DE1234244B

DE1234244B - Cleaning device for a cooling system

Info

Publication number: DE1234244B
Application number: DEA41425A
Authority: DE
Inventors: Peter Anthony Weller
Original assignee: American Radiator and Standard Sanitary Corp
Current assignee: American Radiator and Standard Sanitary Corp
Priority date: 1961-11-07
Filing date: 1962-10-19
Publication date: 1967-02-16

Description

Reinigungsvorrichtung für eine Kühlanlage Die Erfindung betrifft eine mechanische Kühlanlage und insbesondere eine Vorrichtung zur Reinigung derartiger Anlagen von nichtkondensierenden Gasen, beispielsweise Luft, sowie von Verunreinigungen durch Fremdflüssigkeiten, z. B. Wasser.Cleaning device for a cooling system The invention relates to a mechanical cooling system and in particular a device for cleaning such Systems of non-condensing gases, such as air, as well as impurities by foreign liquids, e.g. B. water.

Es ist schon eine Reinigungsvorrichtung für Kühlsysteme bekannt, die einen Wärmeaustauscher mit einem Einlaß für zu reinigendes, dem Kühlsystem entnommenes gasförmiges Kältemittel hat. Dieser Wärmeaustauscher ist mit einem ersten Austritt zum Auslaß kondensierten Kältemittels sowie mit einem zweiten Austritt zum Auslaß nichtkondensierender Gase versehen. Dem zweiten Auslaß ist eine elektrisch betätigte Vorrichtung zugeordnet, mit deren Hilfe der Durchfluß durch den zweiten Austritt gesteuert werden kann. Ferner ist der Wärmeaustauscher mit einem die elektrisch betätigte Vorrichtung steuernden Schalter ausgerüstet, dessen Schaltzustand von dem jeweils im Wärmeaustauscher herrschenden Gasdruck abhängt, so daß die nichtkondensierenden Gase aus dem Wärmeaustauscher ausgestoßen werden, sobald ihr Druck über einen vorbestimmten Wert ansteigt. Schließlich steht der Wäxmeaustauscher der bekannten Reinigungsvorrichtung noch mit einer Vorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen durch Fremdflüssigkeiten von dem aus dem ersten Austritt kommenden Kältemittel in Verbindung.It is already known a cleaning device for cooling systems that a heat exchanger with an inlet for that to be cleaned, taken from the cooling system has gaseous refrigerant. This heat exchanger has a first outlet to the condensed refrigerant outlet and a second outlet to the outlet non-condensing gases. The second outlet is an electrically operated one Associated device with the help of which the flow through the second outlet can be controlled. Furthermore, the heat exchanger with a die is electrical operated device-controlling switch, whose switching state of depends on the gas pressure prevailing in the heat exchanger, so that the non-condensing Gases from the heat exchanger are expelled once their pressure is above a predetermined one Value increases. Finally, there is the wax exchanger of the known cleaning device nor with a device for separating impurities from foreign liquids by the refrigerant coming from the first outlet.

