专利名称：用于冲洗蒸汽压缩系统的冲洗单元和冲洗系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冲洗单元，更准确地，涉及一种特别适合冲洗蒸汽压缩系统(例 如HVAC以及制冷系统)的冲洗单元帽组件。
背景技术：
空调和其他系统需要定期对例如在改造、制冷剂转化(refrigerant conversion) 以及压缩机烧毁的过程中的制冷剂和/或污染物进行冲洗，就和定期维护一样。通常使用 不可燃的冲洗溶剂，它们一般情况下是与CFC和HFC制冷剂以及压缩机油相兼容的。这样 的溶剂必须严格遵守EPA的重大新替代品(SNAP)标准，并且能够从线路组和其他系统部件 中移除微粒，污泥，渣油，水分以及酸。例如，空调或者热泵的更换、以及伴随的由R-22制冷剂升级到R-410A制冷剂会导 致兼容性问题，因为在R-22系统中使用的矿物油与R-410A制冷剂和油不相容。R-22是一 种氟氯氢碳化物(HFCF)，并且氯的存在使得HCFC对矿物油具有亲合性。相反，R-410A是一 种氢氟烃(HFC)并且对矿物油不具有亲合力。任何存留在系统中的矿物油都具有令管线和 其他系统部件中止或阻断的趋势。这降低效率并且会引起不希望的与R-410A制冷剂的化 学反应。去除系统的水分同样重要，因为水分能使得伴随R-410A使用的合成油分解并且最 小化或者消除其具有的润滑特性，导致压缩机故障。因此，系统已经发展到允许利用受压力的冲洗剂对HVAC和制冷系统的线路组和 系统部件进行快速和简单的冲洗。然而，由于容纳冲洗剂的缸体会在不经意间过压，使得对 安全性的关注提升。过压会导致爆炸，对人身和/或财产造成损害。
发明内容
现有技术存在的问题已被这里阐述的组件和设备所克服。在特定的实施例中，冲 洗单元包括一种用以确保容纳冲洗剂的储存容器不会过压的压力释放构件。在特定的实施 例中，冲洗单元适应于与例如惰性气体或者冲洗气体这样的驱动流体或者推进剂相连通， 还适用于与冲洗剂源相连通，例如一种储存容器，该储存容器可以是能够重复灌装的缸体。 冲洗单元包括一种阀，当其打开时，驱动流体流入到容纳冲洗剂的储存容器中、并且从储存 容器中置换冲洗剂，使其最终流入到被清洗的系统中，例如通过一种适合的手持喷射器。如 果储存容器中的压力超过一个预定水平，冲洗单元中的压力释放阀会自动被激活，由此释 放原本封闭的系统中的压力。冲洗单元可以与包括但不限于蒸发器、冷凝器以及线路组这 样的压缩系统一起使用。
图1是根据特定实施例，附连到冲洗剂缸体的一种冲洗单元的正视图；图2是根据特定实施例，示出附连有汲取管的一种冲洗单元的正视图；图3是根据特定实施例，一种冲洗单元被部分分解的俯视图4是根据特定实施例，用于冲洗单元的帽的侧剖面图；图5是根据特定实施例，用于冲洗单元的帽的局部剖切俯视图；图6是根据特定实施例，用于冲洗单元的软管连接件的侧视图；图6A是根据特定实施例，图6的软管连接件的正视图；图7是根据特定实施例，用于冲洗单元的扩口连接件(flare connector)的侧视 图；图7A是根据特定实施例，图7的扩口连接件的正视图；图8是根据特定实施例，用于冲洗单元的的安全阀帽的剖面图；图9是根据特定实施例，用于冲洗单元的球阀的局部剖切的侧视图；并且图10是根据特定实施例，一种偏置构件底座支持件的侧视图。
具体实施例方式不加以特别限定的适用冲洗剂，包括商业上可购得的、其中可以溶解或者混合污 染物的溶剂，例如萜烯，酯，聚烷撑二醇(polyalkylene glycol)，多元醇酯，聚乙烯醚等。冲 洗剂可以包括一种或多种清洁剂。用于推动冲洗剂从储存容器流出并且流入到蒸汽压缩系 统内的适宜的驱动流体或推进剂包括惰性气体。优选的一种驱动流体是压缩氮气，最优选 的是干燥的氮气。参见附图，其中相同的数字表示相同的元素，图1示出冲洗剂储存容器10，其在所 示实施例中为铝制的缸体。储存容器10可以被重复灌装，例如通过储存容器10上的一个 入口，或者可以是一种当其空了以后被处理掉的一次性的容器。储存容器10包括提供进入 容器内部的通路的一种开口 12。在所示的实施例中，开口 12具有内螺纹(未示出)，其以 密封关系与冲洗单元15的帽20的连接构件16上的相应的外螺纹13相配合。0形环14可 以被承载于连接构件16的环形槽18中以确保储存容器10和冲洗单元15的帽20之间的 有效密封。本领域的技术人员将会认识到可以采用其他密封手段将冲洗单元15附连到储 存容器10，并且所示出的螺纹连接仅仅是示例性的。图4示出了帽20的一个实施例。