CN107148543B - 热电清洗单元 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种包括容器(234;606)的清洗单元(100;600)，所述容器(234;606)具有：入口(152;608)、返回端口(154;610)、所述入口与所述返回端口之间的第一路径、清洗端口(156;612)和所述入口与所述清洗端口之间的第二路径。一个或多个热电单元(220)，其被定位成与至少所述第一路径热连通。

Description

热电清洗单元
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年10月29日提交且标题为“Thermoelectric Purge Unit”的美国专利申请62/069,949的利益，所述专利申请的公开内容如同详细阐述一样以引用的方式整体并入。
发明背景
本公开涉及蒸汽压缩***。更确切地说，本公开涉及用于从蒸汽压缩***移除污染物的清洗单元。
使用低蒸汽压力制冷剂的许多蒸汽压缩***包括用于从***移除非冷凝污染物的清洗单元。流从主制冷剂流路径转向，并且被传递到清洗罐中，在所述清洗罐中将所述流冷却以将制冷剂冷凝的同时留下呈蒸汽形式的非冷凝污染物。可以将所述蒸汽排放或泵送到容器外部(例如，至大气) 。清洗单元可以间歇地操作。
冷凝热量可以通过辅助蒸汽压缩***进行移除。辅助蒸汽压缩***可能具有其自身的循环制冷剂流路径，在下游从压缩机开始到排热热交换器、膨胀装置、为清洗罐提供冷却的吸热热交换器，并且然后回到压缩机。
一个特定的蒸汽压缩***被用作致冷器以产生冷水。示例性致冷器使用气密离心式压缩机。示例性单元包括压缩机、排热热交换器、膨胀装置、蒸发器单元和各种额外组件的独立组合。示例性压缩机是电动马达驱动式气密或半气密压缩机。
WO2014092850A1公开了使用低压制冷剂的致冷器***。WO2014092850A1将“低压制冷剂”制冷剂定义成在104°F (40℃)下具有低于约45 psi (310.3 kPa)的液相饱和压力，并且给出了如R245fa的低压制冷剂的实例。还引用了“中压制冷剂”的使用，将其定义成在104°F (40℃)下具有在45 psia (310.3 kPa)与170 psia (1172 kPa)之间的液相饱和压力。另一最近的低压制冷剂是HFO R1233zd(e)。
而且，于2014年6月24日提交的国际专利申请PCT/US14/43834公开了与制冷***的蒸发器相关联的相变材料的使用。示例性相变材料包括固体石蜡、来自天然油的脂肪酸和无机盐水溶液。示例性相变材料具有在吸收热量的同时维持大致恒定温度的熔融温度(从固体到液体)。换句话说，因为相变材料被从低于熔融温度的温度加热到熔融温度，所以相变材料的温度相应地升高。然而，当相变材料达到其熔融温度时，在所有相变材料变成液体之前，相变材料的温度随着其吸收热量保持大致上相同。
发明概要
本公开的一个方面涉及包括容器的清洗单元，所述容器具有入口、返回端口、入口与返回端口之间的第一路径、清洗端口和入口与清洗端口之间的第二路径。一个或多个热电单元被定位成与至少第一路径热连通。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，清洗单元进一步包括以至少第一模式耦接至一个或多个热电单元的电源，以引起一个或多个热电单元沿第一路径从制冷剂吸收热量。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，清洗单元进一步包括被定位以传递由一个或多个热电冷却单元吸收的热量的一个或多个额外热电单元。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述一个或多个额外热电单元被定位以将由所述一个或多个热电冷却单元吸收的热量传递至环境。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，清洗单元进一步包括：热交换流体流路径，其具有与一个或多个热电单元以及一个或多个额外热电单元呈热交换关系的第一支线；以及沿热交换流体流路径的泵。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述一个或多个额外热电单元被定位以在热交换流体流路径与周围空气之间交换热量。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，沿热交换流体流路径的热交换流体包括至少50重量%的水和乙二醇中的一者或多者。