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JPH0796985B2 - パージ回収システム - Google Patents

パージ回収システム

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Publication number
JPH0796985B2
JPH0796985B2 JP3176187A JP17618791A JPH0796985B2 JP H0796985 B2 JPH0796985 B2 JP H0796985B2 JP 3176187 A JP3176187 A JP 3176187A JP 17618791 A JP17618791 A JP 17618791A JP H0796985 B2 JPH0796985 B2 JP H0796985B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
refrigerant
purge
recovery system
purging
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP3176187A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06317365A (ja
Inventor
リー マウント ゴードン
ネルソン キューニー ジェイムズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of JPH06317365A publication Critical patent/JPH06317365A/ja
Publication of JPH0796985B2 publication Critical patent/JPH0796985B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/04—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for withdrawing non-condensible gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に冷凍システムに
係り、特に、その冷凍回路から凝縮可能でない気体を取
り除くためのパージ回収システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍システムから空気等の凝縮可能でな
い気体及び水を取り除くことによって、パージ装置は、
凝縮器圧力が凝縮できないものの存在によって人工的に
高くならないようにして冷凍効率を改善している。
【０００３】そのようなパージ装置は、蒸発器及び凝縮
器間の温度差を使用する（すなわち、サーマルパージ）
ことによって、冷凍システムからの空気を凝縮する。少
量の空気を含んでいる冷媒は、凝縮器から、冷却コイル
を有する小室に供給される。その冷却コイルは、凝縮器
からの液体冷媒を蒸発器温度に急激に下げることによっ
て、蒸発器の温度に維持されている。冷媒が凝縮し、フ
ロート弁を介して蒸発器に戻るとき、空気がパージ室に
残留し、濃縮される。空気が蓄積すると、圧力が増加
し、最終的にはその空気は小さな真空ポンプによって脱
気される。そのようなプロセスに関して、凝縮プロセス
の途中で凝縮可能でない気体から冷媒を完全に取り除く
ことは困難である。その結果、幾分かの冷媒が、凝縮可
能でない気体と一緒に大気中に放出されることになる。
このことは、最終的には取り換えられなければならない
冷媒の浪費であるばかりでなく、地球環境への不所望の
放出となる。
【０００４】パージ室内の凝縮プロセスの効率を増大さ
せる公知の方法のひとつに、圧縮機を用いてパージ室内
の圧力を増加させるものがある。これは、より多くの冷
媒を凝縮させ、それによって大気中に放出される凝縮可
能でない気体内の冷媒の濃度をより小さく押さえる効果
を持つ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の方法
は、パージ室内のすべての冷媒を完全に凝縮させるため
に必要である比較的高い圧力を与えなければならず、実
際問題として幾分かの制限を受ける。
【０００６】従って、本発明の目的は、そのような制限
を受けない冷凍回路用の改善されたパージ回収システム
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】簡潔には、本発明の１つ
の観点によれば、パージ室からの放出気体が木炭フィル
タを通り、そこで冷媒が吸収されるように、含有炭素フ
ィルタがベント回路中に導入されている。凝縮可能でな
い気体がフィルタ容器から放出されると、その後、その
容器がポンプダウンされ、フィルタから冷媒を取り除
き、そしてその冷媒を冷凍回路に戻す。
【０００８】本発明の他の観点によれば、圧縮機が採用
され、パージ室内の圧力を増加させ、それによって凝縮
する冷媒量を増加させている。その後、パージ室は、圧
力駆動逃し弁を介して炭素フィルタ容器に通気される。
次に、容器内圧力が所定レベルに達すると、ソレノイド
弁を介して凝縮可能でない気体がこの容器から排気させ
