專利名稱：冷媒回收分餾純化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分餾、冷凝裝置。
冷媒應用于制冷設備中，而使用后的冷媒在整修管路時，則必需回收，否則排放大氣中將污染環境，破壞大自然，因此，須以回收設備將冷媒回收并予以純化，去除雜質后再重新充填回制冷設備中使用。
傳統的回收純化裝置如


圖1所示，由冷媒蒸餾槽(1)和冷媒熱交換器(2)組成，一般以電熱器(11)加熱蒸餾槽中待純化的冷媒，冷媒受熱氣化后導入熱交換器(2)中熱交換后冷凝為液態，再經過干燥器(3)除去水分后完成純化。雖然已有的冷媒純化設備構造簡單，但卻有下述的缺點1)由于冷媒的潛熱值很大，蒸餾時以電熱器加熱須耗費大量能源。
2)待純化冷媒中的不純物質通常為冷凍油、水、酸及固體雜質等，其中冷凍油與冷媒的相溶性極佳，當待純化冷媒中冷凍油含量偏高時，必須將蒸餾槽加熱至較高的溫度，方能將其中的冷媒蒸餾出來，但此時冷媒與油受熱后的泡沫現象，極易造成蒸餾槽上方液-氣分離板失效，不純物隨冷媒蒸氣逸出，故已有設備中電熱器輸出功率的控制十分困難。
3)使用水冷式熱交換器必須配接冷卻水，若在現場回收純化冰水機(即空調主機)中的冷媒，其操作的便利性顯然不理想，且冷卻水的溫度直接影響純化的速度，當冷卻水溫度偏高時，不僅純化速度減緩，蒸餾槽中的溫度也須相對地提高，除了過高的電熱器表面溫度可能造成冷媒分解劣化外，前述第2點的現象將愈加嚴重。
4)在蒸餾過程中并無法分離冷媒中的水分，僅靠后端的干燥器過濾，對含水量高的冷媒(如冰水機的熱傳管破損時)則過濾效果不佳。
本實用新型的目的旨在提供一種對冷媒與水、空氣及雜質的分離性能好且耗能低的冷媒回收分餾純化裝置。
本實用新型由蒸餾槽、熱泵、增壓器、熱交換器及分離器組成，蒸餾槽內設一液、氣分離板以隔離冷媒因受熱沸騰時飛濺的液滴，底部設泄油閥，以排放蒸餾后所殘余的冷凍油、酸及固體雜質，在蒸餾槽的導出管經閥門接增壓器的進氣口，增壓器的排氣口接熱交換器。將熱交換器中初步純化冷媒的凝結熱轉移至蒸餾槽的熱泵其低壓側接熱交換器，熱泵的冷凝器置于蒸餾槽內，熱泵的高壓側接回到熱交換器。在熱交換器的排出端接分離器。
熱泵可由壓縮機、冷凝器、輔助冷凝器、膨脹閥組成，熱泵的低壓側為壓縮機，壓縮機的進氣端接熱交換器，壓縮機的出氣端接冷凝器，冷凝器的排出端接輔助冷凝器，輔助冷凝器的排出端經膨脹閥接熱交換器。
分離器可由分離室和浮子室組成，分離室是一種空氣、水和冷媒分離室。分離室的入口接熱交換器，分離室的頂部設有液位開關、壓力開關和自動控制排氣閥，壓力開關與自動控制排氣閥連接，在分離室的側面排水口設排水閥，排水閥與液位開關連接，在分離室的底部冷媒泄放口接干燥器，而底部上設抗過流板。浮子室上方設均壓管與分離室上部相通，而在浮子室的下方設連通管與分離室底部相通，在浮子室的上方設液位開關，液位開關與分離室下方的干燥器冷媒泄放閥連接。
本實用新型使用增壓器抽取蒸餾槽中的冷媒蒸氣，可降低蒸餾溫度，冷媒不致分解劣化，且維持穩定的蒸發量，確保了蒸餾槽中液、氣分離的效果；以熱泵將冷媒純化過程后端熱交換器中的冷媒凝結熱轉移至前端蒸餾槽中加熱待純化的冷媒，比傳統設備使用電熱器加熱蒸餾及使用冷卻水冷凝的純化程序節省2/3的電力，另外，分離器可將蒸餾后伴隨的空氣及水分作有效的分離，并自動排放。且不須冷卻水，利于現場維修工作。