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，相变材料被定位以接收由一个或多个热电单元从第一路径吸收的热量。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述容器是内部容器，所述清洗单元包括包含所述内部容器的外部容器，且所述相变材料位于外部容器与内部容器之间的空间中。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述一个或多个热电单元安装至所述内部容器，所述一个或多个额外热电单元安装至所述外部容器，且所述一个或多个热电单元的一个或多个翅式散热片和所述一个或多个额外热电单元的一个或多个翅式散热片浸没在相变材料中。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述一个或多个热电单元的一个或多个翅式散热片和所述一个或多个额外热电单元的一个或多个翅式散热片具有交叉翅片。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，相变材料包括选自由以下组成的组的材料：固体石蜡、来自天然油的脂肪酸和无机盐水溶液。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，相变材料具有-20℃至15℃的熔融温度。
本公开的另一方面涉及蒸汽压缩***，所述蒸汽压缩***包括前述实施方案中的任何一个的清洗单元，并且进一步包括：具有吸入端口和排放端口的压缩机；第一热交换器，其耦接至所述排放端口以接收在第一操作条件下在沿制冷剂流路径的下游方向上被驱动的制冷剂；膨胀装置，其在第一操作条件下位于沿制冷剂流路径的第一热交换器的下游；第二热交换器，其在第一操作条件下位于膨胀装置的下游并且耦接至吸入端口以返回制冷剂；以及所述清洗单元；其中：所述入口耦接至制冷剂流路径以接收制冷剂；并且所述返回端口耦接至制冷剂流路径以返回制冷剂。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，清洗端口排放至大气。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，制冷剂加注包括至少50重量%的HFO，所述HFO在40℃下具有低于310 kPa的液相饱和压力。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，***是致冷器。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，控制器被配置以在第一模式下操作清洗单元，以施加电压至一个或多个热电单元，从而冷却接收的制冷剂以将制冷剂冷凝。
本公开的另一方面涉及用于操作前述实施方案的***的方法，所述方法包括在第一模式下操作清洗单元，以施加电压至一个或多个热电单元，从而冷却接收的制冷剂以将制冷剂冷凝。
本公开的另一方面涉及用于操作制冷剂清洗单元的方法。所述方法包括：从蒸汽压缩***中的流路径接收制冷剂和污染物的流；施加直流电压至处于极性的热电单元，从而冷却接收的流以将制冷剂冷凝；以及将冷凝的制冷剂返回至流路径。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述方法进一步包括将污染物的流排放至大气。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，排放包括施加直流电压至处于极性的热电单元以将污染物加热。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，施加直流电压至处于极性的热电单元以将污染物加热也冷却相变材料和/或冷却热传递流体。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，排放进一步包括施加直流电压至处于极性的第二热电单元以加热相变材料。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，施加电压至热电单元以冷却接收的流也加热相变材料。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，所述方法进一步包括施加直流电压至处于极性的第二热电单元以从相变材料移除热量。