在所示的实施例中，帽20包括第一径向孔21和 第二相对着的径向孔22。优选地，如图所示，每个径向孔21、22具有内螺纹。孔21的内直 径配置成接纳具有外螺纹的软管连接件30(图6)。径向孔21通过轴向通道24与轴向孔 23成流体连接。通道24的内直径优选地稍微小于轴向孔23的内直径。径向孔22的内直 径被配置成接纳球阀50 (图9)的外螺纹构件44。径向孔22通过轴向通道28与轴向孔27 成流体连通。通道28的内直径优选地稍微小于轴向孔27的内直径。图5示出具有纵向轴线X并位于帽20上的第三径向孔32，纵向轴线X与由轴向孔 23,27的纵向轴线Y和Z定义的平面垂直，并且与径向孔21和22的同轴纵向轴线相垂直。 径向孔32优选地具有内螺纹并且配置成接纳在下面进一步详细说明的压力释放阀35(图 3)。孔32朝向狭窄通道33并在内部逐渐径向减小，通道33在径向孔21、22之间延伸并且 在34处具有与径向孔22流体连通的入口。图2、6和6A示出了软管连接件30。连接件30包括六边形扩口件31，用于便利通 过旋转方式(例如借助于扳手)将连接件附连到径向孔21。从扩口件31延伸出来的是一 个外螺纹构件36，其配置成接纳着与例如喷枪(未示出)这样的分配或者喷射装置成流体连通的软管(未示出)。同样从扩口件31延伸出来与构件36同轴、但是位于相反方向上的 是一个配置成由帽20中的径向孔21所接纳的外螺纹构件37。软管连接件30具有中心通 道38(图6和6A)以提供介于所连接的软管与帽20中的径向孔21之间的流体连通。球阀50经由外螺纹构件44与帽20连接，外螺纹构件44诸如通过旋转而拧入到 径向孔22中。如在图9剖视图中阴影中部分地所示，球阀50具有纵向通道51，优选地居中 定位，其可通过对杆52的致动而打开或者关闭，使得半球构件53进入通道51，由此允许或 者阻止流体流动流过通道51。本领域技术人员将会认识到，尽管仅示出了球阀，其他允许 通过其实现选择性流体连通的阀类型也属于本公开的范围内。纵向通道51扩展到内螺纹 入口 54，内螺纹入口 54配置成接纳扩口连接件43(图7和7A)的外螺纹构件46。与外螺 纹构件46同轴相对着的是一种直径更大的外螺纹构件49，其例如配置成经由合适的软管， 与(诸如氮气这样的)冲洗流体的源成流体连通。扩口连接件43包括了在图7的阴影中 示出的纵向通道45，其允许流体流动通过。在图1和2中清晰地看出，量杆(dip stick) 55诸如通过压配合的方式被联接到 帽20的轴向孔23上。量杆55是一种大致柱状延长的空心管。量杆55的长度应当足够延 伸到储存容器10内、并且在装配的状态下浸入其中容纳的流体中，经由轴向通道24和径向 孔21而在储存容器10的内部空间与软管连接件30之间提供流体连通。图3示出根据特定实施例的压力释放阀组件35。组件35包括大致柱状的安全帽 (reliefcap)61，同样在图8中示出。安全帽61具有大致中空的内部66，并且包括具有开口 63的头部62，开口 63优选为六边形的以便用于容纳通用扳手(Allen wrench)来便利其旋 转而将安全帽61固定于帽20的轴向孔32中。安全帽61还包括一个或多个位于安全帽61 侧壁上的端口 64。优选地，存在着两个在直径方向上相对着的端口，并且它们的位置被布 置成使得当安全帽61被联接到帽20上时，端口 64的至少一部分向外界环境敞开。如图所 示，一个或几个端口 64在外螺纹部分65的里面沿径向延伸，并且允许经由径向通道33和 径向孔22(图5)实现在径向孔22与外界环境之间的流体连通。安全帽61的外螺纹部分 65被配置成与帽20中的径向孔32的内螺纹相配合。释放阀组件35还包括偏置构件70，优选地为压缩弹簧，其在运行过程中布置在安 全帽60的大致中空的内部66中。偏置构件70承座于在底座支持件72上，其在图10中可 以清晰地看出。底座保持件72包括大致柱状部分73，优选地在其头部处具有倒角，其外部 直径稍微小于偏置构件70的内部直径。环形法兰74从柱状部分73的基底部沿径向向外 延伸，并且其直径优选地与偏置构件70的外径实质上一样。由此，在组装状态下，随着部分 73延伸进入到偏置构件70的内部，偏置构件被支撑在法兰74上。从法兰74沿轴向延伸的 是一个锥形部分75。部分75朝向其自由端76沿径向向外渐成锥形地延伸一段距离，该段 距离足以承载起优选为0形环的密封构件77。当释放阀组件35在帽20中处于其组装状态时，在其正常(关闭)状态下，偏置构 件70推压底座支持件72(以及密封构件77)抵靠住介于轴向通道33与轴向孔32之间的 开口，阻断流体从通道33流出。