Bei der bekannten Reinigungsvorrichtung wird der zu reinigende Kältemittelstrom einer in dem Wärmetauscher befindlichen Schlange an deren Oberseite zugeführt, so daß der obere Teil der Schlange nicht ausschließlich von nichtkondensierbaren Gasen umgeben ist. Dabei enthält das sich im oberen Abschnitt des Wärmeaustauscherbehälters ansammelnde Gemisch auch frisches Kältemittel aus der Eintrittsleitung, das auf dem Abschnitt der Schlange kondensieren kann, der den angesammelten, nichtkondensierbaren Gasen ausgesetzt ist. Dadurch ergeben sich unübersichtliche Verhältnisse hinsichtlich der Trennung der den Kältemittelstrom verunreinigenden Komponenten, d. h. des kondensierten Kältemittels mit den Flüssigkeitsverunreinigungen einerseits und der nichtkondensierenden Gase andererseits. Durch die Ausbildung des Wärmeaustauschers bei der bekannten Reinigungsvorrichtung sowie durch die Art dessen Speisung mit dem zu reinigenden Kältemittelstrom wird es daher auch vergleichsweise problematisch, eindeutige Druckwerte für die Betätigung der elektrischen Vorrichtung für die Steuerung des Durchflusses durch den zweiten Austritt des Wärmeaustauschers zur Verfügung zu haben. Außerdem kann sich Kältemitteldampf mit den nichtkondensierenden Gasen vermischen, der beim Abblasen dieser Gase zusammen mit diesen entweicht und verlorengeht.In the known cleaning device, the refrigerant flow to be cleaned is fed to a coil located in the heat exchanger at the top thereof, so that the top of the snake is not entirely made up of non-condensable gases is surrounded. This is contained in the upper section of the heat exchanger tank accumulating mixture also fresh refrigerant from the inlet line, which on the portion of the snake that can condense the accumulated, non-condensables Exposed to gases. This results in confusing conditions with regard to the separation of the components contaminating the refrigerant flow, d. H. of the condensed Refrigerant with the liquid impurities on the one hand and the non-condensing Gases on the other hand. Due to the design of the heat exchanger in the known Cleaning device and the way it is fed with the cleaning device It is therefore also comparatively problematic for the refrigerant flow to have clear pressure values to operate the electrical device for controlling the flow available through the second outlet of the heat exchanger. aside from that refrigerant vapor can mix with the non-condensing gases produced by the Blowing off these gases along with these escapes and is lost.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher, bei einer Reinigungsvorrichtung für Kältemittel einen Wärmeaustauscher so auszubilden, daß eine klare und saubere Trennung der nichtkondensierbaren Gase vom Kältemittelstrom eintritt und daß eindeutige, zur Betätigung der elektrischen Vorrichtung, die den Austritt der nichtkondensierbaren Gase aus dem Wärmeaustauscher steuert, geeignete Druckwerte und somit günstige Voraussetzungen für vollautomatischen Betrieb ohne Wartung durch den Benutzer erhalten werden. Ferner soll so wenig wie möglich Kältemittel verlorengehen. Darüber hinaus soll es nach der Erfindung möglich sein, die Reinigungsvorrichtung auch bei abgeschaltetem Kühlsystem betreiben zu können.The object of the present invention is therefore to provide a cleaning device for refrigerants to design a heat exchanger in such a way that a clear and clean Separation of the non-condensable gases from the refrigerant flow occurs and that clear, to operate the electrical device that controls the exit of the non-condensable Gases from the heat exchanger controls, suitable pressure values and thus favorable conditions for fully automatic operation with no maintenance by the user. Further as little refrigerant as possible should be lost. In addition, it should after the invention be possible, the cleaning device even when the cooling system is switched off to be able to operate.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen kennzeichnet sich eine Reinigungsvorrichtung für eine Kühlanlage mit einem Wärmeaustauscher mit einem ersten Einlaß zur Aufnahme gasförmigen Kältemittels aus dem Kühlsystem über ein Drosselorgan hinweg, wobei dieser Wärmeaustauscher einen ersten Auslaß zur Ableitung kondensierten Kältemittels und einen zweiten Auslaß zur Ableitung nichtkondensierbarer Gase besitzt; mit einer Vorrichtung zur Umwälzung von Kühlflüssigkeit durch den Wärmeaustauscher zur Kondensierung des vom ersten Einlaß her einströmenden Kältemittels dergestalt, daß sich nicht kondensierbare Gase im Wärmeaustauscher nahe dem zweiten Auslaß ansammeln; mit einer elektrisch betätigten Vorrichtung zur Steuerung des Durchsatzes durch den zweiten Auslaß; mit einem in Abhängigkeit von der Entwicklung des Gasdrucks im Wärmeaustauscher arbeitenden Schalter zur Steuerung der elektrisch betätigten Vorrichtung dergestalt, daß beim Ansteigen des Drucks der nichtkondensierbaren Gase über einen vorbestimmten Wert hinaus die Gase aus dem Wärmeaustauscher ausgestoßen werden; und mit einer Vorrichtung zur Abscheidung von Fremdflüssigkeitsverunreinigungen vom Kältemittel, wie es vom ersten Auslaß her anfällt, erfindungsgemäß dadurch, daß die Vorrichtung zur Umwälzung von Kühlflüssigkeit durch den Wärmeaustauscher eine Schlange mit umfaßt, die senkrecht bis zu einem Punkt nahe der Oberkante an der Innenseite des Wärmeaustauschers verläuft dergestalt, daß bei andauernder Ansammlung nichtkondensierbarer Gase im Wärmeaustauscher immer mehr Fläche der Kühlschlange umhüllt wird, wodurch eine beschleunigte Betätigung des Schalters erreicht wird, nachdem sich eine vorbestimmte Menge nichtkondensierbarer Gase im Wärmeaustauscher angesammelt hat.A cleaning device is characterized on the basis of these findings for a cooling system with a heat exchanger with a first inlet for receiving gaseous refrigerant from the cooling system via a throttle device, wherein this heat exchanger has a first outlet for discharging condensed refrigerant and has a second outlet for discharging non-condensable gases; with a Device for circulating cooling liquid through the heat exchanger for condensation the one flowing in from the first inlet Refrigerant in such a way that that non-condensable gases accumulate in the heat exchanger near the second outlet; with an electrically operated device for controlling the throughput through the second outlet; with one depending on the development of the gas pressure Switches working in the heat exchanger to control the electrically operated ones Device such that when the pressure of the non-condensable gases increases beyond a predetermined value the gases are expelled from the heat exchanger will; and with a device for separating foreign liquid contamination of the refrigerant, as it is obtained from the first outlet, according to the invention by that the device for circulating cooling liquid through the heat exchanger comprising a snake that is perpendicular to a point near the top the inside of the heat exchanger runs in such a way that with continued accumulation non-condensable gases in the heat exchanger more and more area of the cooling coil is encased, whereby an accelerated actuation of the switch is achieved, after there is a predetermined amount of non-condensable gases in the heat exchanger has accumulated.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung sollen nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung, in der gleiche Ziffern in den verschiedenen Figuren zur Bezeichnung jeweils gleicher Teile dienen, zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Kühlanlage in einer ersten Ausführungsform, F i g. 2 eine schematische Teilansicht einer von F i g. 1 abgewandelten Ausführungsform, F i g. 3 eine schematische Teilansicht einer weiteren von F i g. 1 abgewandelten Ausführungsform, F i g. 4 eine schematische Teilansicht einer Vorrichtung mit den Merkmalen der in F i g. 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen, F i g. 5 eine schematische Ansicht einer Kühlanlage in einer vierten Ausführungsform, F i g. 6 eine schematische Teilansicht einer von F i g. 5 abgewandelten Ausführungsform.Further details and advantages of the invention are set forth below are explained on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. In the drawing, in the same numbers in the different figures for designation F i g shows that the same parts are used in each case. 1 is a schematic view of a cooling system in a first embodiment, FIG. 2 is a schematic partial view of one of F i g. 1 modified embodiment, FIG. 3 is a schematic partial view of a further from F i g. 1 modified embodiment, FIG. 4 a schematic Partial view of a device with the features of FIG. 2 and 3 shown Embodiments, FIG. 5 is a schematic view of a cooling system in a fourth embodiment, FIG. 6 is a schematic partial view of one of FIG. 5 modified embodiment.