圖1為傳統的回收純化設備構造示意圖。
圖2為本實用新型的結構示意圖。
圖3～7為本實用新型的操作流程示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的結構、工作過程作詳細說明。
首先請參閱圖2，本實用新型主要由蒸餾槽(4)、熱泵(5)、增壓器(6)、熱交換器(7)及分離器(8)構成，其中，蒸餾槽(4)將回收的冷媒(42)以手動閥(43)控制由入口(48)填入后予以加熱煮沸，煮沸的冷媒與冷凍油及固體雜質分離。液、氣分離板(44)用來隔離受熱冷媒于沸騰時所飛濺的液滴，蒸餾后，殘余的冷凍油，酸及固體雜質由槽底的泄油閥(41)排放掉。
冷媒自蒸餾槽(4)蒸發后，經手動閥(45)進入增壓器(6)(BOOSTER)，增壓器即壓縮比稍低的壓縮機，兼具抽真空的能力，冷媒蒸氣被加壓至較高的壓力及溫度狀態后，進入熱交換器(7)中冷凝為液態，使用增壓器的目的有二其一是降低蒸餾槽中的壓力，使待純化冷媒得以在低溫下迅速沸騰蒸發，其二是以增壓器抽取蒸餾槽中冷媒蒸氣，作為槽中液態冷媒的蒸發的原動力，用增壓器穩定的排氣量來控制冷媒的蒸發速率，以確保蒸餾槽上方的液、氣分離板有效地運作。
熱泵(5)將熱交換器(7)中初步純化冷媒的凝結熱轉移至蒸餾槽(4)中，使待純化冷媒獲得蒸發熱。熱泵(5)回路中的冷媒是個獨立的封閉回路，熱交換器(7)對熱泵而言是蒸發器，熱泵的低壓側熱泵系統中的冷媒在熱交換器(7)中吸熱蒸發后進入壓縮機(51)，壓縮至高溫高壓的狀態后，進入冷凝器(52)中，此冷凝器的管路是浸泡在蒸餾槽(4)的待純化冷媒(42)中，用以加熱。同時熱泵回路內的高溫冷媒在冷凝器管內逐步凝結，但由于熱泵高壓側所須排放的熱為低壓側吸收的熱與壓縮機耗功之和，故熱泵高壓側另設有輔助冷凝器(53)，用以排放壓縮機所產生的熱能，熱泵系統中的冷媒在輔助冷凝器中完全冷凝后，再經膨脹閥(54)回到熱交換器(7)中，如此構成熱泵(5)的熱力循環。
初步純化的冷媒經熱交換器(7)冷凝后進入空氣、水與冷媒分離器(8)中，其主體分離室(81)，由于比重不同，空氣位于分離室的上層，液體的部分由于水與冷媒的溶解度不高，故分為兩層，上層為水。壓力開關(89)用來設定適當的壓力，當空氣累積過多時，分離室的壓力上升，壓力開關(89)便自動控制排氣閥(810)釋出空氣。排水口位于分離室的側面，純化的冷媒則自分離室底部卸出，兩者的動作由分離室(81)中的液位開關(85)及浮子室(82)中的液位開關(83)來完成。純化后的冷媒最后再經干燥器(811)過濾。以確保冷媒的干燥度，而分離室底部抗過流板(812)的設計，是避免冷媒卸出時產生漩渦而將水帶出。
為使空氣、水、冷媒分離器(8)的自動排水及卸出純凈冷媒的功能得以較清楚的說明，請參閱圖3～7，在分離室的側面為浮子室(82)，浮子室下方由一連通管(821)與分離室(81)底部聯結，上方則有一均壓管(822)與分離室(81)頂相通，故浮子室(82)中的液體為純凈的冷媒，而分離室(81)中上層液體為水(87)，下層為純凈的冷媒(88)。浮子室中的液位開關(83)控制冷媒泄放閥(84)的動作，分離室的液位開關(85)則負責排氣閥(86)的關閉。液位開關(85)的控制方式是浮球到達上限后才驅動電磁閥開啟，并靠自保電路直到浮球落到下限才將電磁閥關閉，且液位開關(85)的液位控制范圍較液位開關(83)為大，如圖3所示，當分離室與浮子室中的兩只液位開關均未達上限時，冷媒泄放閥(84)及排水閥(86)均處于關閉狀態。