在前述实施方案中的任何一个的额外或可选实施方案中，施加电压至热电单元以冷却接收的流也加热热传递流体，并且所述热传递流体被沿循环流路径泵送通过以下中的一者或多者：包括相变材料的热存储装置；以及第二热电单元，电压被施加至所述第二热电单元以冷却所述热传递流体。
一个或多个实施方案的细节在附图和下面的描述中阐述。根据描述和附图以及根据权利要求，其它特征、目标和优点将明显。
附图简述
图1是致冷器***的示意性视图。
图2是图1的致冷器***的清洗单元的部分示意性中央垂直/轴向截面视图。
图3是图2的清洗单元的容器的部分示意性横断截面视图。
图4是图2的清洗单元的容器的部分示意性视图横断剖面视图。
图5是用于图1的致冷器***的可选清洗单元的示意性视图。
各种附图中的相同参考编号和名称指示相同的要素。
具体实施方式
现有技术清洗设计的性能当使用较低压力制冷剂(低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂就是这种情况)时会削弱。例如，R1233zd(E)在95°F (35℃)下具有约26.56psia(183kPa)的饱和压力。为了实现高于200的分离比(例如，高等级性能)，用于R1233zd(E)制冷剂的蒸汽压力将低至0.133psia (26.56除以200) (0.92kPa)，这对应于大体上-84°F (-64.4℃)的饱和温度。作为粗略估计，这意味着如果罐中的空气和R1233zd(E)的混合物保持在-84°F (-64.4℃)，那么气相具有大于99.5%的空气和小于0.5%的R1233zd(E)，且液相是纯R1233zd(E)。为了实现分离等级(即，蒸汽压差和温升)，现有技术设计需要高成本***。
图1示出蒸汽压缩***20。示例性蒸汽压缩***20是致冷器***。***20包括压缩机22，所述压缩机22具有由吸入线路25供给的吸入端口(入口) 24和对排放线路27进行供给的排放端口(出口) 26。***进一步包括具有连接至排放线路的制冷剂入口的第一热交换器28。在正常操作模式下，第一热交换器28是排热热交换器(例如，冷凝器)。在基于现有致冷器的示例性***中，热交换器28是冷凝器单元中的制冷剂-水热交换器，制冷剂在所述冷凝器单元中被外部水流520 (入口)、520' (出口)冷却和冷凝。
***进一步包括具有连接至吸入线路的制冷剂出口的第二热交换器30 (在正常模式下，吸热热交换器或蒸发器)。在示例性致冷器***中，吸热交换器30是用于将冷水流522 (入口)、522' (出口)冷却的制冷剂-水热交换器。膨胀装置32沿正常模式主制冷剂流路径34位于排热热交换器28的制冷剂出口的下游，并且位于吸热热交换器30的制冷剂入口的上游(所述流路径部分被相关联的线路/管道等围绕，并且包括吸入线路25、排放线路26和中间线路35)。示例性制冷剂-水热交换器28和30包括管束(未示出)，所述管束携带水流并且与围绕壳内的管束或热交换器的管子传递的制冷剂呈热交换关系。热交换器具有水入口40、42和出口44、46。
示例性压缩机是具有外壳组合件(外壳) 50的离心式压缩机。外壳组合件包含电动马达52和一个或多个工作元件(未示出；例如，用于离心式压缩机的叶轮，用于涡旋式压缩机的涡管，用于螺杆式压缩机的转子，或用于往复式压缩机的活塞)，所述一个或多个工作元件可以由电动马达在第一模式下驱动以经由吸入端口抽吸流体(制冷剂)，对流体进行压缩，并且从排放端口排放流体。
示例性离心式工作元件包括由马达围绕轴线直接驱动的旋转叶轮。可选的离心式压缩机可能具有将马达耦接至叶轮的传动装置。可选的驱动***包括压缩机，所述压缩机具有传递通过轴封以啮合外部驱动装置(例如，电动马达或其它马达)的驱动轴。
图1进一步示出用于从制冷剂移除污染物气体的清洗单元100。示例性清洗单元包括用于从***的剩余部分接收制冷剂(例如，从主/首要流路径34转向)的入口(入口端口)102，以及用于返回制冷剂至***的剩余部分(例如，至蒸发器)的第一出口(出口端口)104。出于参考的目的，入口端口102被任意地识别为入口阀120的入口端口，并且第一出口104 (如下面所讨论的液体出口或返回出口或端口)被识别成出口阀122的出口端口。第二出口106可能是用于排放污染物气体的流546的清洗或排放出口或端口。第二出口106被任意地识别为第二出口阀124的出口端口。
其它位置可以可选地识别为入口或出口。在示例性实施方案中，入口102沿线路110从冷凝器接收制冷剂，所述线路110沿流路径111从端口112延伸。清洗单元沿线路114从出口104返回制冷剂(例如，沿流路径115至蒸发器上的端口116)。如在常见的清洗单元中，制冷剂从出口104直接返回至主流路径。如下面进一步讨论，流路径111使主流路径34分叉，且流路径115使流路径111分叉，以使得旁通流路径包括流路径111和115。