Vor der Erläuterung der Erfindung in ihren Einzelheiten wird bemerkt, daß die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die in der Zeichnung aufgezeigten Konstruktionseinzelheiten und Anordnungen der Bauteile beschränkt ist, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung weitere Ausführungsformen möglich. Auch wird darauf hingewiesen, daß die gewählte Ausdrucksweise bzw. Fachsprache lediglich zum Zweck der Beschreibung und nicht im einschränkenden Sinne zu betrachten ist.Before explaining the invention in its details, it is noted that that the invention does not apply in its application to those shown in the drawing Construction details and arrangements of the components is limited, rather Further embodiments are possible within the scope of the invention. Also will care pointed out that the chosen language or technical language is for the purpose only of the description and should not be viewed in a restrictive sense.

Die Zeichnung, insbesondere F i g. 1, zeigt ein mechanisches Kühlsystem mit einem Kompressor 10, einer Hochdruckleitung 12 für das Kältemittel, einem Kondensator 14 in Mantelrohrausführung, einer herkömmlichen Schwimmerventilvorrichtung 16 für die Kältemittelsteuerung, einer Kältemittelflüssigkeitsleitung 18, einem Verdampfer 20 in Mantelrohrausführung und einer Niederdruck- bzw. Saugleitung 22. Das Kühlsystem ist eine Ausführung, wie sie allgemein für Leistungen von 50 t an aufwärts ausgebildet wird, wobei die Erfindung das System nur insofern betrifft, als in Verbindung hiermit eine neuartige Einrichtung zur Entfernung von Kältemittelverunreinigungen zum Einsatz gelangt. Wie aus F i g.1 ersichtlich, umfaßt der Reinigungsapparat einen stehenden Wärmeaustauscher 24, der über eine kleine Kältemittelleitung 26 mit dem Kondensator 14 verbunden ist.The drawing, in particular F i g. 1 shows a mechanical cooling system with a compressor 10, a high-pressure line 12 for the refrigerant, a condenser 14 in a jacket tube design, a conventional float valve device 16 for refrigerant control, a refrigerant liquid line 18, an evaporator 20 in a jacket tube design and a low-pressure or suction line 22. The cooling system is a design that is generally designed for capacities from 50 t upwards, the invention only relating to the system insofar as a new type of device for removing refrigerant contaminants is used in connection with it. As can be seen from FIG. 1, the cleaning apparatus comprises an upright heat exchanger 24 which is connected to the condenser 14 via a small refrigerant line 26.

Ein feststehendes oder verstellbares Drosselorgan 28 ist vorzugsweise in der Leitung 26 dergestalt vorgesehen, daß der Druck des Kältemittels im Tauscher 24 etwas niedriger als der Kondensatordruck liegt. In dem Wärmeaustauscher 24 befindet sich eine gerippte Wärmeaustauscherschlange 30, die so angeordnet ist, daß ihre Oberfläche vollständig den effektiven Kammerquerschnitt des Wärmeaustauschers 24 ausfüllt und längs darin zu liegen kommt. In der gezeigten Ausführungsform passen Rippen 32 der Schlange 30 genau zwischen einen Kern 34 und die Innenwandung des Wärmeaustauschers 24, so daß die nach oben strömende Flüssigkeit vor Erreichen einer Abgangsleitung 36 die Rippenflächen passieren muß.A fixed or adjustable throttle member 28 is preferably provided in the line 26 in such a way that the pressure of the refrigerant in the exchanger 24 is somewhat lower than the condenser pressure. In the heat exchanger 24 there is a finned heat exchanger coil 30 which is arranged so that its surface completely fills the effective chamber cross section of the heat exchanger 24 and comes to lie lengthways therein. In the embodiment shown, ribs 32 of the coil 30 fit exactly between a core 34 and the inner wall of the heat exchanger 24, so that the upwardly flowing liquid must pass the rib surfaces before reaching an outlet line 36.

