente (es decir, en particular en una pared lateral, por ejemplo, con forma de camisa cilíndrica).
La válvula de seguridad puede tener una anchura (anchura nominal) de al menos 0,5", preferiblemente al menos 1" y/o como máximo 2". Por anchura (anchura nominal) se entenderá en particular el tamaño o la medida de conexión y/o el diámetro interior de la válvula de seguridad.
Una presión de apertura de la válvula de seguridad es preferiblemente de al menos 1,5 bar, más preferiblemente de al menos 2 bar y/o como máximo 5 bar, preferiblemente como máximo 3 bar.
En concreto, la válvula de seguridad puede formar un componente separado del contenedor de separación, que está conectado a una abertura correspondiente del contenedor de separación. A través de una válvula de seguridad, el refrigerante, especialmente en forma líquida, puede evacuarse con especial eficacia (especialmente en caso de fuga grave).
Según la reivindicación 1, está previsto un purgador de aire (en particular, un purgador automático) en el contenedor de separación. A través de este pueden separarse especialmente pequeñas cantidades de refrigerante con solo un ligero aumento de la presión. El purgador (purgador automático) se encuentra preferiblemente por encima de la salida de fluido y/o del dispositivo de desviación y/o de la válvula de seguridad y/o de la entrada de fluido, en particular en un lado superior del contenedor de separación. El purgador, dado el caso, puede estar presente como componente separado fijado al contenedor de separación (o una parte integrante del contenedor de separación). El purgador puede presentar una válvula que se pueda cerrar.
En el contenedor de separación, en particular en la entrada de fluido, puede estar previsto un sensor de temperatura o una conexión para este. El sensor de temperatura puede ser un sensor de conducto de avance, en particular, asentado en agua.
La entrada de fluido está dispuesta lateralmente (es decir, en una pared lateral, es decir, con forma de camisa cilíndrica) y en un tercio superior del contenedor de separación. La indicación "tercio superior" se refiere aquí en particular a un volumen interior del contenedor de separación, desde un punto más bajo hasta un punto más alto. De esta manera, el dispositivo de separación de refrigerante puede hacerse funcionar eficazmente.
Preferiblemente, la entrada de fluido conduce tangencialmente al contenedor de separación. Por ello, se entiende en particular que el fluido que sale por la entrada de fluido fluye tangencialmente hacia una pared interior (en particular una pared de camisa cilíndrica) (y, a continuación, fluye a lo largo de esta pared interior, dependiendo de su geometría). En particular, si la pared interior es una estructura en forma de pared cilíndrica (estructura en forma de camisa cilíndrica circular), el flujo de fluido discurre en forma de hélice (al menos por secciones), de modo que (especialmente en el caso de un separador de burbujas correspondiente, explicado más adelante) el aire y/o el refrigerante pueden separarse eficazmente. Esta idea de la introducción tangencial del fluido se considera una idea de solución independiente de la invención y se reivindica de manera correspondiente.
Preferiblemente, en el contenedor de separación, en particular entre el dispositivo de desviación y un purgador (preferiblemente el descrito anteriormente), está dispuesto un separador de burbujas, por ejemplo en forma de rejilla. De este modo, se pueden separar eficazmente al menos pequeñas cantidades de aire o refrigerante (por ejemplo, en el caso de una fuga menor o una fuga fina). Esto aumenta aún más la eficiencia del dispositivo de separación de refrigerante.
Una distancia entre la salida de fluido y el elemento de desviación es de al menos 2 mm y como máximo 50 mm, y puede ser preferiblemente de al menos 15 mm.
Una distancia entre la salida de fluido y el elemento de desviación es de al menos 1% y como máximo 30%, preferiblemente como máximo 12%, de una altura del contenedor de separación (o de una altura de un volumen interior del contenedor de separación).
Una distancia entre la salida de fluido y el elemento de desviación puede ser de al menos 1% y/o como máximo 30%, preferiblemente como máximo 20%, más preferiblemente como máximo 8%, de una distancia entre la entrada de fluido y la salida de fluido.