られる。その後、その炭素フィルタを再生するために、
活性炭容器が蒸発器に周期的に通気される。活性化の度
合いは、真空ポンプを用いることによって強められる。
再生プロセスを一層強調するために、電気ヒータを用い
ても良い。
【０００９】
【作用】パージ室１４からの放出気体が炭素フィルタ３
５を通り、そこで冷媒が吸収されるように、含有炭素フ
ィルタがベント回路中に導入されている。空気などの凝
縮可能でない気体がフィルタ容器から放出されると、そ
の後、その容器は真空ポンプ４３によって引かれ、フィ
ルタ３５から吸着冷媒が取り除かれる。そしてその冷媒
は冷凍回路に戻される。
【００１０】
【実施例】図１を参照する。本発明は、一般に符号１０
で示され、蒸発器すなわち冷却器１２、凝縮器１３、及
びパージ室１４を含む冷凍回路のパージシステム１１中
に装着される。冷却器１２及び凝縮器１３は、従来方法
で組み込まれており、冷却器１２へ冷媒蒸気を導くため
の膨張装置、及び、その後、加熱された蒸気が凝縮器１
３に流れる前に冷却器１２から導かれる加熱蒸気を圧縮
する圧縮機を含む冷媒回路（図示せず）の一部を形成し
ている。
【００１１】パージ室１４は、冷媒が凝縮され、それに
よって冷媒が凝縮可能でない気体から分離されるよう
に、ほとんど従来の方法で動作する。そのために、パー
ジ室は凝縮可能でない気体と凝縮可能な冷媒の混合物を
冷却する凝縮コイル１６を含んでいる。その凝縮コイル
１６は、凝縮器１３から、液状で、フィルタ１７及び導
管１８を介して、オリフィス１９へ流れる冷媒によって
冷却される。オリフィス１９では、冷媒が蒸気化され、
冷却機能を実行する凝縮コイル１６を介して流され、そ
の後導管２１に沿って冷却器１２に流される。
【００１２】空気をパージする必要のある冷媒は、凝縮
器１３から得られる。その冷媒は、凝縮可能でない気体
と水蒸気の混合物と伴に、凝縮器１３から導管２２、弁
２３、及び圧縮機２４に沿って流れる。圧縮機２４で、
気体混合物の圧力が、およそ４０ｐｓｉまで上げられ
る。その後、その混合物は、弁２５、油分離器２６、混
合気体導入管２７、弁２８、そして最後にパージ室１４
に流れる。気体混合物の大部分は凝縮可能であって、冷
却器１２に近い温度にある（圧力はそれよりも高い）の
で、水蒸気及び冷媒気体は凝縮し、パージ室１４の底部
に降下する。水は冷媒よりも軽いため、それは上部室２
９において冷媒から分離し、弁３１を通して引き抜かれ
る。より重い冷媒は、下方のフロート室３２に流れ、そ
の室内の冷媒レベルが上昇すると、フロート弁３３が自
動的に開かれ、液体冷媒を管２１に沿って冷却器１２に
流させる。
【００１３】４０ｐｓｉ逃し弁３４、そしてフィルタタ
ンク３６に通じている混合気体吐出管３３が、パージ室
の頂部に設置されている。フィルタタンク３６には、吐
出管３３から流れてくる混合気体内に残っている冷媒を
吸収するように機能する吸着炭材料３５が充填されてい
る。フィルタタンク３６での使用に適する材料は、Ｃａ
ｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎコーポレーションから購入可能
であるＢＰＬ−Ｆ３型の粒状活性炭であった。炭素材タ
ンク３６の吐出端には、通気ソレノイド弁３８が設けら
れている。吐出管３７の圧力が、例えば１０ｐｓｉであ
る所定のレベルに達すると、通気ソレノイド弁３８を開
放するように作動し得る圧力スイッチ３９が、吐出管３
７内に作動的に組み込まれる。安全のため、吐出管３７
の他端に逃し弁４１が設けられている。これは、例えば
１５ｐｓｉの一層高い圧力に設定される。従って、圧力
スイッチ３９及びソレノイド弁３８が動作しない場合に
は、逃し弁４１が最終的に作動することになる。
【００１４】また、真空ポンプ４３が管４２によって吐
出管３７に接続されている。そのポンプは、ソレノイド
弁４４に、そして最終的には冷却器１２に通じている導
管２１に継っている。その目的は、後述される方法で炭
素フィルタを再生することにある。その再生プロセスを
強調するために、図示の如く、ヒータ４０をフィルタタ
ンク３６に作動的に取り付けても良い。
【００１５】図２を参照する。そこには、電力リード線
Ｌ１及びＬ２間に並列に線４６，４７，４８，４９，５
１及び５２を含んでいる電気制御回路網が、概略的に示
されている。電力リード線は、圧縮機が動作状態にある
時はいつでも自動的に付勢される。圧縮機２４用モータ
５３は、線４６に接続されている。線４７において、圧
力スイッチ３９の圧力スイッチ接点５４は、Ｋ１リレー
コイル５６と直列になっている。また、そのコイル５６
は、通気ソレノイド弁３８と並列に接続されている。線
４８において、Ｋ２リレーコイル５８は、Ｋ１すなわち
通常開のリレー接点５９と直列になっている。そのリレ
ー接点５９は、それと並列にＫ２すなわち通常開のリレ
ー接点６１を有する。線４９において、Ｋ３リレーコイ
ル６２は、Ｋ２すなわち通常開の接点６３、及びＫ１す
なわち通常閉のリレー接点６４と直列に接続されてい
る。単発タイマ６６は、図示の如く線４９と５１にかけ
て接続されている。最後に、真空ポンプ４３用モータ６
７が、Ｋ３すなわち通常開のリレー接点６９と直列に、
そしてソレノイド弁４４と並列に、線５２内に接続され
ている。
