一种中央空调冷凝器的在线清洗系统 技术领域 本发明涉及一种改进了的中央空调冷凝器在线清洗系统， 尤其涉及一种中央空调 冷凝器的胶球在线清洗系统。
背景技术
现有的中央空调系统的冷却水循环系统的构成一般如图 1 中所示， 包括由冷凝器 125、 冷却泵 27、 冷却塔 130 组成的开环式水循环系统， 其他部件例如蒸发器 124、 风机 126、 压缩机 127 等属于公知常识范畴， 由于不是本发明涉及的重点， 在此不作赘述。在开环的 冷却塔 130 的风与水的热交换处， 很容易带进灰尘、 藻类、 和其它污杂物， 同时， 由于冷却塔 130 在工作时伴随着水的蒸发和飘洒， 需要不断的补充水， 补充水也会带入污泥和形成水垢 的钙镁离子， 这些污杂物一旦吸附或沉积在冷凝器 125 的铜管内壁， 就加大了热阻， 降低热 交换效果， 因此冷凝器 125 的铜管需要定期擦洗， 并且擦洗铜管后的污杂物不能留在循环 冷却水系统中形成二次污染， 此外， 需要从水质上减少污杂物在冷凝器 125 的铜管上的吸附和沉积， 以保证冷凝器 125 达到最佳的热交换效果。
目前， 对中央空调的冷凝器 125 的清洗方式已经从定期 “通炮” 方式发展到胶球周 期在线清洗方式， 市场上常用的胶球在线清洗系统如图 2 中所示， 该胶球在线清洗系统包 括高压泵 21( 驱动装置 )、 球水分离装置 22( 收球器 ) 以及管阀部件 ( 图未标 ) 等， 关闭检 修阀 26、 27， 胶球从视镜 25 的入口置入该清洗系统中， 然后打开检修阀 26、 27 等待该清洗 系统工作 ； 运行中， 该清洗系统自动打开电动阀 29， 高压泵 21 加压驱动胶球注入冷凝器 125 的进水管， 胶球在冷却水系统压力下通过冷凝器 125 的铜管， 并对铜管进行擦洗， 流向球水 分离装置 22， 在高压泵 21 的吮吸下， 通过回球管 28 回到该清洗系统中。 该胶球清洗系统因 球水分离装置 22 和驱球方式的局限性， 存在以下问题 ： 第一， 回球经高压泵叶轮， 胶球的磨 损和毁坏情况严重 ； 第二， 球水分离装置 22 内的滤网 224 的面积较小， 且滤网 224 的孔隙过 大， 胶球擦洗冷凝器 125 的铜管后产生的污杂物得不到去除， 仍停留在循环冷却水系统中， 对冷凝器 125 的铜管及冷却水系统的其它部件造成二次污染 ； 第三， 不能对冷却水进行全 滤 ( 高精度全部过滤 )， 从水质上改善不了由冷却塔带进的污杂物而造成冷凝器 125 的污 染和泥垢的问题 ； 第四， 球水分离装置 22 的滤网 224 的拆洗必须在中央空调系统停机前提 下， 人工进行拆洗 ； 第五， 上述清洁系统在停止运行后， 由于没有设计停球位置， 进入循环冷 水中的胶球在球水分离装置 22 中受卡阻， 从而对循环冷水形成水阻， 增加循环冷却水驱动 能量的消耗。 发明内容 本发明的目的是提供一种中央空调冷凝器的在线清洗系统， 旨在解决现有技术中 胶球容易破损、 球水分离效果不佳、 容易沉淀污垢、 滤网不能在线清洗、 循环冷却水得不到 高精度过滤的技术缺陷。
本发明提供的中央空调冷凝器的在线清洗系统采用清洗球对冷凝器进行清洗， 其
包括 ： 对清洗球和水进行分离和对循环冷却水全部过滤的精密过滤球水分离器， 所述精 密过滤球水分离器包括收球口和回水口 ；
提供清洗球驱动力并收纳清洗球的集球驱球器， 所述集球驱球器包括吸球口和排 水口 ；
所述精密过滤球水分离器的收球口连接至集球驱球器的吸球口 )， 所述精密过滤 球水分离器的回水口连接集球驱球器的排水口。
进一步的， 所述精密过滤球水分离器的收球口通过检修阀和单向阀与集球驱球器 的吸球口相连接， 集球驱球器的排水口通过电动阀与精密过滤球水分离器的回水口连接。
