一种制冷系统排气体装置及制冷系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种制冷系统排气装置及制冷系统，涉及制冷【技术领域】。其中，该排气装置包括：与制冷系统的冷凝器连接，用于控制混合气体流向的进气控制腔，所述混合气体至少包括不可冷凝气体和气态制冷剂；设置于所述进气控制腔上部，与所述进气控制腔贯通连接，用于冷凝所述气态制冷剂及排出不可冷凝气体的冷却除气腔。该装置通过进气控制腔控制混合气体的流向，让混合气体进入与进气控制腔贯通的冷却除气腔，冷凝气态制冷剂并将不可冷凝气体排出制冷系统，提高了制冷系统的除气效率，降低了制冷剂的损失，同时制冷剂可回收，进入制冷系统循环利用，提高了制冷剂的利用率。
【专利说明】一种制冷系统排气体装置及制冷系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷【技术领域】，特别涉及一种制冷系统排气体装置及制冷系统。【背景技术】
[0002]“环境友好”和节能高效等理念已经成为现代文明国家的共识。在制冷行业尤为如此，制冷系统运转的高效率、污染物的低排放，已经成为行业内的基本要求。
[0003]制冷系统中，冷凝器能否稳定、高效的工作，对整个系统而言至关重要。而冷凝器中“不凝性气体”(空气)的积累，却会造成很大的能量损失，同时，要保证同样的制冷效率，压缩机的运行费用也会有很大的增加。经验数据显示，冷凝器中空气的分压每增加4磅力，压缩机的动力消耗就要增加2%，而制冷效率则会下降1%。
[0004]除此之外，制冷系统中空气的存在，造成压缩机输出压力增加，结果就会使轴承和驱动马达的磨损加剧，寿命缩短；同时，压缩机压力的增加，同样会缩短压缩机进、出口阀门的使用寿命。
[0005]如果系统中存在不可凝的氢气，则会有爆炸的危险。
[0006]由于上述原因，制冷系统的空气及其他“不凝性气体”必须及时排出。
[0007]传统的解决方案是手工除气，而手工除气效率低下:手动对冷凝器或储液罐除气，排入大气中的制冷剂比除去的空气多的多，而且不能完全把空气除掉，放出的制冷剂会危害环境。除此之外,手动除气需要专人执行,浪费人工成本。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于提供一种制冷系统排气体装置及制冷系统，提高了制冷系统除气效率，降低了制冷剂的损失，同时使制冷剂可回收，并进入制冷系统循环利用，提高了制冷剂的利用率。
[0009]为了达到上述目的，本实用新型实施例提供一种制冷系统排气体装置，包括:
[0010]与制冷系统的冷凝器连接，用于控制混合气体流向的进气控制腔，所述混合气体至少包括不可冷凝气体和气态制冷剂；
[0011]设置于所述进气控制腔上部，与所述进气控制腔贯通连接，用于冷凝所述气态制冷剂及排出不可冷凝气体的冷却除气腔。
[0012]其中，所述进气控制腔包括:
[0013]具有第一预设容纳空间的第一腔体；
[0014]连通所述第一腔体和所述冷凝器的第一导向管；
[0015]设置于所述第一腔体内，开口覆盖所述第一导向管与所述第一腔体连接处的倒置桶，所述混合气体通过所述第一导向管进入所述倒置桶，所述倒置桶顶部设置有供气体排出的至少一个排气孔。
[0016]其中，所述冷却除气腔包括:
[0017]与所述第一腔体贯通连接，具有第二预设容纳空间的第二腔体；[0018]设置于所述第二腔体内，用于冷却所述制冷系统排气体装置的冷却盘管；
[0019]设置于所述第二腔体内，用于当所述第二腔体内的液面高度下降至一预设高度，控制所述不可冷凝气体排出的液位控制装置。
[0020]进一步的，所述不可冷凝气体为空气。
[0021]进一步的，所述第二腔体顶部设置有用于排出所述不可冷凝气体的除气口。
[0022]进一步的，所述液位控制装置包括:
[0023]可根据所述第二腔体内的液面高度变化而上下浮动的浮球；
[0024]通过所述除气口与所述浮球连接的第二导向管，所述第二腔体内的液面下降，带动所述浮球向下运动，当所述浮球运动到一预设位置时，所述除气口打开，所述不可冷凝气体从所述除气口沿着所述第二导向管排出。
