[发明专利]具有吸附制冷剂分离的HVACR吹扫系统

说明书

本申请提供一种用于供暖、通风、空调和冷却器的制冷(HVACR)回路的吹扫系统可以使用吸附剂和/或膜从非冷凝气体中分离制冷剂，允许耗尽非冷凝物，而工作流体可以被回收以及回流至HVACR回路。所述吹扫系统可包括一个或多个分离腔室，包括吸附材料或选择性可渗透的膜。可选择性的渗透膜的选择性可基于溶解度。可选地，推动器泵可以在所述分离腔室的上游，以通过吹扫系统将吹扫气体加压，吹扫系统包括在分离腔室中设置。可以使用吹扫系统中的模型相关联压力差和吹扫气体条件(诸如非冷凝和工作流体浓度)来控制吹扫系统。

技术领域

本申请涉及用于冷却系统的吹扫系统，尤其是使用吸附剂和/或膜回收工作流体的吹扫系统。

背景技术

低压冷却系统包括制冷回路，该制冷回路在低于大气压的压力下操作。因此，这种冷却器的回路中的任何泄漏造成非冷凝的气体流入回路并与工作流体混合，降低回路的有效性。蒸汽可以从系统中排出以吹扫来自回路的非冷凝气体。现有方法包括通过热蒸馏回收工作流体。

发明内容

本申请涉及用于冷却系统的吹扫系统，尤其是使用吸附剂和/或膜回收工作流体的吹扫系统。

使用(由真空再生的工作流体吸附其上的)吸附剂和/或(选择性地渗透至工作流体中以将工作流体从非冷凝物中分离出的)膜可以允许分离(效果)改善。此外，这种改进的分离可以在不会导致现代、低全球变暖潜能值(Global Warming Potential,GWP)制冷剂的降解的温度下进行。

吹扫系统的泵可以包括在分离腔室的上游。当分离腔室含有吸附剂时，泵的吹扫气流的加压可以改善吸附(效果)。当分离腔室含有膜时，泵的吹扫气流的加压可以导致更多工作流体渗透过膜。此外，该压力可以通过该系统驱动待吹扫的非冷凝并待回收的工作流体，在一些配置中减少所需泵的数量。

吹扫的效率可以在基于使用压力关系的数学模型的这种系统中确定。所述压力关系可以表示为比率，去除与诸如环境温度等因素的差异。该控制允许以一定的速率从吹扫系统中排除非冷凝物，该速率防止过量的工作流体随非冷凝气体排除。

在一个实施例中，用于供暖、通风、空调和制冷(HVACR)系统的吹扫系统包括吹扫气体进口，该吹扫气体进口被配置为接收包括一个或多个工作流体和一个或多个非冷凝气体的混合物、第一泵以及一个或多个分离腔室。每个分离腔室含有吸附材料。每个分离腔室被配置为通过腔室阀接收混合物。所述吹扫系统还包括排气口，该排气口被配置为将气体排放到周围环境中。所述排气口通过排气阀与一个或多个分离腔室流体连通。所述吹扫系统包括与一个或多个分离腔室中的至少一个连通的工作流体回流管路。所述工作流体回流管路被配置为连接至HVACR系统。吹扫系统还包括第二泵。所述第二泵通过回流管路阀和工作流体回流管路与一个或多个分离腔室中的至少一个连通。

在一个实施例中，该吸附材料被配置为当将混合物通过腔室阀提供给该分离腔室时吸附一个或多个工作流体。在一个实施例中，吸附材料被配置为当腔室阀和排气阀关闭时排放一个或多个工作流体，回流管路阀是打开的，并且第二泵正在运行。

在一个实施例中，第一泵位于吹扫气体进口和一个或多个分离腔室之间。在一个实施例中，所述第一泵位于一个或多个分离腔室和排气口之间。

在一个实施例中，吹扫系统还包括多个温度传感器，所述温度传感器被配置为测量分离腔室中的不同点处的温度，并且被配置为从多个温度传感器中的至少两个确定温度测量之间的温差，并基于所述温差，控制该腔室阀、排气阀以及第二泵。

在一个实施例中，吹扫系统还包括传感器和控制器，该传感器配置为测量分离腔室的重量，并且所述控制器被配置为基于所述分离腔室的重量，控制腔室阀、排气阀以及第二泵。

在一个实施例中，吹扫系统还包括压力传感器和控制器，所述压力传感器被配置为测量分离腔室内的压力，以及所述控制器被配置为基于所述分离腔室内的压力，控制腔室阀、排气阀以及第二泵。