Die Wärmeaustauscherschlange 30 wird mit Kältemittelflüssigkeit über eine Kältemittelleitung 38 versorgt, die an der Hochseite des Schwimmerventils 16 angeschlossen ist. Nach dem Durchfließen der Schlange 30 wird das Kältemittel über eine Leitung 40 wieder in das System zurückgeführt. Die Leitung 40 entleert vorzugsweise in den Verdampfer des Systems oberhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels 41, um den Einfluß von Gegendruck zu verringern. Während der Reinigung liegt die Temperatur der Schlange 30 merklich unter der Kondensationstemperatur im Kondensator 14. Somit kondensiert das Kältemittel also im Wärmeaustauscher 24 unter Reduzierung seines Druckes und Entzug von Kältemitteidampf sowie nichtkondensierenden Gasen aus dem Kondensator 14. Der Dampffluß durch das Drosselorgan 28 hält den Druck im Wärmeaustauscher 24 unter dem im Kondensator 14 herrschenden Druck, solange die Kondensation im Wärmeaustauscher 24 anhält. Größe und Temperatur der Schlange 30 bestimmen den Kondensationsanteil und somit die Durchflußmenge durch das Drosselorgan 28. Da der Kältemitteldampf am Boden des Wärmeaustauschers 24 eintritt, verläuft die Dampfströmung im letztgenannten von unten nach oben. Auf Grund dieser Gegebenheit und der Tatsache, daß die nichtkondensierenden Gase leichter als der Kältemitteldampf sind, sammeln sich die nichtkondensierenden Stoffe im oberen Teil des Wärmeaustauschers 24 an, wobei die Schlange 30 unter Verringerung der zum Kondensieren des Kältemitteldampfes verfügbaren Schlangenoberfläche immer stärker bedeckt wird. Hierbei wird die Dampfdurchflußmenge durch das Drosselorgan 28 immer weiter reduziert und führt schließlich zu einem Temperaturanstieg im Wärmeaustauscher 24.The heat exchanger coil 30 is supplied with refrigerant liquid via a refrigerant line 38 which is connected to the high side of the float valve 16. After flowing through the coil 30, the refrigerant is returned to the system via a line 40. Line 40 preferably empties into the evaporator of the system above normal liquid level 41 to reduce the influence of back pressure. During the cleaning, the temperature of the coil 30 is noticeably below the condensation temperature in the condenser 14. Thus, the refrigerant condenses in the heat exchanger 24 by reducing its pressure and removing refrigerant vapor and non-condensing gases from the condenser 14. The flow of steam through the throttle element 28 maintains the pressure in the heat exchanger 24 under the pressure prevailing in the condenser 14 as long as the condensation in the heat exchanger 24 continues. The size and temperature of the coil 30 determine the proportion of condensation and thus the flow rate through the throttle element 28. Since the refrigerant vapor enters the bottom of the heat exchanger 24, the vapor flow in the latter runs from bottom to top. Due to this fact and the fact that the non-condensing gases are lighter than the refrigerant vapor, the non-condensing substances collect in the upper part of the heat exchanger 24, the coil 30 becoming more and more covered, reducing the coil surface available for condensing the refrigerant vapor. In this case, the amount of steam flowing through the throttle element 28 is reduced further and further and ultimately leads to a temperature increase in the heat exchanger 24.

Wäre keine Vorrichtung zum Ablassen des Gases aus dem Wärmeaustauscher 24 vorhanden und erfolgte überhaupt keine Kondensation, würde der Druck im Wärmeaustauscher 24 dem Druck im Kondensator 14 entsprechen.Would not be a device for venting the gas from the heat exchanger 24 is present and there is no condensation at all, the pressure in the heat exchanger would 24 correspond to the pressure in the condenser 14.

In der oben vom Wärmeaustauscher 24 abgehenden Leitung 36 ist ein Magnetventil 44 angeordnet, das normalerweise geschlossen ist und die Aufgabe hat, die nichtkondensierenden Stoffe zurückzuhalten, damit dieselben sich oben im Wärmeaustauscher 24 ansammeln können. Ein Druckschalter 50 ist an den Wärmeaustauscher 24 angeschlossen und arbeitet in Abhängigkeit von dem darin herrschenden Druck dergestalt, daß, wenn der Druck auf Grund der angesammelten nichtkondensierenden Stoffe auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, der Schalter 50 unter Öffnung des Magnetventils 44 anspricht, um die angesammelten nichtkondensierenden Gase ins Freie abzulassen. Sobald der Druck im Wärmeaustauscher 24 auf einen weiteren vorbestimmten Wert abfällt, der normalerweise unter dem Einstelldruck zum Schließen des Schalters liegt, öffnen die Kontakte des Schalters 50 und bewirken so das Schließen des Magnetventils 44. Auf Grand der Anordnung des Dampfeintritts am Boden des Abgangs für nicht kondensierende Gase an der Oberseite des Wärmeaustauschers 24 und auf Grand der Ausführungen der Schlange 30 kann keinerlei Dampf vom Eintritt zum Abgang gelangen, ohne nicht direkt die kalten Oberflächen der Rippen 32 passiert und an den unteren Schlangenflächen alle nichtkondensierenden Stoffe mit Unterstützung der natürlichen Schwerkraft auf Grund der unterschiedlichen Dichte sauber abgewaschen zu haben. Dadurch ist gewährleistet, daß sich lediglich ein Minimum an Kältemitteldampf mit den nichtkondensierenden Stoffen vermischt und während des nachfolgenden Abblasens verlorengeht.A solenoid valve 44, which is normally closed and has the task of holding back the non-condensing substances so that they can collect at the top of the heat exchanger 24, is arranged in the line 36 going out at the top of the heat exchanger 24. A pressure switch 50 is connected to the heat exchanger 24 and operates as a function of the pressure prevailing therein in such a way that, when the pressure rises to a predetermined value due to the accumulated non-condensing substances, the switch 50, opening the solenoid valve 44, responds to the accumulated to vent non-condensing gases into the open air. As soon as the pressure in the heat exchanger 24 drops to a further predetermined value, which is normally below the set pressure for closing the switch, the contacts of the switch 50 open and thus cause the solenoid valve 44 to close Non-condensing gases at the top of the heat exchanger 24 and on the basis of the versions of the coil 30, no steam can get from the inlet to the outlet without directly passing the cold surfaces of the ribs 32 and all non-condensing substances on the lower coil surfaces with the support of natural gravity To have washed clean because of the different density. This ensures that only a minimum of refrigerant vapor mixes with the non-condensing substances and is lost during the subsequent blow-off.