En la medida en que importa una respectiva "distancia", debe considerarse en particular la respectiva distancia mínima, es decir, el mínimo con respecto a una distancia para todos los pares de puntos (en los que un punto se encuentra respectivamente en un elemento o dispositivo y el otro punto se encuentra respectivamente en el otro elemento o respectivamente en el otro dispositivo).
Preferiblemente, están previsto al menos un dispositivo de sujeción o de unión, en particular, al menos un alma de unión, para apoyar el dispositivo de desviación, por ejemplo en la salida de fluido, en particular cilíndrica (circular). En particular, no se tendrán en cuenta dichos dispositivos de fijación o de unión en la determinación de la distancia según con los párrafos anteriores.
El dispositivo de desviación es rotacionalmente simétrico. Un diámetro (como distancia de aquel par de puntos que tiene la mayor distancia entre sí entre todos los pares de puntos del dispositivo de desviación) es preferiblemente mayor que un diámetro de la salida de fluido (en un plano en el que está dispuesta una transición al volumen interior del contenedor de separación (preferiblemente al menos 1,2 veces mayor y/o como máximo 3 veces mayor).
En el caso de un dispositivo de desviación rotacionalmente simétrico, para determinar el diámetro solo deben tenerse en cuenta los pares de puntos que se encuentran en un plano común perpendicular al eje de rotación (en caso de una sección transversal circular, este sería el diámetro del círculo).
El eje de rotación del dispositivo de desviación está alineado con un eje de rotación de la salida de fluido. En el estado de funcionamiento del contenedor de separación (o de la instalación de bomba de calor), el dispositivo de desviación cubre la salida de fluido en una vista desde arriba hasta al menos 50 %, preferiblemente hasta al menos 80 %, aún más preferiblemente completamente.
Una altura del dispositivo de desviación (en una realización rotacionalmente simétrica, sería la extensión a lo largo del eje de rotación) es preferiblemente menor que un diámetro del dispositivo de desviación, preferiblemente menor o igual a 0,8 veces el diámetro, más preferiblemente menor o igual a 0,5 veces el diámetro y/o mayor o igual a 0,1 veces el diámetro.
El grosor de pared del dispositivo de desviación puede ser constante o variable. En particular, el dispositivo de desviación no tiene forma de rejilla o, preferiblemente, no forma ninguna rejilla. En algunas formas de realización, el dispositivo de desviación se extiende sobre un máximo de 50%, preferiblemente un máximo de 30%, aún más preferiblemente un máximo de 20% y/o al menos 5% de la altura de un volumen interior del contenedor de separación (en la posición de funcionamiento).
El objetivo mencionado anteriormente se consigue además mediante una instalación de bomba de calor según la reivindicación 10, para calentar y/o refrigerar una estancia, preferiblemente la zona de estancia de una persona, que comprende el dispositivo de separación de refrigerante descrito anteriormente.
La instalación de bomba de calor comprende preferiblemente un circuito primario (por ejemplo, el circuito de refrigeración, por ejemplo en una unidad exterior) y un circuito secundario (en concreto, el circuito de calefacción, que puede, por ejemplo, conducir a las zonas de estancia de personas). Un refrigerante A (o el mencionado anteriormente) fluye preferiblemente por el circuito primario. Un fluido de calefacción o refrigeración fluye preferiblemente en el circuito secundario (por ejemplo, el circuito de calefacción).
La instalación de bomba de calor puede presentar un intercambiador de calor, en particular un intercambiador de calor de placas (entre el circuito primario y el secundario).
El dispositivo de separación de refrigerante está dispuesto (en términos de tecnología de fluidos) detrás del intercambiador de calor, en particular del intercambiador de calor de placas, de la instalación de bomba de calor (preferiblemente dispuesto directamente detrás de este). El dispositivo de separación de refrigerante está dispuesto en el conducto de avance (la salida) del intercambiador de calor (en particular en un punto más alto del circuito secundario).