进一步的， 所述集球驱球器包括停球室， 所述停球室在清洗球输出方向上依次通 过电动阀、 单向阀、 检修阀与被清洗的中央空调冷凝器的前端循环冷却水进水管相连接， 清 洗用的清洗球通过集球驱球器的注球口进入到冷凝器中 ； 在循环冷却水管路的所述注球口 的前端设有驱动源口， 驱动源口通过检修阀与产生高压流体的驱球泵相连 ； 驱球泵的高压 流体输出端与集球驱球器的文丘里管内的高压射流口连接， 精密过滤球水分离器的进水口 与被清洗的中央空调冷凝器的循环冷却水出水管相连接。
进一步的， 所述精密过滤球水分离器进一步包括置入高精度滤网的精滤腔、 收球 腔、 排污腔、 吸污器、 用于高精度滤网自动反清洗的螺旋行进旋转装置。
更具体的， 所述精滤腔、 收球腔、 排污腔、 高精度滤网为筒状外形。
进一步的， 所述高精度滤网为筒状无端盖结构， 置于精滤腔内， 高精度滤网的一端 和回水口相连， 另一端和收球腔相通。
进一步的， 所述用于高精度滤网自动反清洗的螺旋行进旋转装置的吸污器的吸嘴 接近高精度滤网的内壁， 通过该装置的总成与排污腔相通， 并在密闭的精密过滤球水分离 器的壳体靠近排污腔侧设置有螺旋行进的动力机构， 与用于排污的总成连动。
进一步的， 所述排污腔壳体上置有污杂物的排出口， 所述的污杂物的排出口跟受 电子信号的控制具有动力装置的电动阀相连接， 所述电动阀的另一端与大气压相通。
进一步的， 所述集球驱球器包括文丘里管、 停球室、 将清洗球装入在线清洗系统的 视镜、 回水腔、 注球口， 停球室与回水腔用孔隙不超过清洗球直径 1/4 的滤网分隔。
进一步的， 所述文丘里管为混合球水增压装置， 其包括负压室、 高压射流口、 喉管， 负压室设置有吸球口， 回水腔设置有排水口， 所述排水口与精密过滤球水分离器的回水口 相连。
本发明提供的中央空调冷器的在线清洗系统采用结构优化的精密过滤球水分离 器以及集球驱球器， 并通过两者的合理连接方式使清洗球达到最佳循环， 并且避免胶球经 过水泵叶轮而破损， 而且将循环冷却水高精度全部过滤， 防止污垢沉淀， 并且精密过滤球水 分离器具有在线自动反清洗功能， 保证了中央空空调冷凝器的最佳换热效果。
附图说明
图 1 是现有的中央空调系统的冷却水循环系统的结构示意图 ；
图 2 是现有的中央空调冷凝器的胶球在线清洗系统的结构示意图 ；
图 3 是本发明提供的在线清洗系统安装在中央空调冷凝器循环冷却水管进出部位的安装结构示意图 ；
图 4 是本发明所述的胶球在线清洗系统的集球驱球器的内部结示意图 ；
图 5 是本发明所述的胶球在线清洗系统的精密过滤球水分离器内部结示意图。 具体实施方式
为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。
结合参照图 3、 图 4、 图 5， 图 3 是本发明较佳实施例提供的在线清洗系统安装在中 央空调冷凝器循环冷却水管进出部位的安装结构示意图， 本发明较佳实施例提供的中央空 调冷凝器的在线清洗系统包括两个主要部件 ： 精密过滤球水分离器 21 以及集球驱球器 22。