Für die Kältemittelflüssigkeit, die sich im unteren Abschnitt des Tauschers 24 bildet, ist eine Flüssigkeitsleitung 52 vorgesehen, die in den oberen Abschnitt eines Behälters 54 zur Abscheidung von Flüssigkeitsverunreinigungen entleert, wobei der Behälter mit einem Paar stehender Trennwände 56 und 58 zur Bildung einer ersten Kammer 60 und einer zweiten Kammer 62 versehen ist. Innerhalb der Kammer 60 befindet sich ein Standrohr 64, dessen oberes Ende geringfügig über der Oberkante der Trennwand 58 liegt. Während des Betriebs sammeln sich die Verunreinigungen von Fremdflüssigkeiten, z. B. Wasser, in der Kammer 60 als obere Fremdflüssigkeitsschicht 66 auf dem mit 68 bezeichneten Kältemittelflüssigkeitsspiegel an. Der Überlauf der Kältemittelflüssigkeit aus der Kammer 60 erfolgt über die Oberkante der Trennwand 58 in die Kammer 62, die mit einem herkömmlichen, durch den Schwimmer 72 betätigten Ventil 70 ausgestattet ist. Da der Druck im Behälter 54 über dem Verdampfungsdruck liegt, kann die über das Ventil 70 freigegebene Flüssigkeit über eine Flüssigkeitsleitung 74 zum Verdampfer 20 strömen. Beim Betrieb des in F i g. 1 gezeigten Systems können die Verunreinigungen sich als Flüssigkeitsschicht 66 sammeln, wobei der Austrag der Flüssigkeit durch periodisches Öffnen des Handventils 76 erfolgt. Nichtkondensierende Stoffe werden über die Leitung 36 aus dem System abgelassen.For the refrigerant liquid that forms in the lower section of the exchanger 24, a liquid line 52 is provided which empties into the upper section of a container 54 for separating liquid contaminants, the container having a pair of standing partitions 56 and 58 to form a first chamber 60 and a second chamber 62 is provided. Inside the chamber 60 there is a standpipe 64, the upper end of which lies slightly above the upper edge of the partition wall 58. During operation, the contamination of foreign liquids such. B. water, in the chamber 60 as an upper foreign liquid layer 66 on the designated 68 refrigerant liquid level. The refrigerant liquid overflows from the chamber 60 via the upper edge of the partition 58 into the chamber 62, which is equipped with a conventional valve 70 actuated by the float 72. Since the pressure in the container 54 is above the evaporation pressure, the liquid released via the valve 70 can flow to the evaporator 20 via a liquid line 74. When operating the in F i g. 1, the contaminants can collect as a liquid layer 66, the liquid being discharged by periodically opening the manual valve 76. Non-condensing materials are drained from the system via line 36.

F i g. 2 zeigt eine Reinigungsvorrichtung, die in vielen Punkten der in F i g. 1 gezeigten Anordnung entspricht, wobei der wesentliche Unterschied nur darin besteht, daß gemäß F i g. 2 die Leitung 36 mit einer elektrischen Flüssigkeitspumpe 78 ausgestattet ist. Hierdurch kann die Reinigungseinrichtung für Kühlsysteme verwandt werden, die mit unteratmosphärischen Drücken arbeiten. Während des Betriebes werden sowohl die Pumpe als auch das normalerweise geschlossene Magnetventil 44 über den Druckschalter 50 gesteuert; demgemäß wird die Pumpe zwecks Austrag der nichtkondensierenden Stoffe aus dem Tauscher in Betrieb gesetzt, sobald der absolute Druck im oberen Mantelabschnitt einen vom Schalter 50 ertasteten, vorbestimmten Wert erreicht. Fällt der Druck ab, so schließt das Ventil 44 und verhindert jeden weiteren Gasaustritt. F i g. 3 sieht eine Reinigungseinrichtung für automatischen Austrag von Flüssigkeitsverunreinigungen aus dem Standrohr 64 vor. Um diese Wirkung zu erzielen, ist die Einrichtung mit einem Behälter 80 zur Aufnahme von Flüssigkeit ausgestattet, der mit einer Gasleitung 82 und einer Flüssigkeitsstandrohrleitung 64 a verbunden ist. Zwischen dem Rohr 64 und der Leitung 64 a ist ein herkömmliches Schwimmerventil 84 artgeordnet, um den Übertritt der Flüssigkeit vom Behälter 54 zum Behälter 80 zu ermöglichen, aber auch einen Rücklauf von dem Behälter 80 in den Behälter 54 zu vermeiden. Die Abgangsleitung °6 aus dem Behälter 80 ist mit einem entsprechend über Druckschalter 50 gesteuerten Magnetventil 44 a ausgestattet.F i g. 2 shows a cleaning device which in many respects in Fig. 1 corresponds to the arrangement shown, the main difference being only consists in that according to FIG. 2 the line 36 with an electric liquid pump 78 is equipped. As a result, the cleaning device can be used for cooling systems working with subatmospheric pressures. Be during operation both the pump and the normally closed solenoid valve 44 via the Pressure switch 50 controlled; accordingly, the pump is used to discharge the non-condensing Substances from the exchanger put into operation as soon as the absolute pressure in the upper Jacket portion reached a sensed by the switch 50, predetermined value. Falls If the pressure drops, the valve 44 closes and prevents any further escape of gas. F i g. 3 provides a cleaning device for the automatic discharge of liquid contaminants from the standpipe 64 before. To achieve this effect, the facility is with a container 80 for holding liquid equipped with a gas line 82 and a liquid level pipe 64 a is connected. Between the pipe 64 and the line 64 a, a conventional float valve 84 is artired to to allow the passage of the liquid from the container 54 to the container 80, but also to avoid a backflow from the container 80 into the container 54. The outgoing line 6 from the container 80 is controlled by a pressure switch 50 accordingly Solenoid valve 44 a equipped.