Una válvula de seguridad (en particular la descrita anteriormente) del dispositivo de separación de refrigerante puede tener una presión de apertura inferior a la presión de apertura de al menos una válvula de seguridad adicional de la instalación de bomba de calor, preferiblemente inferior a las presiones de apertura de todas las demás válvulas de seguridad de la instalación de bomba de calor. De esta manera, se puede seguir mejorando aún más la seguridad de la instalación de bomba de calor.
El objetivo antes mencionado se consigue además mediante un procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante como el descrito anteriormente (o a continuación) y/o una instalación de bomba de calor como la descrita anteriormente (o a continuación). Según la invención, en caso de una fuga fina, el refrigerante es separado en un purgador.
Una temperatura de evaporación del refrigerante es preferiblemente (a 1 bar) inferior a la temperatura de evaporación del agua, en particular inferior a 100 °C, preferiblemente inferior a 80 °C. El refrigerante puede comprender, por ejemplo, fluorocarburos (en particular parcialmente halogenados) y/o ser inflamable, comprendiendo, por ejemplo, hidrocarburos (no halogenados o clorados o fluorados), como, por ejemplo, propano, propeno, propileno o butano.
Otras formas de realización resultan de las reivindicaciones subordinadas. A continuación, la invención se describe con la ayuda de ejemplos de realización, que se explican con más detalle haciendo referencia a las figuras. Muestran:
la figura 1 una instalación de bomba de calor según la invención, representada esquemáticamente;
la figura 2 una vista oblicua de un dispositivo de separación de refrigerante según la invención; y
la figura 3 una vista en sección oblicua de la forma de realización según la figura 1.
En la siguiente descripción, para piezas idénticas o de efecto idéntico se usan los mismos signos de referencia.
La figura 1 muestra una instalación de bomba de calor según la invención. La instalación de bomba de calor tiene una unidad exterior 10 con un circuito de refrigerante 11 (circuito primario) y una unidad interior 12 con un circuito de calefacción (circuito secundario) 13. El circuito de calefacción 13 puede ser también, alternativa o adicionalmente, un circuito de refrigeración (para mayor facilidad, en lo sucesivo se habla siempre de un "circuito de calefacción"). Entre el circuito de refrigerante 11 y el circuito de calefacción 13 está dispuesto un intercambiador de calor (intercambiador de calor de placas) 14. En el intercambiador de calor 14 se transfiere calor del circuito de refrigerante 11 al circuito de calefacción 13 (o viceversa, en caso de refrigeración).
A partir de un conducto de avance 15 del circuito de calefacción 13 (en una salida del intercambiador de calor 14), un fluido del circuito de calefacción 13, calentado en el intercambiador de calor 14, es suministrado a una calefacción 16 y/o a un depósito de agua caliente 17. Allí, se emite calor y el fluido enfriado en el circuito de calefacción 13 se suministra de vuelta al intercambiador de calor 14. Para transportar el fluido en el circuito de calefacción 13 puede estar prevista una bomba 18. En el conducto de avance (del intercambiador de calor 14) está previsto además un dispositivo de separación de refrigerante 19 según la invención. Este está representado con más detalle en las figuras 2 y 3.
En el conducto de retorno del circuito de calefacción 13 está prevista una válvula antirretorno 29.
El dispositivo de separación de refrigerante 19 está preferiblemente dispuesto (montado) en un punto más alto del circuito de calefacción 13. De este modo, el aire y, dado el caso, el refrigerante quedan separados del circuito de calefacción de forma segura. Mediante la válvula antirretorno se impide que un aumento de presión se propague en sentido contrario al de flujo.