[0025]进一步的，所述制冷系统排气体装置还包括:
[0026]用于注入液态制冷剂的第三导向管，所述第三导向管的输出端一方面与所述第一腔体贯通，另一方面通过一膨胀阀与所述冷却盘管连接，通过所述膨胀阀的液态制冷剂在所述冷却盘管中沸腾，冷却所述制冷系统排气体装置。
[0027]本实用新型实施例还提供一种制冷系统，包括如上所述的制冷系统排气体装置。
[0028]本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益效果:
[0029]本实用新型实施例的制冷系统排气体装置中，通过进气控制腔控制混合气体的流向，让混合气体进入与进气控制腔贯通的冷却除气腔，冷凝气态制冷剂并将不可冷凝气体排出制冷系统，提高了制冷系统的除气效率，降低了制冷剂的损失，同时制冷剂可回收，进入制冷系统循环利用，提高了制冷剂的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1表示本实用新型实施例的排气体装置充填液态制冷剂的工作示意图；
[0031]图2表示本实用新型实施例的排气体装置中混合气体进入装置的工作示意图；
[0032]图3表示本实用新型实施例的排气体装置排除不可冷凝气体的工作示意图。
[0033]附图标记说明:
[0034]1-进气控制腔；10-第一腔体；11-第一导向管；12_倒置桶；2_冷却除气腔；20-第二腔体；21_冷却盘管；22_液位控制装置；220_浮球；221_第二导向管；3_第三导向管。
【具体实施方式】
[0035]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0036]本实用新型针对现有技术中的制冷系统使用手工除气，不能完全把空气除掉，且浪费人工成本的问题，提供一种制冷系统排气装置及制冷系统，通过进气控制腔控制混合气体的流向，让混合气体进入与进气控制腔贯通的冷却除气腔，冷凝气态制冷剂并将不可冷凝气体排出制冷系统，提高了制冷系统的除气效率，降低了制冷剂的损失，同时制冷剂可回收，进入制冷系统循环利用，提高了制冷剂的利用率。
[0037]如图1、图2及图3所示，本实用新型实施例提供一种制冷系统排气体装置，包括:[0038]与制冷系统的冷凝器连接，用于控制混合气体流向的进气控制腔1，所述混合气体至少包括不可冷凝气体和气态制冷剂；
[0039]设置于所述进气控制腔I上部，与所述进气控制腔I贯通连接，用于冷凝所述气态制冷剂及排出不可冷凝气体的冷却除气腔2。
[0040]本实用新型上述实施例提供的制冷系统排气体装置实际上是一个自动气液分离装置，该装置营造一个低温的环境，在此环境下，系统中的气态制冷剂冷凝成液态留在系统中，而随温度降低不易凝聚的气体得以分离从系统中排除。整个装置包括两个部分:进气控制腔I和冷却除气腔2 ;混合气体在进入进气控制腔I时温度急剧降低，气态制冷剂冷凝后部分留下，不可冷凝气体上升，进入冷却除气腔2后，温度继续降低，气态制冷剂被彻底截留，只有不可冷凝气体从所述冷却除气腔2中溢出；整个系统就像一个“筛子”，将制冷剂从混合物中筛出留在系统中，把不可冷凝气体漏出，最终排出系统。
[0041]进一步的，本实用新型的具体实施例中，所述不可冷凝气体为空气。需要说明的是，本实用新型的排气体装置中其他不可冷凝气体均能被排出，与手动除气相比，制冷除气的装置则更加高效节能，环境友好。
[0042]在制冷系统总压力保持不变的情况下，温度下降，制冷剂的分压下降，而空气等不可冷凝气体的分压则升高，利用本实用新型提供的制冷系统排气体装置除气，则效率要大大增加。以氨气系统为例，系统温度为29.4°C时，排除IKg空气，损失28Kg的氨气，当系统降到17.8°C时，每排除IKg空气，只损失0.13Kg的氨气，也就是说，制冷除气是手动除气效率的215倍。
[0043]本实用新型的上述实施例中，如图2所示，所述进气控制腔I包括:
[0044]具有第一预设容纳空间的第一腔体10 ；
[0045]连通所述第一腔体10和所述冷凝器的第一导向管11 ；
[0046]设置于所述第一腔体10内，开口覆盖所述第一导向管11与所述第一腔体10连接处的倒置桶12，所述混合气体通过所述第一导向管11进入所述倒置桶12，所述倒置桶12顶部设置有供气体排出的至少一个排气孔。
[0047]本实用新型的具体实施例中，第一导向管11和冷凝器连接处设置一除气点，即打开除气点B，混合气体(不可冷凝气体和气态制冷剂)从第一腔体底部进入，由于气体的进入，使倒置桶12浮起(不同介质密度的不同将产生浮力，浮力使倒置桶12产生动作，从而控制混合气体的流向)，并使气体混合物从倒置桶12顶部的排气孔溢入冷却除气腔2中，开始进行气液分离。
[0048]本实用新型的上述实施例中，如图1所示，所述冷却除气腔2包括:
[0049]与所述第一腔体10贯通连接，具有第二预设容纳空间的第二腔体20 ；
[0050]设置于所述第二腔体20内，用于冷却所述制冷系统排气体装置的冷却盘管21 ；
[0051]设置于所述第二腔体20内，用于当所述第二腔体20内的液面高度下降至一预设高度，控制所述不可冷凝气体排出的液位控制装置22。
[0052]本实用新型的具体实施例中，气体混合物从倒置桶12顶部的排气孔溢入冷却除气腔2的第二腔体20中，过冷的液态制冷剂将气态制冷剂冷凝；而不可冷凝气体则聚集在该第二腔体20的顶部，第二腔体20内的液面降低，则当第二腔体20内的液面高度下降至一预设高度使，液位控制装置22控制所述聚集在第二腔体20顶部的不可冷凝气体排出，且不可冷凝气体排出后，倒置桶12落下，回收的制冷剂进入制冷系统，重新循环利用。
[0053]进一步的，冷却盘管21用于得到过冷的液态制冷剂，即通过冷却所述制冷系统排气体装置中的液态制冷剂冷却该装置。
[0054]本实用新型的具体实施例中，所述第二腔体20顶部设置有用于排出所述不可冷凝气体的除气口。
[0055]较佳的，本实用新型的具体实施例中，液位控制装置22控制所述不可冷凝气体从第二腔体20顶部的除气口排出。
[0056]本实用新型的上述实施例中，如图3所示，所述液位控制装置22包括:
[0057]可根据所述第二腔体20内的液面高度变化而上下浮动的浮球220 ；
[0058]通过所述除气口与所述浮球220连接的第二导向管221，所述第二腔体20内的液面下降，带动所述浮球220向下运动，当所述浮球220运动到一预设位置时，所述除气口打开，所述不可冷凝气体从所述除气口沿着所述第二导向管221排出。
[0059]进一步的，本实用新型的上述实施例中，如图1所示，所述制冷系统排气体装置还包括:
[0060]用于注入液态制冷剂的第三导向管3，所述第三导向管3的输出端一方面与所述第一腔体10贯通，另一方面通过一膨胀阀与所述冷却盘管21连接，通过所述膨胀阀的液态制冷剂在所述冷却盘管21中沸腾，冷却所述制冷系统排气体装置。
[0061]本实用新型的具体实施例中，第三导向管3上设置一阀门P，打开阀门P，给本实用新型的排气体装置灌入制冷剂(充满液态制冷剂)，同时制冷剂通过膨胀阀Tx进入冷却盘管21，制冷剂在冷却盘管21内沸腾，将该排气体装置冷却；且当制冷剂液面升至一定高度，浮球220浮起，第二腔体20顶端的除气口关闭，则停止制冷剂的灌入，该排气体装置的制冷过程结束。
[0062]下面结合图1、图2和图3对本实用新型提供的制冷系统排气体装置的工作过程及原理作进一步说明:
[0063]首先，打开阀门P，给该制冷系统灌入制冷剂(充满液态制冷剂)，同时制冷剂通过膨胀阀Tx进入冷却盘管21，制冷剂在冷却盘管21内沸腾，将该制冷系统冷却。当制冷剂液面升至一定高度，浮球220浮起，顶端的除气口关闭，制冷剂停止灌入，制冷过程结束；
[0064]制冷系统排气体装置冷却后，打开除气点B，使空气(不凝性气体)与气态制冷剂混合物从该装置底部进入。由于气体的进入，使倒置桶12浮起，制冷剂入口关闭。气体混合物从倒置桶12顶端的排气孔溢入冷却除气腔2中，开始进行气液分离；
