[发明专利]排气装置、制冷空调系统和不凝性气体的排气方法

说明书

本发明提供了一种用于排出制冷空调系统中的不凝性气体的排气装置及其方法。排气装置包括蒸发冷凝器，其通过将从制冷空调系统出来的气态冷媒与不凝性气体的混合气体进行冷凝而分离出液态冷媒和不凝性气体，并将分离的液态冷媒引入制冷空调系统中，将分离的不凝性气体排出。所述方法包括蒸发冷凝过程、排气过程和排液过程。本发明能够防止不凝性气体在制冷空调系统的冷凝器中积聚，并从而有助于维持冷凝器内的冷凝压力，保证制冷空调系统的制冷量和能效，使其安全高效地运行。

技术领域

本发明总体涉及制冷空调领域，尤其涉及用于将制冷空调系统中的不凝性气体排出的装置及排出方法。

背景技术

传统的制冷空调系统包含压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四大部件，用于使冷媒在其中进行循环流动，从而通过冷媒的状态变化完成制冷循环。待冷却的物体被引导通过蒸发器，并与蒸发器中的低温冷媒进行热交换，从而达到被冷却的目的。

对于某些采用低压冷媒(如R123、R1233zd等)的制冷空调系统而言，其在运行时会在系统内部形成一些低于大气压力的低压区。空气可能渗入制冷空调系统内部的这些低压区中，而空气中的不凝性气体会在冷凝器中积聚，导致冷凝器换热性能下降，从而降低制冷空调系统的制冷量；同时，系统内的冷凝压力也会因此升高，冷凝温度升高，进一步导致压缩机排气温度升高，耗电量增加，制冷空调系统的能效降低。另外，由于排气温度过高，可能导致压缩机的润滑油碳化，影响润滑效果，严重时可能卡死压缩机或烧毁压缩机电机。

因此，对于采用低压冷媒的制冷空调系统而言，需要不定期地分离并排出进入系统中的不凝性气体，以解决上述技术问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于排出制冷空调系统中的不凝性气体的排气装置，其包括：蒸发冷凝器，所述蒸发冷凝器为管壳式换热器,所述蒸发冷凝器包括壳侧和管侧，所述不凝性气体与气态冷媒的混合气体通过所述蒸发冷凝器的壳侧/管侧，与管侧/壳侧中的冷源进行热交换，从而将所述混合气体分离为液态冷媒和不凝性气体。

根据上述第一方面的排气装置，所述蒸发冷凝器包括混合气体入口、液体出口和气体出口，所述混合气体入口用于引入所述混合气体，所述液体出口用于将所述分离的液态冷媒引入所述制冷空调系统中，而所述气体出口用于将分离的不凝性气体排出；所述蒸发冷凝器还包括冷源入口和冷源出口，所述冷源入口用于引入冷源，所述冷源出口用于排出冷源。

根据上述第一方面的排气装置，所述蒸发冷凝器冷源入口与所述制冷空调系统连通，以将所述制冷空调系统中的低温冷媒的一部分引入所述蒸发冷凝器中，以作为所述排气装置的冷源；并且所述蒸发冷凝器冷源出口与所述制冷空调系统连通，以将进入所述蒸发冷凝器中的冷媒引回所述制冷空调系统中。

根据上述第一方面的排气装置，还包括引射器，所述引射器包括高压源入口、液体入口和引射器出口，所述高压源入口与所述制冷空调系统连通，以将制冷空调系统中的高压冷媒的一部分引入所述引射器中，所述液体入口与所述蒸发冷凝器的液体出口连通，所述引射器出口与所述制冷空调系统连通，从而使得蒸发冷凝器分离的液态冷媒经过引射器引回所述制冷空调系统中。

根据上述第一方面的排气装置，还包括：冷源入口控制阀，将所述蒸发冷凝器的冷源入口连接至冷源；混合气体进气控制阀，将所述蒸发冷凝器的混合气体入口连接至所述制冷空调系统；排液控制阀，将所述蒸发冷凝器的液体出口与所述制冷空调系统连通；以及排气控制阀，设置在所述蒸发冷凝器的气体出口处。

根据上述第一方面的排气装置，还包括附加的节流装置，设置在所述蒸发冷凝器的冷源入口与制冷空调系统之间；引射器，所述引射器包括高压源入口、液体入口和引射器出口，所述高压源入口与所述制冷空调系统连通，所述引射器出口与所述制冷空调系统连通；冷源出口控制阀，将所述蒸发冷凝器的冷源出口连接至所述引射器的液体入口；排液控制阀，将所述蒸发冷凝器的液体出口连接至所述引射器的液体入口，从而使得所述蒸发冷凝器中分离的液态冷媒能够经过引射器引回所述制冷空调系统中。