Beim Betrieb der Einrichtung gemäß F i g. 3 kann sich Wasser aus der Standrohrleitung 64 a in dem Behälter 80 durch Schwerkraft ansammeln. In regelmäßigen Abständen öffnet das Ventil 44 a über den Schalter 50, woraufhin der Gasdruck in der Leitung 82 wirkt, so daß das angesammelte Wasser aus dem Behälter 80 über die Abgangsleitung 86 nach außen gespült wird. Während der Zeiten, da das Wasser aus dem Behälter 80 ausgetragen wird, verhindert das Schwimmerventil 84, daß das Kältemittel dem System über die Leitung 64 entzogen wird.When operating the device according to FIG. 3 can get water from the Collect standpipe 64 a in the container 80 by gravity. In regular At intervals, the valve 44 a opens via the switch 50, whereupon the gas pressure in of the line 82 acts so that the accumulated water from the container 80 over the Outlet line 86 is flushed to the outside. During the times when the water was out the tank 80 is discharged, the float valve 84 prevents the refrigerant is withdrawn from the system via line 64.

F i g. 4 zeigt eine Reinigungseinrichtung, in der die Merkmale des Betriebes mit unteratmosphärischem Druck gemäß der Ausführung nach F i g. 2 und der automatischen Entwässerung entsprechend der in F i g. 3 gezeigten Ausführung berücksichtigt sind. Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 4 dürfte ohne weitere Beschreibung klar ersichtlich sein.F i g. 4 shows a cleaning device in which the features of Operation with subatmospheric pressure according to the embodiment according to FIG. 2 and the automatic drainage according to the in F i g. 3 shown embodiment are taken into account. The mode of operation of the device according to FIG. 4 should be without further description will be clearly apparent.

Die in F i g. 5 gezeigte Anordnung umfaßt zwei Einrichtungen zur Beseitigung nichtkondensierender Stoffe, wobei eine für die Betätigung bei laufendem und die andere für den Betrieb bei abgeschaltetem Kühlsystem vorgesehen ist. Die letztgenannte Reserve-Reinigungseinrichtung würde in den meisten Fällen vorbereitend eingesetzt werden, wenn das System nach längeren Stillstandszeiten wieder in Betrieb genommen wird.The in F i g. The arrangement shown in FIG. 5 comprises two means for elimination non-condensing substances, one for operation while the machine is running and one for the other is intended for operation with the cooling system switched off. The latter Reserve cleaning equipment would be used in preparation in most cases when the system is put back into operation after a long period of inactivity will.

Wie aus den Figuren ersichtlich, umfaßt die Reserve-Reinigungseinrichtung einen zweiten Wärmeaustauscher 124 mit einem mittleren Kern 134 und einer gerippten Wärmeaustauscherschlange 130, die eng in den ringförmigen Raum zwischen Kern und Mantelinnenwandung eingepaßt ist. Die Ein- und Austrittsrohre 132 bzw. 136 der Schlange können zwecks Zuspeisung der Wärmeaustauschflüssigkeit an ein herkömmliches, mit Ventilen versehenes Kaltwassernetz (nicht dargestellt) angeschlossen werden.As can be seen from the figures, the reserve cleaning device comprises a second heat exchanger 124 having a central core 134 and a finned one Heat exchanger coil 130 that fits tightly into the annular space between core and Jacket inner wall is fitted. The coil inlet and outlet pipes 132 and 136, respectively can for the purpose of feeding the heat exchange liquid to a conventional, with Valves provided cold water network (not shown) can be connected.

Dem Wärmeaustauscher 124 kann das Systemkältemittel über eine mit 36 bezeichnete Leitung, eine Elektropumpe 78 und eine Leitung 125 zugeführt werden. Das Magnetventil 44 muß geöffnet sein, damit der Leitung 36 Kältemittel zugespeist wird; demgemäß wird vorzugsweise ein Handschalter 127 vorgesehen, um das Ventil 44 während der Betriebszeiten des Reserveaggregats geöffnet zu halten. Die Bewegungsenergie zum Durchfluß des Kältemittels durch die Leitung 36 wird von der Pumpe 78 erzeugt.The system refrigerant can be fed to the heat exchanger 124 via a line designated by 36, an electric pump 78 and a line 125. The solenoid valve 44 must be open so that the line 36 refrigerant is fed; accordingly, a manual switch 127 is preferably provided in order to keep the valve 44 open during the operating times of the reserve unit. The kinetic energy for the flow of the refrigerant through the line 36 is generated by the pump 78.

