DE29614989U1

DE29614989U1 - Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemitteln

Info

Publication number: DE29614989U1
Application number: DE29614989U
Authority: DE
Original assignee: Chief HVAC Engineering Co Ltd
Current assignee: Chief HVAC Engineering Co Ltd
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2006-08-29
Also published as: US5605054A

Description

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Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel.

Eine herkömmliche Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel (siehe Fig. 7) enthält als Hauptkomponenten einen Kältemittel-Destillationstank 1 sowie einen Wärmetauscher 2 zum Kondensieren des Kältemittels. Für die Erwärmung des rückzugewinnenden Kältemittels im Destillationstank 1 wird eine elektrische Heizvorrichtung 11 verwendet. Wenn die elektrische Heizvorrichtung 11 eingeschaltet ist, geht das Kältemittel in die Dampfphase über und strömt in den Wärmetauscher 2, in dem das Kältemittel in den flüssigen Zustand kondensiert wird. Schließlich wird das Kältemittel durch einen Trockner 3 gefiltert. Eine solche herkömmliche Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel besitzt jedoch viele Nachteile.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel zu schaffen, die die Nachteile einer entsprechenden herkömmlichen Vorrichtung nicht besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel, die die im Anspruch angegebenen Merkmale besitzt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2—6 das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel; und

Fig. 7 die bereits erwähnte Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel des Standes der Technik.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel einen Destillationstank 4, eine Wärmepumpe 5, eine Zwischenpumpe 6, einen Wärmetauscher 7 und eine Luft/Wasser/Kältemittel-Trennvorrichtung 8.

Im Betrieb wird zunächst ein Handventil 43 geöffnet, damit rückzugewinnendes Kältemittel durch einen Einlaß 48 in den Destillationstank 4 strömen kann. Dann wird der Destillationstank 4 erhitzt, damit das Kältemittel siedet, um das Kältemittel von dem im Kältemittel befindlichen Öl und Wasser zu trennen. Im oberen Abschnitt des Destillationstanks 4 ist eine Hemmvorrichtung 44 angebracht, die verhindert, daß die Flüssigkeitstropfen des siedenden Kältemittels nach oben spritzen. Danach werden das restliche Öl, die restliche Säure und die Festkörper-Verunreinigungen im Kältemittel durch einen Ölabfluß 41 im Boden des Destillationstanks 4 entleert.

Das aus dem Destillationstank 4 verdampfende Kältemittel strömt durch ein Handventil 45 zur Zwischenpumpe 6. Die Zwischenpumpe 6 ist ein Niederdruck-Kompressor. Sie besitzt zwei Funktionen, nämlich die Absenkung des Drucks im Destillationstank 4, damit das rückzugewinnende Kälte-

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mittel schnell siedet und verdampft, und die Entnahme von Kältemitteldampf aus dem Destillationstank 4, damit das flüssige Kältemittel im Destillationstank 4 verdampft, sowie die Verwendung der stabilen Ausströmung für die Steuerung der Verdampfungsrate des Kältemittels.

Die Wärmepumpe 5 wird für die Übertragung der Kondensationswärme des primär rückgewonnenen Kältemittels im Wärmetauscher 7 zum Destillationstank 4 verwendet. Das Kältemittel im Kreis der Wärmepumpe 5 ist ein unabhängiges, geschlossenes System. Der Wärmetauscher 7 ist bezüglich der Wärmepumpe 5 ein Verdampfer. Das Kältemittel auf der Niederdruckseite der Wärmepumpe 5 absorbiert Wärme vom Wärmetauscher 7, damit es verdampft und dann in den Kompressor 51 strömt, in dem das Kältemittel in einen Zustand mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert wird. Danach tritt das Kältemittel in den Kondensator 52 ein, dessen Rohrleitungssystem in das rückzugewinnende Kältemittel im Destillationstank 4 eingetaucht ist. Das Hochtemperatur-Kältemittel im Kreis der Wärmepumpe 5 kondensiert allmählich im Kondensator. Die von der Förderseite der Wärmepumpe 5 abgegebene Wärme ist gleich der Summe aus der an der Niederdruckseite absorbierten Wärme und aus der vom Kompressor 51 verbrauchten Arbeit.

Die Förderseite der Wärmepumpe 5 ist mit einem Hilfskondensator 53 versehen, um die vom Kondensator abgegebene Wärme abzuführen. Das Kältemittel des Wärmepumpensystems kondensiert zunächst im Hilfskondensator 53 und strömt dann über ein Expansionsventil 54 zurück zum Wärmetauscher 7, wodurch ein Wärmezyklus der Wärmepumpe 5 gebildet wird. Das primär rückgewonnene Kältemittel kondensiert im Wärmetauscher 7 und strömt dann in die Luft/Wasser/Kältemittel-Trennvorrichtung 8, die eine Luft/Wasser/Kältemittel-Trennkammer 81 enthält. Da die Luft, das Wasser und das Kältemittel unterschiedliche