清洗单元100包括清洗罐140，所述清洗罐140具有：入口(入口端口) 142，其被定位以从阀120的出口接收制冷剂；第一出口(出口端口) 144 (如下面所讨论的液体出口端口)，其被定位以沿流路径115传递液体；以及第二出口(出口端口) 146 (如下面所讨论的清洗端口或排放端口)，其被定位以传递流546至阀124的入口。
入口流542包含制冷剂和污染物。在清洗罐140 (图2)中，入口流被冷却以冷凝出液体160并在上方留下包含气体的顶部空间162。液体是具有类似地可冷凝污染物的制冷剂。气体基本上(如果不是完全)由不像制冷剂那样容易冷凝的其它污染物(例如，空气)组成。
从端口146至出口106的排放(排气)流路径163可能沿排放(排气)线路164传递，并且通过泵(未示出)和一个或多个阀106。所述阀用于消除制冷剂至大气的泄漏。与流路径115一样，流路径163从充当共同总管的流路径111分叉。
为了冷凝清洗罐中的制冷剂，提供用于冷却清洗罐140中的入口流542的装置。示例性装置包括固态热泵(SSHP) (也称作热电冷却单元或珀耳帖冷却器)。更确切地说，示例性装置包括所述SSHP单元的两个级。SSHP单元220的第一级直接从制冷剂提取热量。SSHP单元222的第二级可以将由第一级提取的热量进一步传递至冷却介质。一个示例性冷却介质是外部空气流560 (例如，外部环境的周围空气)。可选的冷却介质可能是外部水流。该水流可能是相同流的一部分，或者是来自与用于冷却冷凝器的流520相同的源的流。根据构造，所述流可能是非受力流或受力流(根据状态利用风机或泵)。
为了提高能力和/或稳定清洗单元操作，可以使用相变材料(PCM) 230。例如，热泵的第二级可能缺乏提取/提升由第一级提取的所有热量的能力。因此，可以选择PCM的熔融的潜热，以对在第一级的循环周期期间可以从第二级获得的任何冷却进行补充。在示例性实现方式中，相变材料被用于降低两个固态热泵级的级间处的温度。示例性相变材料具有在-20℃至15℃的范围内的熔融点(在标准或周围压力下)，更确切地为-5℃至12℃或0℃至10℃或3℃ 至10℃。示例性相变材料包括固体石蜡、来自天然油的脂肪酸和无机盐水溶液。可以鉴于排热的周围温度和用于冷凝制冷剂的容器中的所需的冷却温度，选择PCM的特定熔融点。在一个实例中，冷凝制冷剂的单元的所需的内部温度是-45℃，并且用于80℃的温升的周围温度是35℃。鉴于第一级单元的可用能力，可以选择近似0℃的SSHP熔融点，或者可以选择高于该值的更广泛的值。
在示例性图2构造中，相变材料230包含在外部罐或容器232与外部罐内的内部罐或容器234之间的空间中。可选择地，这些的表征可以视为是双壁罐或容器140的两个壁。端口142、144和146与内部罐的相应对应端口152、154、156连通(例如，利用具有传递通过罐之间的空间的导管区段)。因此，液体制冷剂蓄积160在内部罐234的下部部分/基底中，并且顶部空间162是内部罐234的顶部空间。
为了促进热传递，可以在固态热泵单元的两侧为两级的热泵配备热传递表面(例如，翅片阵列)。在大体上圆柱形罐(例如，具有一个或两个圆顶端)的示例性实现方式中，固态热泵的每一级包括圆周排列和垂直排列的多个热泵。示例性地图示的图2的清洗单元示出每一级包括四圈垂直排列的圆周热泵，其中图3示出每一圈包括十二个热泵。这些计数仅是说明性的。
热泵单元中的每一个具有第一侧240、242和第二侧244、246。在单元的每一级的正常操作模式下，第一侧240、242是冷侧，且第二侧244、246是热侧。单元220、222的每一侧电气连接至电源202 (图2)。示例性电源202是具有端子204和206的直流电源，所述端子204和206通过接线(未示出)以已知的方式耦接至单元220、222。如果需要独立控制，则这可以通过开关(未示出)和/或通过具有多个电源或来自给定电源的多个可独立控制的端子集合实现。如果需要某些可选模式，则可以通过逆转极性来将热流方向逆转至所需级的单元。
在示例性实施方案中，单元220的第一侧240与散热片249的热传递翅片250热连通。在示例性实施方案中，存在沿内部罐234的侧壁的内表面径向固定的热传递翅片250的单个圆周阵列。因此，第一侧240与翅片250之间的热连通利用内部罐侧壁。因此，用于内部罐的示例性材料是导热的，诸如合金。在示例性实施方案中，热传递翅片的剩余集合与单元220和222独立相关联。因此，每一热泵单元222的第一侧与具有翅片阵列252的散热片251热连通；每一热泵单元220的第二侧与具有翅片阵列254的散热片253热连通；且每一热泵单元222的第二侧246与具有翅片阵列256的散热片255热连通。