Von dem Wärmeaustauscher 124 wird das Kältemittel wieder in das System über eine durch 129 bezeichnete Leitung und den unteren Abschnitt der Leitung 52 zurückgeführt. Während des Betriebes der Reserveeinrichtung sind Handventile 131 und 133 geschlossen, ein Handventil 135 geöffnet und der Systemkompressor 10 selbstverständlich abgeschaltet, wobei keinerlei Kältemittel durch die Schlange in den Tauscher 24 fließt. Der allgemeine Betrieb umfaßt den Durchfluß gasförmigen Kältemittels aus der Leitung 26 nach oben durch den in Ruhe befindlichen Tauscher 24 sowie die Leitung 36, Pumpe 78, Leitung 125 in den Wärmeaustauscher 124. Der Druck der nichtkondensierenden Stoffe baut sich im oberen Abschnitt des Wärmeaustauschers 124 auf, während das Kältemittel durch den Kaltwasserdurchfluß durch die Schlange 130 kondensiert wird. Von Zeit zu Zeit werden die nicht kondensierenden Stoffe über ein normalerweise geschlossenes, durch einen Druckschalter 150 gesteuertes Magnetventil 144 abgeblasen. Das kondensierte, gereinigte Kältemittel wird in die Leitung 129 abgelassen, von wo aus es seinen Weg zum Wasserabscheidebehälter 54 findet.The refrigerant is returned to the system from the heat exchanger 124 via a line designated 129 and the lower portion of the line 52. During the operation of the reserve device, manual valves 131 and 133 are closed, a manual valve 135 is opened and the system compressor 10 is of course switched off, with no refrigerant flowing through the coil into the exchanger 24. The general operation comprises the flow of gaseous refrigerant from the line 26 up through the quiescent exchanger 24 and the line 36, pump 78, line 125 into the heat exchanger 124. The pressure of the non-condensing substances is built up in the upper portion of the heat exchanger 124 while the refrigerant is condensed by the cold water flow through the coil 130. From time to time the non-condensing substances are blown off via a normally closed solenoid valve 144 controlled by a pressure switch 150. The condensed, purified refrigerant is drained into the line 129, from where it finds its way to the water separation tank 54.

Bei normalem Betrieb des in F i g. 5 gezeigten Systems sind der Schalter 127 sowie die Flüssigkeitsventile 131 und 133 geöffnet, das Flüssigkeitsventil 135 geschlossen und die Pumpe 78 stromlos. Demzufolge wird dem Wärmeaustauscher 124 Kältemittel entzogen, wobei der Tauscher 24 dahingehend wirkt, daß nichtkondensierende Stoffe gesammelt und regelmäßig über das, wie erwähnt, offene Handventil 133 abgelassen werden. Der Behälter 54 dient zum Entzug von Wasser aus dem Kältemittel sowohl bei Reserve- als auch bei Normalbetrieb des Systems.During normal operation of the in FIG. 5, the switch 127 and the liquid valves 131 and 133 are open, the liquid valve 135 is closed and the pump 78 is de-energized. As a result, refrigerant is withdrawn from the heat exchanger 124, the exchanger 24 having the effect that non-condensing substances are collected and regularly drained via the manual valve 133, which is open, as mentioned. The container 54 is used to remove water from the refrigerant both in reserve and in normal operation of the system.

In F i g. 6 ist eine Reinigungseinrichtung gezeigt, bei der die Reserveeigenschaft der Einrichtung nach F i g. 5 und das Merkmal des automatischen Wasseraustrags gemäß F i g. 3 und 4 berücksichtigt sind. Während des Reservebetriebes fließt das Kältemittel aus Leitung 26 nach oben durch den in Ruhe befinlichen Tauscher 24, das Magnetventil 44, die Pumpe 78, Leitung 82, Zweigleitung 125, den Wärmeaustauscher 124, die Leitung 129 und den unteren Abschnitt der Leitung 52 in den Wasserabscheidebehälter 54. Zu diesem Zeitpunkt sind der Schalter 127 sowie die Handventile 131 und 152 geschlossen und die Handventile 154 und 135 geöffnet. Der Antrieb für den Kältemitteldurchfluß erfolgt durch die Pumpe 78.In Fig. 6 shows a cleaning device in which the reserve property of the device according to FIG. 5 and the feature of the automatic water discharge according to FIG. 3 and 4 are taken into account. During standby mode, refrigerant flows up from line 26 through idle exchanger 24, solenoid valve 44, pump 78, line 82, branch line 125, heat exchanger 124, line 129 and the lower portion of line 52 into the water separator tank 54. At this point in time, switch 127 and manual valves 131 and 152 are closed and manual valves 154 and 135 are open. The drive for the flow of refrigerant is provided by the pump 78.

Bei Normalbetrieb des Systems sind die Ventile 131 und 152 geöffnet und die Ventile 135 und 154 geschlossen. Dem Wärmeaustauscher 124 wird Kältemittel entzogen, so daß im Wärmeaustauscher 24 eine Gasreinigung stattfindet. Der Wasseraustrag erfolgt durch den in der Leitung 82 vorherrschenden Druck, wie dies bereits bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 beschrieben wurde. Die Einrichtung gemäß F i g. 6 umfaßt eine Pumpe 78 und kann somit bei mit unteratmosphärischem Druck arbeitenden Systemen eingesetzt werden.During normal operation of the system, valves 131 and 152 are open and valves 135 and 154 closed. The heat exchanger 124 becomes refrigerant withdrawn, so that gas cleaning takes place in the heat exchanger 24. The water discharge takes place through the pressure prevailing in line 82, as has already been done at the embodiment according to FIG. 4 has been described. The device according to F i G. 6 includes a pump 78 and can thus operate at subatmospheric pressure Systems are used.