然而，如果径向孔22内的压力足以克服偏置构件70的力， 那么压力沿径向向外推压底座支持件72，由此打开压力释放阀、并且允许实现轴向通道33 与轴向孔32之间的流体连通，并且从安全帽61上的一个或多个端口 64向外界环境流出。 结果，储存容器10得到过压保护。本领域技术人员将会认识到偏置构件70由此被选择为具有一定弹性常数从而防止过压。合适的弹性常数为一个足以克服偏置构件77的偏置力 的大概200至210psi的压力。在运行中，合适的驱动流体或者推进剂，例如氮气，被设置成与冲洗单元15成流 体连通，例如采用合适的制冷软管连接到球阀50的入口侧(扩口连接件43)。驱动流体大 致提供在一种具有阀的调压式压缩气体缸体中。随着量杆55延伸进入储存容器内部一段 足够远的距离从而使得其开放端浸入冲洗剂中，冲洗单元15的帽20联接到容纳着冲洗剂 的冲洗剂储存容器上。软管连接件30联接到合适的向喷射器进行供给的软管上，所述喷射 器例如喷枪等、且配置成引导冲洗剂进入待清洗的压缩系统中。驱动流体缸体上的压力调 节器被设置到一个合适的压力值，例如50至60psi，并且球阀50缓慢地打开以向储存容器 10加压。由此驱动流体流经球阀50经由径向孔22进入帽20，并且经由轴向通道28和轴 向孔27进入储存容器。一旦储存容器10得以被恰当地增压时，球阀50 (以及驱动流体压 缩缸体上的阀)就可以关闭、并且驱动流体连接可以从球阀入口处断开连接。储存容器10 经增压以供使用。在提供给组件的压力过多(例如，超出大约200至210psi)的情况下，超出的压力 在压力释放组件35中的偏置构件70上施加偏置力，沿径向向外推压底座支持件72，并且由 此通过阀帽61中的端口 64而释放压力。
权利要求
用于冲洗压缩系统的冲洗单元，包括具有第一孔、第二孔的帽，以及压力释放阀，第一孔配置成与(i)经加压的驱动流体、(ii)冲洗剂储存容器、以及(iii)外界环境成流体连通；第二孔配置成与所述冲洗剂和一种冲洗剂分配器成流体连通；压力释放阀包括用于在正常情况下阻断流体从所述第一孔向外界环境流动的偏置构件；其中，当所述第一孔中的压力超过预定水平时，所述偏置构件的力被克服由此允许流体从所述第一孔向外界环境流动。
2.根据权利要求1所述的冲洗单元，其中所述压力释放阀还包括支撑住所述偏置构件 的底座支持件，作为从所述偏置构件偏置的结果，所述底座支持件在正常情况下阻断流体 从所述第一孔向外界环境流动。
3.根据权利要求1所述的冲洗单元，其中所述压力释放阀还包括具有侧壁的安全帽， 所述侧壁上具有至少一个端口。
4.根据权利要求1所述的冲洗单元，其中所述驱动流体包括氮气。
5.用于冲洗压缩系统的组件，包括压缩驱动流体源；容纳着冲洗剂的储存容器；以及 冲洗单元包括阀，其在所述压缩驱动流体源与所述储存容器之间提供选择性的流体连通；与所述阀以及与所述储存容器相联接的帽，所述帽包括压力释放阀，该压力释放阀在 通常关闭位置时，阻断从所述压缩驱动流体源到外界环境的流动；以及该压力释放阀在打 开位置时，当所述储存容器中的压力超过预定压力值时允许从所述压缩驱动流体源流向外 界环境的流动。
6.根据权利要求5所述的组件，其中所述压力释放阀包括支撑住偏置构件的底座支持 件，作为从所述偏置构件偏置的结果，所述底座支持件通常阻断流体从所述储存容器向外 界环境的流动。
7.根据权利要求6所述的组件，其中所述压力释放阀还包括具有侧壁的安全帽，所述 侧壁上具有至少一个端口。
全文摘要
本发明涉及用于冲洗蒸汽压缩系统的冲洗单元和冲洗系统，尤其是使用冲洗剂来冲洗蒸汽压缩系统的一种冲洗单元。冲洗单元包括用以确保容纳着冲洗剂的储存容器不会过压的压力释放构件。在特定的实施例中，冲洗单元适应于与驱动流体或者推进剂，例如惰性气体或者冲洗气体相连通，并且与冲洗剂源如储存容器相连通。冲洗单元包括阀，当开启时，阀使得驱动流体流入容纳着冲洗剂的储存容器中、并且从储存容器中置换冲洗剂，使其例如经由适当的手持喷射器而最终流入到所冲洗的系统中。在储存容器中的压力超过预定水平的情况下，冲洗单元中的压力释放阀会自动被激活，由此释放原本封闭的系统中的压力。
文档编号B08B3/02GK101884982SQ201010224009
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月7日 优先权日2009年5月8日
发明者D·S·珀尔二世, D·布库尔 申请人:焊接设备公司