结合参照图 3、 图 5 中所示， 精密过滤球水分离器 21 包括置入高精度滤网 213 的 精滤腔 216、 收球腔 212、 排污腔 219、 吸污器 210、 用于高精度滤网 213 自动反清洗的螺旋行 进旋转装置 211， 其中精滤腔 216、 收球腔 212、 排污腔 219、 高精度滤网 213 为筒状外形。所 述高精度滤网 213 为筒状无端盖结构， 置于精滤腔 216 内， 高精度滤网 213 的一端和回水口 214 相连， 另一端和收球腔 212 相通 ； 所述用于高精度滤网 213 自动反清洗的螺旋行进旋转 装置 211 的吸污器 210 的吸嘴 2101 接近高精度滤网的内壁， 通过该装置的总成与排污腔 219 相通， 并在密闭的精密过滤球水分离器 21 的壳体靠近排污腔 219 侧设置有螺旋行进的 动力机构， 与用于排污的总成连动 ； 排污腔 219 壳体上置有污杂物的排出口， 所述的污杂物 的排出口跟受电子信号的控制具有动力装置的电动阀 243 相连接， 所述电动阀 243 的另一 端与大气压相通， 所述精密过滤球水分离器 21 的管壁上设置收球口 218。 精密过滤球水分离器 21 的球水分离功能如下 ： 胶球与水混合流体从精密过滤球 水分离器 21 的进水口 215 进入精滤腔 216， 胶球被高精度滤网 213 所拦截， 循环冷却水透过 高精度滤网 213 由出水口 217 排出， 胶球及载体水在收球口 218 相对负压的带动下， 向收球 腔 212 运动， 再由收球口 218 吸出。
结合参照图 3、 图 4 中所示， 集球驱球器 22 包括利用文丘里原理制作的文丘里管 251、 停球室 229、 将胶球装入在线清洗系统的视镜 222、 回水腔 258、 注球口 221。所述文丘 里管 251 是一种混合球水增压装置， 其包括负压室 252、 高压射流口 253、 喉管 257， 负压室 252 设置有吸球口 226， 回水腔 258 设置有排水口 225， 所述排水口 225 与精密过滤球水分离 器 21 的回水口 214 相连， 视镜 222 可用于观察胶球的运行状态。
集球驱球器 22 的详细结构和工作原理如下 ： 文丘里管 251 吸入胶球、 驱动胶球并 使球水混合。根据伯努利方程， 若无磨擦流体 ( 理想流体 ) 不做功， 那么压力和速度产生的 能量在流线的各点是不变的， 因此， 增加速度总要伴随着压力的下降， 该原理用于文丘里管 251 就是高压流体收集低压球水混合流体， 形成中压的球水混合流体。高压射流从高压射 流口 253 在负压室 252 向喉管 257 喷射， 在高压射流口 253 的周围形成了压力真空， 胶球和 水混合体从吸球口 226 被吸入到负压室 252， 伴随高压射流进入停球室 229 ； 胶球可根据胶 球在线清洗系统的功能要求， 可选择在停球室 229 内向注球口 221 运动状态或原地停放状 态， 回水室 258 的流体水也可以根据胶球在线清洗系统的功能要求选择是否排回循环冷却 水系统中。
重点参照图 3 中所示， 在本较佳实施例中， 上述精密过滤球水分离器 21 以及集球 驱球器 22 通过以下方式与冷凝器 23 的管道相连接 ： 精密过滤球水分离器 21 的收球腔 212 通过用于检修的检修阀 246 和防止水逆向流动的单向阀 247 与集球驱球器 22 的文丘里管 251( 射流装置 ) 的负压室 252 相连接 ； 集球驱球器 22 的回水腔 258 通过能接受电子信号且 具有动力装置的电动阀 245 与精密过滤球水分离器 21 的回水口 214 连接 ( 通过回水管连 接)； 集球驱球器 22 的停球室 229 在胶球输出方向上依次通过电动阀 244、 单向阀 249、 检 修阀 242 与被清洗的中央空调冷凝器 23 的前端循环冷却水进水管相连接， 所述连接管路为 驱动胶球进入循环冷却水的管路， 即清洗用的胶球通过注球口 231 进入到冷凝器 23 中 ； 在 循环冷却水管路的所述注球口 231 的前端设有驱动源口 262， 驱动源口 262 通过检修阀 241 与产生高压流体的驱球泵 268 相连 ； 驱球泵 268 的高压流体输出端与集球驱球器 22 的文丘 里管 251 内的高压射流口 253 连接。精密过滤球水分离器 21 的进水口 215 与被清洗的中 央空调冷凝器 23 的前端循环冷却水出水管相连接。