[0065]过冷的液态制冷剂将气态制冷剂冷凝。而不可凝的空气则聚集在排气装置顶部，浮球220因液面降低而下落，打开顶端除气口，将空气排出系统。空气排除后，倒置桶12落下，回收的制冷剂进入制冷系统，重新循环利用。
[0066]为了更好的实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种制冷系统，包括如上所述的制冷系统排气体装置。
[0067]其中，不同介质密度的不同将产生浮力，浮力使倒置桶及浮球产生动作，从而控制气体及制冷剂的流向；空气因为不可冷凝，从而在气态制冷剂低温下冷凝的时候，与之分离，从制冷系统中排出。该装置没有附加动力源，自行动作；冷却环境直接由原系统中制冷剂提供，且将回收的制冷剂直接导入系统，实现了循环利用；排出空气的同时没有制冷剂的损失；因此，真正实现了循环利用，节能高效得目的。
[0068]本实用新型提供的制冷系统排气体装置中，通过进气控制腔控制混合气体的流向，让混合气体进入与进气控制腔贯通的冷却除气腔，冷凝气态制冷剂并将不可冷凝气体排出制冷系统，提高了制冷系统的除气效率，降低了制冷剂的损失，同时制冷剂可回收，进入制冷系统循环利用，提高了制冷剂的利用率。
[0069]需要说明的是，本实用新型提供的制冷系统是包括上述制冷系统排气体装置的制冷系统，则上述制冷系统排气体装置的所有实施例均适用于本制冷系统，且均能达到相同或相似的有益效果。
[0070]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种制冷系统排气体装置，其特征在于，包括: 与制冷系统的冷凝器连接，用于控制混合气体流向的进气控制腔，所述混合气体至少包括不可冷凝气体和气态制冷剂； 设置于所述进气控制腔上部，与所述进气控制腔贯通连接，用于冷凝所述气态制冷剂及排出不可冷凝气体的冷却除气腔。
2.根据权利要求1所述的制冷系统排气体装置，其特征在于，所述进气控制腔包括: 具有第一预设容纳空间的第一腔体； 连通所述第一腔体和所述冷凝器的第一导向管； 设置于所述第一腔体内，开口覆盖所述第一导向管与所述第一腔体连接处的倒置桶，所述混合气体通过所述第一导向管进入所述倒置桶，所述倒置桶顶部设置有供气体排出的至少一个排气孔。
3.根据权利要求2所述的制冷系统排气体装置，其特征在于，所述冷却除气腔包括: 与所述第一腔体贯通连接，具有第二预设容纳空间的第二腔体； 设置于所述第二腔体内，用于冷却所述制冷系统排气体装置的冷却盘管； 设置于所述第二腔体内，用于当所述第二腔体内的液面高度下降至一预设高度，控制所述不可冷凝气体排出的液位控制装置。
4.根据权利要求1所述的制冷系统排气体装置，其特征在于，所述不可冷凝气体为空气。
5.根据权利要求3所述的制冷系统排气体装置，其特征在于，所述第二腔体顶部设置有用于排出所述不可冷凝气体的除气口。
6.根据权利要求5所述的制冷系统排气体装置，其特征在于，所述液位控制装置包括: 可根据所述第二腔体内的液面高度变化而上下浮动的浮球； 通过所述除气口与所述浮球连接的第二导向管，所述第二腔体内的液面下降，带动所述浮球向下运动，当所述浮球运动到一预设位置时，所述除气口打开，所述不可冷凝气体从所述除气口沿着所述第二导向管排出。
7.根据权利要求3所述的制冷系统排气体装置，其特征在于，所述制冷系统排气体装置还包括: 用于注入液态制冷剂的第三导向管，所述第三导向管的输出端一方面与所述第一腔体贯通，另一方面通过一膨胀阀与所述冷却盘管连接，通过所述膨胀阀的液态制冷剂在所述冷却盘管中沸腾，冷却所述制冷系统排气体装置。
8.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的制冷系统排气体装置。
【文档编号】F25B43/00GK203810809SQ201420197513
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】史建强, 吕保义, 汤姆·罗克韦尔 申请人:阿姆斯壮机械（中国）有限公司