In der Zeichnung ist die Größe der Behälter 54 sowie der Wärmeaustauscher 24 und 124 im Verhältnis zum Kondensator und Verdampfer des Systems übertrieben dargestellt. In Wirklichkeit wären die Vorrichtungen 14 und 20 um ein Vielfaches größer als die Reinigungsapparate.In the drawing is the size of the container 54 as well as the heat exchanger 24 and 124 are exaggerated relative to the system's condenser and evaporator shown. In reality, the devices 14 and 20 would be many times that larger than the cleaning apparatus.

Claims

Claims: 1. Cleaning device for a cooling system with a heat exchanger with a first dimension for receiving gaseous refrigerant from the cooling system via a throttle body, this heat exchanger a first outlet for discharging condensed refrigerant and a second outlet has for the discharge of non-condensable gases; with a device for circulation of cooling liquid through the heat exchanger to condense that of the first Inlet her inflowing refrigerant in such a way that non-condensable gases accumulate in the heat exchanger near the second outlet; with an electrically operated Means for controlling the flow rate through the second outlet; with an in Depending on the development of the gas pressure in the heat exchanger working switch for controlling the electrically operated device in such a way. that when rising of the pressure of the non-condensable gases beyond a predetermined value Gases are expelled from the heat exchanger; and with a device for Separation of foreign liquid contamination from the refrigerant as it did from the first Outlet accrues, characterized in that the device for the circulation of Cooling liquid through the heat exchanger comprises a coil (30) which is perpendicular to a point near the top edge on the inside of the heat exchanger (24) runs in such a way that with continued accumulation of non-condensable gases in the Heat exchanger (24) more and more area of the cooling coil (30) is enveloped, whereby an accelerated actuation of the switch (50) is achieved after a a predetermined amount of non-condensable gases accumulated in the heat exchanger (24) Has.

2. Cleaning device according to claim 1, characterized in that the first inlet (26) to the heat exchanger (24) near the lower portion of the coil (30) is located.

3. Cleaning device according to claim 1 or 2, characterized in that the snake (30) is occupied by fins (32), that the jacket of the heat exchanger (24) and the snake (30) are perpendicular cylinders and that the snake (30 ) substantially fills the entire available jacket cross-section, so that the gaseous refrigerant cannot reach the second outlet (36) in the upper part of the heat exchanger (24) from the first inlet (26) without passing through the surfaces of the coil (30).

4. Device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the foreign liquid separator has a container (54) for receiving liquid from the first outlet (52); a partition (56) in the Container for forming a first chamber which has an upper foreign liquid layer (66) and a lower refrigerant layer, and a second chamber (62) for Return of the liquid refrigerant to the cooling system; and a standpipe (64) with a section protruding into the first chamber (60) for skimming off foreign liquid from this Chamber.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a device (64, 84, 64a, 80, 82, 50, 44a) which acts to the effect that the separated non-condensable gases automatically expel condensed liquid impurities without the system of Atmosphere is exposed (Fig. 3).

6th Device according to claim 5, characterized in that the liquid impurities ejecting device comprises a container (80) connected to the second outlet (36) and the foreign liquid separator (54) is connected and to which the electrically actuated device (44 ca) is arranged so that they the flow of liquid from Container (80) controls, so that when the pressure increases, the non-condensable Gases over a predetermined value, the gases and the foreign liquid automatically be expelled from the container (80).

7. Apparatus according to claim 6, characterized by an electrically driven pump (78) in the second outlet (36), which from the Switch (50) is controlled (Fig. 2). B.

Device according to claim 6, characterized characterized in that the electrically operated device is a solenoid valve (44 a) includes.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized by a Device (124,130) to keep the system idling from the non-condensable gases to free (Figs. 5 and 6).

10. The device according to claim 9, characterized in that the idle cleaning device comprises a second heat exchanger (124) with a coolant (132, 136) separate from the system refrigerant, in order to free the system from the non-condensable gases when idling.

11. Device according to Claim 9 or 10, characterized by a pump (78) for the purpose of supplying system refrigerant to the purge section of the second heat exchanger (124) during its duration of operation.

12. Device according to one of claims 9 to 11, thereby characterized in that the foreign liquid ejecting device comprising the container (80) is a single unit that interacts with both heat exchangers (24, 124) is connected to the same during load and idle operation (F i g. 6).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the second heat exchanger (124) having an inlet (125) for receiving gaseous refrigerant from the second outlet (36) of the first heat exchanger (24), a liquid outlet (129) for discharge to the foreign liquid ejecting device comprising the container (80), a gas outlet with a solenoid valve (144) for non-condensable gases, a pressure switch (150), which responds to the pressure conditions in the second heat exchanger (124) to the automatic Actuation of the solenoid valve (144) assigned to it and with a device (127) to operate the solenoid valve (44) of the first heat exchanger independently of the Switch (50) of the first heat exchanger is provided. Considered publications: U.S. Patent No. 2,986,894.