图 3 中上述中央空调冷凝器的在线清洗系统的工作原理如下 ： 手动关闭检修阀 241、 242、 246， 并使电动阀 243、 244、 245 也处于关闭状态， 打开集球驱球器 22 的视镜 222， 将 胶球放入停球室 229， 再打检修阀 241、 242、 246， 使在线清洗系统处于待工作状态 ； 在线清 洗系统运行时， 驱动胶球向冷凝器 23 的铜管运动的过程如下 ： 电动阀 245 关闭， 电动阀 244 打开， 然后启动驱球泵 268， 驱球泵 268 抽取来自驱动源口 262 的压力介质水， 形成具有高压 流体动力的射流， 高压射流由文丘里管 251 注入集球驱球器 22 的停球室 229， 完成胶球和水 的混合过程， 胶球在载体水流的带动下， 被动的向注球口 231 运动， 由注球口 231 注入循环 冷却水系统中， 随着循环冷却水流体压力的带动， 胶球经过了冷凝器 23 的铜管， 并完成对 冷凝器 23 的铜管的擦洗。
本发明提供的在线清洗系统工作过程中的胶球循环过程如下 ： 胶球经过冷凝器 23 的铜管并对铜管进行擦洗后， 随着也完成热交换过程的介质水流向精密过滤球水分离器 21， 载热介质水通过出水口 217 流向冷却塔 ( 图未示 )， 胶球则被高精度滤网 213 拦截， 并有 向收球腔 212 运动的趋势， 在文丘里管 251 的作用下， 吸球口 226 相对于收球腔 212 为负压 状态， 收球腔 212 的流体水带动胶球被吸入文丘里管 251 的负压室 252， 进入负压室 252 的 胶球在高压射流的带动下进入集球驱球器 22 的停球室 229， 完成了胶球循环一个周期的过 程。
本发明提供的在线清洗系统停机收回胶球过程如下 ： 在线清洗系统停止工作时， 胶球的停放位置是停球室 229， 在有效的时间段内， 胶球完成对冷凝器 23 的铜管的擦洗后， 收集在停球室 229， 为下一次的在线清洗系统运行作准备， 电动阀 244 关闭， 电动阀 245 打 开， 胶球停止向冷凝器 23 流动， 由于胶球被滤网 224 拦截， 停留在停球室 229， 作为载体的水 透过滤网 224 到回水室 258， 再由回水口 214 回到循环冷却水系统中， 胶球停放的完成就表 示胶球在线清洗系统一个工作周期的结束， 上述工作过程使得胶球在线清洁系统停止工作 后， 胶球不会停留在循环冷却水中， 导致被高精度滤网 212 拦截后形成有效水阻， 增加为循 环冷却水提供动力装置的能量消耗。
由于高精度滤网 213 只有极小孔隙， 可阻隔外部换热设备带入污杂物、 循环冷却 水管的自身脱落污杂物、 循环冷却水自身滋生的藻类等生物及残骸、 由胶球擦洗冷凝器 23 的铜管脱落的污垢等杂物， 上述杂物无法透过高精度滤网 213 的极小的孔隙， 被拦截在滤网的内表面， 所被拦截的污杂物不能对循环冷却水系统及管件形成二次污染。