【００１６】次に、動作について説明する。圧縮機が作
動している時はいつでも、圧縮機モータ５３が連続的に
駆動し、凝縮可能でない気体を持つ冷媒蒸気を、凝縮器
１３から管２２を介して引き、それによってパージ室１
４を加圧する。空気が蓄積すると、逃し弁３４が（例え
ば４０ｐｓｉで）開き、それによって加圧冷媒／凝縮可
能でない気体混合物が、炭素材容器３６中に流入させら
れるまで、パージ室１４内の圧力が上昇する。容器３６
内の炭素３５は、冷媒蒸気を吸収し、蓄積する空気は、
容器３６内の圧力を増加させる。圧力が所定のレベル
（例えば、１０ｐｓｉ）に達すると、圧力スイッチ接点
５４が閉じ、その結果通気ソレノイド３８を付勢し、通
気を行うとともに、Ｋ１リレーコイル５６を活性にさせ
る。次に、Ｋ１の通常開であるリレー接点５９が、閉ざ
され、それによりＫ２リレーコイル５８が付勢される。
そして、線４９内のＫ１の通常閉の接点６４が開かれ
る。次に、Ｋ２ソレノイドコイル５８の付勢によって、
Ｋ２の通常開の接点６１ソレノイドコイル５８の付勢に
よって、Ｋ２の通常開の接点６１及び６３が閉じる。こ
の時点で、線４７，４８及び５１は、閉回路となり、線
４９及び５２は、開回路となっている。
【００１７】通気ソレノイド弁３８が開かれ、炭素材タ
ンク３６から空気を通気するので、タンクの圧力は、最
終的には１ｐｓｉに降下する。その圧力は、圧力スイッ
チ接点５４を開にし、それによってＫ２リレーコイル５
６を消勢させる。これは、次に、Ｋ１リレー接点５９を
開くとともに、Ｋ１接点６４を閉じる。それによって単
発タイマ６６を始動させるとともに、Ｋ３リレーコイル
６２を付勢する。それから、Ｋ３の通常開の接点６９が
閉じ、真空ポンプモータ６７及びソレノイド弁４４を駆
動する。その後、サイクルタイマ６６が、１０分間働く
ように設定される。その時間中、真空ポンプ４３は、タ
ンク３６の圧力を１ｐｓｉの状態から、水銀桂約２７イ
ンチの真空にまで引下げ、炭素３５に捕獲された冷媒蒸
気を排気し、それらをソレノイド弁４４を介して冷却器
１２に戻す。１０分の動作後に、単発タイマ６６が切
れ、リレーコイル６２が消勢され、接点６９を開き、真
空ポンプモータ６７を停止させ、サイクルが完了する。
【００１８】上述のプロセスに関して、容器３６内の炭
素フィルタ３５は、真空ポンプ処理プロセスによって元
の状態に戻るわけではなく、むしろその内部に残留高濃
度冷媒を含有し続けることに留意されたい。しかし、真
空ポンプ４３の作動によって、次のサイクルに向けて炭
素フィルタを再生するに充分な程に冷媒の濃度が低減さ
せられる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で、冷凍回
路における凝縮可能でない気体中に含まれた冷媒を、容
易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を含んでいる代表的冷凍システムの構成
図である。
【図２】冷凍システム用電気制御回路の構成図である。
【符号の説明】
１０ 本発明 １１ パージシステム １２ 蒸発器 １３ 凝縮器 １４ パージ室 １６ 凝縮コイル １７ フィルタ ２４ 圧縮機 ３３ ベント回路 ３５ 炭素フィルタ ３６ 容器 ３９ 圧力検知手段 ３８，４４ ソレノイド弁 ４１ 逃し弁 ４３ 真空ポンプ ５４ 圧力スイッチの接点 ６６ 単発タイマ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蒸発器、凝縮器、及び冷凍回路を有する
    冷凍システムにおいて、パージ室、該パージ室内の冷媒
    を凝縮するためのコイル、及び上記パージ室から凝縮可
    能でない気体を取り除くためのベント回路を有する型の
    パージ回収システムが、 パージ室内で凝縮されない冷媒を吸収するため、ベント
    回路内に配置されたフィルタ、及び上記フィルタから、
    吸収された冷媒の一部を周期的に取り除き、それを上記
    冷凍回路に戻すためのフィルタ再生手段、から構成され
    ていることを特徴とするパージ回収システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のパージ回収システムに
    おいて、上記フィルタが炭素材料から成ることを特徴と
    するパージ回収システム。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のパージ回収システムに
    おいて、上記炭素フィルタが、粒状活性炭から成ること
    を特徴とするパージ回収システム。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のパージ回収システムに
    おいて、上記フィルタ再生手段が、上記フィルタと流体
    的に接続された吸込部、及び冷凍回路に流体的に接続さ
    れた吐出部を有する真空ポンプから成ることを特徴とす
    るパージ回収システム。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のパージ回収システムに
    おいて、冷媒を凝縮させるためにパージ室に入る気体を
    圧縮するため、パージ室に作動的に接続された圧縮機を