El dispositivo de separación de refrigerante 19 comprende (véanse las figuras 2 y 3) un contenedor de separación 20 con una entrada de fluido 21 y una salida de fluido 22. Además, dentro del contenedor de separación 20 (fluídicamente entre la entrada de fluido 21 y la salida de fluido 22) se encuentra un separador de burbujas 23 (preferiblemente en forma de rejilla). La entrada de fluido 21 está configurada y posicionada de forma que el fluido entrante en el contenedor de separación 20 tiene una dirección tangencial. De esta manera, el fluido (en las figuras 2 y 3) fluye en hélice (trayectoria helicoidal) de arriba hacia abajo hasta alcanzar un fondo 24 del contenedor de separación 20. Durante este flujo (helicoidal), las burbujas de gas (por ejemplo de aire y/o un refrigerante en estado gaseoso) son separadas del flujo de fluido, de manera que pueden escapar a través de un purgador de aire (automático) 25.
Una vía directa entre la entrada de fluido 21 y la salida de fluido 22 queda bloqueada por un dispositivo de desviación 26 (aquí en forma de tapa). De esta manera, se consigue que, cuando al alcanzar el fondo 24, el fluido que fluye por el contenedor de separación 20 fluya hacia arriba entre el dispositivo de desviación 26 y la salida de fluido que engrana en un volumen interior del contenedor de separación 20 y solo entonces fluye hacia fuera del contenedor de separación 20 a través de la salida de fluido (a su vez, fluyendo hacia abajo).
En caso de un aumento de presión (debido a una fuga de refrigerante del circuito de refrigeración 11 al circuito de calefacción 13), se forma un tapón de hielo en la salida de fluido 22 (dentro del dispositivo de desviación en forma de tapa 26), que impide que el refrigerante pase o sea transferido al circuito de calefacción. Al menos una gran parte del refrigerante es evacuada (en forma líquida) a través de una válvula de seguridad 27.
A través de la entrada de fluido 21 (en caso de una fuga fina) puede entrar refrigerante gaseoso y/o líquido y es separado a través del purgador 25 de forma asistida por el separador de burbujas 23.
En caso de una liberación repentina de mayores cantidades de refrigerante (fuga grave) al circuito de calefacción 13, en el dispositivo de separación de refrigerante 19 es generado un choque de presión por el dispositivo de desviación 26 (en forma de hongo o placa), que abre la válvula de seguridad 27. De esta manera, el circuito de calefacción 13 queda protegido contra un aumento (excesivo) de la presión.
En el contenedor de separación, por ejemplo en una pared exterior del mismo y/o en la entrada de fluido 21, está prevista preferiblemente respectivamente una conexión 28, 28' (cada una) para un sensor de temperatura.
Opcionalmente, el dispositivo de desviación puede estar apoyado en la salida de fluido a través de almas de unión 30.
En una forma de realización alternativa, el dispositivo de separación de refrigerante 19 puede estar realizado sin purgador 25. También en una forma de realización de este tipo, el circuito de calefacción 13 queda protegido contra fuertes subidas de presión y, en caso de una fuga grave, puede descargarse refrigerante hacia fuera a través de la válvula de seguridad 27.