spezifische Gewichte besitzen, befindet sich die Luft im oberen Abschnitt der Trennkammer 81, das Wasser im mittleren Abschnitt und das Kältemittel im unteren Abschnitt der Trennkammer 81. Der Druckschalter 8 9 wird für die Einstellung eines bestimmten Drucks verwendet, so daß dann, wenn die in der Trennkammer 81 angesammelte Luft diesen Druck übersteigt, der Druckschalter 89 automatisch das Luftentleerungsventil 810 öffnet, um Luft abzugeben. Der Wasserabfluß 86 befindet sich an einer Seite der Trennkammer 81. Das rückgewonnene Kältemittel wird durch den Boden der Trennkammer 81 ausgegeben. Die zwei Funktionen werden durch einen Pegelschalter 85 der Trennkammer 81 und durch einen Pegelschalter 8 3 der Schwimmerkammer 82 erzielt. Schließlich strömt das rückgewonnene Kältemittel durch einen Trockner 811, um dessen Trockenheit sicherzustellen. Am inneren Boden der Trennkammer 81 ist eine Wirbelverhinderungsplatte 812 angebracht, die verhindert, daß das Kältemittel aus der Trennkammer 81 in einer Wirbelströmung austritt, wodurch verhindert wird, daß Wasser zusammen mit dem Kältemittel ausströmt.

Die Fig. 2 bis 6 veranschaulichen das Funktionsprinzip der Luft/Wasser/Kältemittel-Trennvorrichtung 8. Wie gezeigt, ist die Trennkammer 81 auf einer Seite mit einer Schwimmerkammer 82 versehen. Der Boden der Schwimmerkammer 82 besitzt ein Verbindungsrohr 821, das mit dem Boden der Trennkammer 81 in Verbindung steht. Das obere Ende der Schwimmerkammer 82 ist mit dem oberen Abschnitt der Trennkammer 81 über ein Rohr 822 verbunden. Die Flüssigkeit in der Schwimmerkammer 82 ist das rückgewonnene Kältemittel. Die obere Schicht der Flüssigkeit in der Trennkammer 81 ist Wasser, während die untere Schicht der Flüssigkeit das rückgewonnene Kältemittel ist. Der Pegelschalter 83 der Schwimmerkammer 82 wird für die Steuerung des Betriebs des Kältemittelabflusses 84 verwendet, während der Pegelschalter 85 der Trennkammer 81 für die

Steuerung des Betriebs des Wasserabflusses 86 verwendet wird. Der Pegelschalter 85 wird in der Weise gesteuert, daß dann, wenn der Schwimmer die obere Grenze erreicht, das Solenoidventil eingeschaltet wird, bis der Schwimmer bis auf die untere Grenze abfällt. Der Pegelschalter 85 besitzt einen größeren Flüssigkeitspegel-Steuerbereich als der Pegelschalter 83. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind der Kältemittelabfluß 84 und der Wasserabfluß 8 6 geschlossen, wenn die Pegelschalter 83 und 85 in der Schwimmerkammer bzw. in der Trennkammer ihre oberen Grenzen nicht erreichen. Wie in Fig. 3 gezeigt, erreicht der Flüssigkeitspegel in der Schwimmerkammer 82 die obere Grenze, so daß der Pegelschalter 83 den Kältemittelabfluß 84 öffnet; der Flüssigkeitspegel in der Trennkammer 81 erreicht seine obere Grenze nicht, was bedeutet, daß das in der Trennkammer angesammelte Wasser eine vorgegebene Menge nicht übersteigt und somit der Wasserabfluß 86 geschlossen gehalten wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erreicht der Flüssigkeitspegel in der Trennkammer 81 die obere Grenze, so daß der Pegelschalter 85 den Wasserabfluß 86 öffnet und das Pegelventil 85 offengehalten wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, fällt der Flüssigkeitspegel in der Trennkammer 81 nicht zur unteren Grenze ab, wodurch der Wasserabfluß 8 6 offengehalten wird, während der Flüssigkeitspegel in der Schwimmerkammer 82 zur unteren Grenze abfällt, so daß der Kältemittelabfluß 84 geschlossen wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, fallen die Flüssigkeitspegel zu ihren unteren Grenzen ab, so daß der Kältemittelabfluß 84 und der Wasserabfluß 86 geschlossen gehalten werden.

Claims

Schutzanspruch

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel,
gekennzeichnet durch

einen Destillationstank (4),

eine Hemmvorrichtung (44), die im oberen Abschnitt des Destillationstanks (4) angeordnet ist,

eine Zwischenpumpe (6), die mit dem oberen Ende des Destillationstanks (4) verbunden ist, um Kältemitteldampf aus dem Destillationstank (4) zu entnehmen,

einen Wärmetauscher (7), der mit der Zwischenpumpe (6) verbunden ist,

eine Wärmepumpe (5), die Kondensationswärme vom Wärmetauscher (7) zum Destillationstank (4) überträgt, und

eine Luft/Wasser/Kaltemittel-Trennvorrichtung (8), die mit dem Wärmetauscher (7) verbunden ist und eine Trennkammer (81) sowie eine Schwimmerkammer (82) enthält, die parallel miteinander verbunden sind, wobei die Trennkammer mit einem Pegelschalter (85), einem Druckschalter (89) und mit einer Wirbelverhinderungsplatte (812) versehen ist und die Schwimmerkammer (82) mit einem Pegelschalter (83) versehen ist.