圖4中浮子室(82)的液位達到上限， 故液位開關(83)啟動冷媒泄放閥(84)，而分離室(81)中的液位尚未達到上限，表示分離室中累積的水量不多，故排水閥(86)不動作。圖5顯示分離室(81)中的液位達到上限，液位開關(85)驅動排水閥(86)進行排水動作，同時浮子室(82)中的液位尚未落回下限，故冷媒泄放閥(84)仍然保持開啟狀態。圖6中，分離室中的液位尚未落至下限，故排水閥(86)繼續排水，而浮子室(82)的液位已落到下限，故冷媒泄放閥(84)關閉。圖7中兩只液位開關的浮球均落到下限位置，故冷媒泄放閥(84)及排水閥(86)全部關閉。
當冷媒回收純化完成及空調主機檢修完畢后，將本實用新型的手動閥(45)關閉，手動閥(46)開啟，并將軟管(47)聯結至空調主機的維修口，啟動本實用新型即可對空調主機進行抽真空作業，最后將完成純化的冷媒充填回空調主機中。
權利要求1.一種冷媒回收分餾純化裝置，包括蒸餾槽、熱交換器，蒸餾槽的導出管接熱交換器，在蒸餾槽上部設有液、氣分離板，其特征在于1)在蒸餾槽與熱交換器之間設增壓器，蒸餾槽的導出管經閥門接增壓器的進氣口，增壓器的排氣口接熱交換器；2)設有將熱交換器中初步純化冷媒的凝結熱轉移至蒸餾槽的熱泵，熱泵的低壓側接熱交換器，熱泵的冷凝器置于蒸餾槽內，熱泵的高壓側接回到熱交換器；3)在熱交換器的排出端接分離器，在蒸餾槽底部泄油口設泄油閥。
2.如權利要求1所述的冷媒回收分餾純化裝置，其特征在于在所說的熱泵中，熱泵的低壓側為壓縮機，壓縮機的進氣端接熱交換器，壓縮機的出氣端接冷凝器，冷凝器的排出端接輔助冷凝器，輔助冷凝器的排出端經膨脹閥接熱交換器。
3.如權利要求1所述的冷媒回收分餾純化裝置，其特征在于所說的分離器包括分離室和浮子室，1)分離室的入口接熱交換器，分離室的頂部設有液位開關、壓力開關和自動控制排氣閥，壓力開關與自動控制排氣閥連接，在分離室的側面排水口設排水閥，排水閥與液位開關連接，在分離室的底部冷媒泄放口接干燥器；2)浮子室上方設均壓管與分離室上部相通，而在浮子室的下方設連通管與分離室底部相通，在浮子室的上方設液位開關，液位開關與分離室下方的干燥器冷媒泄放閥連接。
4.如權利要求3所述的冷媒回收分餾純化裝置，其特征在于分離室底部上設抗過流板。
專利摘要涉及一種分餾、冷凝裝置，包括蒸餾槽、熱泵、增壓器、熱交換器及分離器，蒸餾槽內設液、氣分離板，底部設泄油閥，頂部與增壓器熱交換器連接，熱泵包括設在蒸餾槽內的冷凝器、壓縮機、膨脹閥、輔助冷凝器，分離器與熱交換器連接，設分離室及浮子室。由于以熱泵將熱交換器中的冷媒凝結熱轉至蒸餾槽加熱待純化冷媒，比傳統設備省電，而分離室將蒸餾后伴隨的空氣、水分作有效分離，提高純化純度，且不須冷卻水，利于現場維修。
文檔編號B01D3/00GK2257739SQ9621028
公開日1997年7月16日 申請日期1996年5月2日 優先權日1996年5月2日
發明者陳國富 申請人:陳國富