精密过滤球水分离器 21 的滤网自动反清洗功能如下 ： 循环冷却水中污杂物被高 精度滤网 213 拦截， 在滤网的内表面逐渐形成杂质层， 杂质层达到一定厚度， 会形成有效水 阻， 增加循环冷却水提供动力的机构的能量消耗， 此时需要对滤网进行清洗。 在循环冷却水 系统运行一定的时间后， 由于杂质层在高精度滤网 213 内表面的堆集， 高精度滤网 213 内 外表面形成压差， 当压差达到规定的动作值时， 胶球在线清洗系统会自动打开排污电动阀 243， 启动螺旋行进旋转装置 211， 以螺旋行进的方式带着吸污器 210 连动， 接近高精度滤网 213 内表面的设置在吸污器 210 上的吸嘴 2101 也随之连动 ； 由于电动阀 243 打开， 排污腔 219 的压力骤然下降， 与之相通的吸污器 210 内管及吸嘴 2101 的压力也骤然下降， 由于吸嘴 2101 相当接近高精度滤网 213 的内表面， 大部分水从滤网的外表面被吸入吸嘴 2101， 滤网 内表面的杂质被这部分水带入吸嘴 2101， 通过吸污器 210 进入排污腔 219， 再由电动阀 243 排出 ； 吸嘴 2101 采用螺旋的行进方式， 对高精度滤网 213 的内表面全方位的吮吸一遍， 达到 滤网过滤能力再生的效果， 高精度滤网 213 内外压差消失， 螺旋行进旋转装置 211 推动连动 部件回到初始位置， 为下一周期自动反清洗作准备。
需要强调的是， 本发明涉及的精密过滤球水分离器 21 的其主要结构特点如下 ： 1、 进出水口 T 型布局， 符合当前大多数中央空调冷凝器前的管道布局 ；
2、 设置有高精度滤网 213， 并且滤网的面积大 ；
3、 设置有滤网自清洗机构 ( 吸污器 210) 及驱动装置 ( 螺旋行进旋转装置 211) ；
4、 设置有独立的收球腔 212 ；
5、 设置有独立的排污腔 219， 可以排出滤网上的污杂混合物。
上述精密过滤球水分离器 21 的其主要性能优点如下 ：
1、 使胶球与大部分循环冷却水分离， 向收球腔 212 运行直至排出 ；
2、 循环冷却水全部精密过滤， 有效的防止滤网所拦截的污杂物对中央空调冷凝器 23 的铜管及循球冷却水其它管件的二次污染 ；
3、 高精度滤网 213 不用人工拆下清洗， 可以在线自动反清洗 ；
4、 高精度滤网 213 的在线反清洗不需要中央空调系统的停机 ；
5、 高精度滤网 213 的在线反清洗只消耗很少部分水， 循环冷却水系统照常工作， 不会影响中央空调系统的正常工作。
本发明涉及的集球驱球器 22 的其主要结构结特点如下 ：
1、 利用文丘里原理制作成文丘里高压射流和高低压流体混合装置 ( 文丘里管 251) ；
2、 设计有胶球在线清洗系统停机时的停球室 229 ；
3、 设计有回水室 258 ；
4、 停球室 229 和回水室 258 用孔隙不超过胶球直径 1/4 的滤网 224 分隔。
上述集球驱球器 22 的主要性能特点如下 ：
1、 文丘里管 251 的高压射流吸入低压球水混合流体， 形成中压球水混合流体 ；
2、 文丘里管 251 的高压射流是胶球在线清洗系统的源动力 ；
3、 高压射流驱动胶球动行， 胶球不经过高压多级泵的叶轮， 避免了水泵叶轮对胶 球的破坏作用 ；
4、 胶球在线清洗系统停机时， 胶球回收到停球室 229， 避免了胶球停留在冷却循环 水及精密过滤球水分离器 21 的高精度滤网 213 内表面而形成的有效水阻， 避免了循环冷却 水动力能耗的增加。
需要强调的是， 上述元器件的连接通过管道 ( 高压管 ) 等实现， 这属于本领域内一 般技术人员所公知的技术， 在此不作赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 例如本发明所述 的中央空调器系统并非局限于大型的中央空调， 实质上， 根据本发明的上述实施例， 本领域 内的一般技术人员很容易将本发明应用在小型的中央空调中， 而且本发明所述的 “胶球” 并 不限定于某一类球体， 实质上其他材质的清洗球也是可以适用本发明的。凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。