Signos de referencia
10 Unidad exterior
11 Circuito de refrigerante
12 Unidad interior
13 Circuito de calefacción
14 Intercambiador de calor
Conducto de avance
Calefacción
Depósito de agua caliente
Bomba
Dispositivo de separación de refrigerante
Contenedor de separación
Entrada de fluido
Salida de fluido
Separador de burbujas
Fondo
Purgador
Dispositivo de desviación
Válvula de seguridad
Conexión para sensor de temperatura
Válvula de retención
Alma de unión

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de separación de refrigerante (19), en particular, un dispositivo de separación de aire / refrigerante para una instalación de bomba de calor, que comprende un contenedor de separación (20), en el que el contenedor de separación está configurado para separar un refrigerante, con al menos una entrada de fluido (21) y al menos una salida de fluido (22), así como con un dispositivo de desviación (26), que está dispuesto y configurado de tal manera que una vía directa para un fluido que fluye en el contenedor de separación (20) durante el funcionamiento está bloqueada al menos parcialmente, en particular completamente, y en el que el dispositivo de desviación (26) es rotacionalmente simétrico, y en el que un diámetro del dispositivo de desviación (26) es mayor que un diámetro de la salida de fluido (22), y en el que un eje de simetría rotacional del dispositivo de desviación (26) está alineado con un eje de simetría rotacional de la salida de fluido (22), y en el que una distancia entre la salida de fluido (22) y el dispositivo de desviación (26) es de al menos 2 mm y como máximo 50 mm, en el que la distancia entre la salida de fluido (22) y el dispositivo de desviación (26) es de al menos 1% y como máximo 30%, preferiblemente como máximo 12%, de una altura del contenedor de separación (20), y en el que la entrada de fluido (21) está dispuesta lateralmente en una pared lateral con forma de camisa cilíndrica y en el tercio superior del contenedor de separación (20), y en el que la salida de fluido está dispuesta en un lado inferior del contenedor de separación (20),
y en el que en el contenedor de separación (20), en particular en un lado superior, está previsto un purgador (25), en particular un purgador automático.
2. Dispositivo de separación de refrigerante según la reivindicación 1,
caracterizado porque
la salida de fluido (22) engrana en el contenedor de separación (20).
3. Dispositivo de separación de refrigerante según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque
el dispositivo de desviación (26) comprende una placa y/o una tapa y/o un plato y/o un borde doblado hacia la salida de fluido.
4. Dispositivo de separación de refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el dispositivo de desviación (26) y la salida de fluido (22) forman conjuntamente una forma de hongo.
5. Dispositivo de separación de refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
en el contenedor de separación (20), en particular lateralmente, está prevista una válvula de seguridad, en particular con una anchura de al menos 0,5"; preferiblemente de al menos 1", preferiblemente dispuesta por encima del dispositivo de desviación (26).
6. Dispositivo de separación de refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la entrada de fluido conduce tangencialmente al interior del contenedor de separación (20).
7. Dispositivo de separación de refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
en el contenedor de separación (20) está dispuesto un separador de burbujas (23), por ejemplo en forma de rejilla, en particular entre el dispositivo de desviación (26) y el purgador (25).
8. Dispositivo de separación de refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
una distancia entre la salida de fluido (22) y el dispositivo de desviación (26) es de como mínimo 1% y/o como máximo 30%, preferiblemente como máximo 20% mm, preferiblemente como máximo 8%, de una distancia entre la entrada de fluido (21) y la salida de fluido (22).
9. Dispositivo de separación de refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el purgador presenta una válvula que se puede cerrar.
10. Instalación de bomba de calor para calentar o para calentar y refrigerar una estancia,
que comprende un dispositivo de separación de refrigerante (19) según
una de las reivindicaciones anteriores,
en la que el dispositivo de separación de refrigerante (19) está dispuesto fluídicamente, en particular directamente, detrás de un intercambiador de calor (14), en particular un intercambiador de calor de placas, de la instalación de bomba de calor, en un conducto de avance del intercambiador de calor.
11. Instalación de bomba de calor según la reivindicación 10,
caracterizado porque
en el conducto de retorno del circuito de calefacción (13) está prevista una válvula antirretorno (29).
12. Instalación de bomba de calor según una de las reivindicaciones 10 u 11,
caracterizado porque
una / la válvula de seguridad (27) del dispositivo de separación de refrigerante (19) tiene una presión de apertura inferior a la presión de apertura de al menos una válvula de seguridad adicional de la instalación de bomba de calor, preferiblemente inferior a las presiones de apertura de todas las válvulas de seguridad adicionales de la instalación de bomba de calor.
13. Procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de separación de refrigerante de una instalación de bomba de calor según una de las reivindicaciones 10 a 12, en la que en caso de una fuga fina de un refrigerante, el refrigerante es separado en un purgador (25), en particular un purgador automático, del contenedor de separación.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202021004121U1 (de) 2021-01-25 2022-09-14 Wolf Gmbh Abscheideeinrichtung, insbesondere für eine Wärmepumpenanlage
WO2022156913A1 (de) 2021-01-25 2022-07-28 Wolf Gmbh Abscheideeinrichtung, insbesondere für eine wärmepumpenanlage
DE102021201712A1 (de) 2021-02-23 2022-08-25 Glen Dimplex Deutschland Gmbh Wärmepumpenanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpenanlage
DE102022100817A1 (de) 2022-01-14 2023-07-20 Vaillant Gmbh Flüssig-Extraktion von Kohlenwasserstoffen
DE102022118525A1 (de) 2022-07-25 2024-01-25 Wolf Gmbh Abscheideeinrichtung, insbesondere Luft- und/oder Kältemittelabscheideeinrichtung für eine Wärmepumpenanlage
JP2024027210A (ja) * 2022-08-17 2024-03-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 熱媒体循環装置
JP2024027209A (ja) * 2022-08-17 2024-03-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 熱媒体循環装置
DE102022123096A1 (de) 2022-09-12 2024-03-14 Vaillant Gmbh Kältemittelabscheidung im Heizungskreislauf
EP4372288A1 (en) * 2022-11-18 2024-05-22 Ariston S.p.A. Heat pump system comprising one or more devices designed to block any refrigerant leaks
DE102022131725A1 (de) * 2022-11-30 2024-06-06 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Abscheider zur Verwendung in einem Wärmepumpensystem
DE102022131727A1 (de) 2022-11-30 2024-06-06 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wärmepumpensystem mit Gasabscheider

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH442596A (de) * 1965-06-11 1967-08-31 Westinghouse Bremsen Apparate Wasserabscheider für Druckluftanlagen
DE2709343C2 (de) * 1976-03-05 1983-07-28 Hitachi, Ltd., Tokyo Wärmepumpenanlage
DE3833209C1 (es) * 1988-09-30 1990-03-29 Danfoss A/S, Nordborg, Dk
JPH07127952A (ja) * 1993-11-05 1995-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 分離型空気調和機のエアパージ用弁
DE29808629U1 (de) * 1998-05-13 1998-07-30 Deutsche Controls GmbH, 80637 München Akkumulator
CA2297598C (en) * 2000-01-28 2003-12-23 Ki-Sun Jason Ryu Accumulator for an air-conditioning system
JP4356214B2 (ja) * 2000-08-21 2009-11-04 三菱電機株式会社 油分離器および室外機
JP2004286315A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Japanese Research & Development Association For Environment-Friendly Processing In Food Industry 冷凍回路の安全装置
JP5780166B2 (ja) * 2011-02-11 2015-09-16 株式会社デンソー ヒートポンプサイクル
DE102011005749B4 (de) * 2011-03-18 2013-08-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sammler für Kühl- und/oder Heizsysteme und Kühl- und/oder Heizsystem
KR101474808B1 (ko) * 2011-11-23 2014-12-22 한라비스테온공조 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
DE102015110570A1 (de) * 2015-07-01 2017-01-26 Halla Visteon Climate Control Corporation Akkumulator zur Verwendung in einem Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage
DE102015110574B4 (de) * 2015-07-01 2018-12-13 Halla Visteon Climate Control Corporation Vorrichtung zum Abscheiden und Sammeln flüssigen Kältemittels eines Kältemittelkreislaufs
JP6607558B2 (ja) * 2015-08-31 2019-11-20 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 冷凍機およびその制御方法
WO2017199345A1 (ja) * 2016-05-17 2017-11-23 三菱電機株式会社 空気調和機
CN110050160B (zh) * 2016-12-09 2021-08-24 三菱电机株式会社 热泵装置
JP6771642B2 (ja) * 2017-02-21 2020-10-21 三菱電機株式会社 空気調和装置

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Publication number Publication date
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