    含んでいることを特徴とするパージ回収システム。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載のパージ回収システムに
    おいて、上記圧縮機は、凝縮器から吸込みを行うことを
    特徴とするパージ回収システム。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載のパージ回収システムに
    おいて、パージ室と上記フィルタの容器との間に弁を含
    んでいることを特徴とするパージ回収システム。
  8. 【請求項８】 凝縮コイル、混合気体流入管、液体冷媒
    吐出管、及び混合気体吐出管を有するパージ室、凝縮
    器、及び蒸発器を含んでいる冷凍システムから凝縮可能
    でない気体をパージする方法であって、 冷媒を吸収できるフィルタを設けるステップ、 混合気体からすべての冷媒が上記フィルタによって吸収
    されるように、混合気体吐出管からの圧縮可能な冷媒及
    び圧縮可能でない気体の混合物を上記フィルタ内に通過
    せしめるステップ、及び次の吸収サイクルに向けて上記
    フィルタを再生するために、上記フィルタから上記吸収
    された冷媒の一部を周期的に取り除くステップ、を有す
    ることを特徴とするパージ方法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、上記吸
    収された冷媒の一部を周期的に取り除くための上記ステ
    ップが、真空ポンプを介して行われることを特徴とする
    パージ方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の方法において、パー
    ジ室内の気体を圧縮することによって、それで生ずる凝
    縮の度合いを上げるステップを含んでいることを特徴と
    するパージ方法。
  11. 【請求項１１】 請求項８に記載の方法において、上記
    混合気体吐出管内に弁を設け、上記パージ室内の圧力が
    所定のレベルに達した後にのみ、上記混合気体を上記炭
    素フィルタ内に流入させるよう、上記弁を開くステップ
    を含んでいることを特徴とするパージ方法。
  12. 【請求項１２】 請求項８に記載の方法において、上記
    炭素フィルタ用容器を設け、上記混合気体が上記炭素フ
    ィルタ内を通るとき、圧縮可能でない気体が上記容器内
    に蓄積させられるようにするステップを含んでいること
    を特徴とするパージ方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、上
    記容器内の圧力を検知するための圧力検知手段を含み、
    さらに、上記容器内の圧力が第１の所定レベルに達する
    とき、上記容器を大気中に通気させる付加ステップを有
    することを特徴とするパージ方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、上
    記容器内の圧力が上記第１所定レベルよりも低い第２の
    所定レベルに達した後にのみ、上記吸収された冷媒の一
    部を周期的に取り除くステップを含んでいることを特徴
    とするパージ方法。
JP3176187A 1990-06-20 1991-06-20 パージ回収システム Expired - Lifetime JPH0796985B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US540,954 1990-06-20
US07/540,954 US4984431A (en) 1990-06-20 1990-06-20 High efficiency purge system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06317365A JPH06317365A (ja) 1994-11-15
JPH0796985B2 true JPH0796985B2 (ja) 1995-10-18

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ID=24157591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3176187A Expired - Lifetime JPH0796985B2 (ja) 1990-06-20 1991-06-20 パージ回収システム

Country Status (11)

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US (1) US4984431A (ja)
JP (1) JPH0796985B2 (ja)
KR (1) KR950003127B1 (ja)
AR (1) AR244422A1 (ja)
AU (1) AU630563B2 (ja)
BR (1) BR9102444A (ja)
CA (1) CA2042531A1 (ja)
DE (1) DE4120272C2 (ja)
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