在示例性地图示的图2构造中，入口管180向下传递至靠近容器的底部的出口，以排放制冷剂-污染物混合物。清洗出口管182 (例如，流路径163的开端)具有位于顶部空间中的入口。随着气体向上传递与热交换器249的翅片250呈热交换关系，其被冷却从而引起制冷剂的液滴冷凝并且落至制冷剂蓄积160或回收/返回至主流路径34。为了便于说明，管子180和182在剩余视图中未示出。
在示例性实施方案中，热泵单元222的第一侧242安装至外部罐232的侧壁的外表面，并且热连通至相关联的散热片253。
在容器之间的空间内，散热片251和253的翅片彼此交叉。在该示例性实例中，每一散热片251的翅片与正好一个其它散热片253的翅片交叉。所述示例***叉在翅片之间留下足够的空间，以容纳相变材料230。
各种其它特征(不论是否图示)可能与常见清洗***中使用的一样。这些可能包括多种传感器、端口、泵等。例如，图1进一步示出从端口144至流路径35的返回线路中的任选过滤器/干燥器单元190。合适的传感器将是诸如用于确定清洗罐/容器中的液位的浮动开关等。图1还示出位于过滤器/干燥器单元190的上游的额外阀192，以在隔离***组件中提供更多的灵活性(例如，允许阀192和122的关闭以隔离过滤器/干燥器单元以用于诸如更换等目的)。
图1进一步示出控制器200。控制器可以从输入装置(例如，开关、键盘等)和传感器(未示出，例如各种***位置处的压力传感器和温度传感器)接收用户输入。控制器可以经由控制线路(例如，硬接线或无线通信路径)耦接至传感器和可控制***组件(例如，阀、轴承、压缩机马达、叶片式致动器等)。控制器可能包括一个或多个：处理器；存储器(例如，用于存储供处理器实施以执行操作方法的程序信息，以及用于存储由程序使用或生成的数据)；以及硬件接口装置(例如，端口)，其用于与输入/输出装置和可控制***组件接口连接。
清洗单元可以通过与现有清洗单元中已经使用的那些方法类似的方法由控制器200进行控制。主要的“打开”或运行模式可能涉及操作SSHP单元220、222的两级，以分别从制冷剂提取热量，并且反过来将热量传递至环境。更具体地说，鉴于PCM的功能，单元222的第二级最初可能仅提取一部分热量，并且之后提取剩余部分(例如，在第一级关闭之后处于再加注模式)。变化形式“打开”模式可能仅操作第一级。这可能代表初始条件或低负荷条件，其中相变材料可以吸收足够的热量而不使用第二级。其也可以当不存在充足的电力来理想地操作第二级时使用。类似地，当不需要从清洗单元中的制冷剂提取热量时，再加注模式可能涉及仅运行第二级单元以固化相变材料。
更多模式涉及使用相对于“打开”模式的反极性操作一个或两个级或单元的小组。例如，这可以用于投放热量到容器内部以加热空气或其它污染物，以增加压力和/或帮助其排空。例如，单元220的反极性可以投放热量到容器中的气体中并且提高压力。同时地，这将PCM冷却，并且可以帮助其再凝固。这可以减少或消除将第二级单元222用于再加注的需要。因此，“清洗”模式上的第一所述变化形式可能涉及仅运行单元220。最快速再加注的第二变化形式可能涉及当使用正常“打开”模式极性操作单元222时使用反极性操作单元220。然而，如果所述模式变化形式不足以为气体提供所需要的热量的量，那么第三变化形式可能涉及相对于“打开”模式相反运行两级，以使得单元222的第二级投放热量到用于单元220的第一级的PCM中以进一步传递至空气。控制器可以基于感测的和/或用户输入的条件在这些模式变化形式中进行选择。
因此，示例性清洗循环周期开始时，入口阀120是关闭的，第二出口阀124是关闭的，且阀122和192中的一个或两个是关闭的(以阻挡液体出口并且将清洗单元与主流路径34完全隔离)。当需要清洗循环周期时(例如，由当前清洗***中使用的类似逻辑确定)，控制器200可以打开入口阀120并且启动适当的“打开”模式。这启动制冷剂-污染物混合物沿路径的在入口与清洗端口和返回端口之间的部分(例如，沿那些路径的交叉点)的冷却。控制器200可能然后命令入口阀120的关闭。可能存在阀门关闭的滞后或超前，以及“打开”模式的任何终止。然而，在一些点处，在阀120的关闭之后，控制器将打开阀192和122，以沿流路径115将液体制冷剂传递回到主流路径34。当已经返回充足的制冷剂时(例如，如由控制器200响应于液面传感器等所确定)，阀122和192可以被控制器重新关闭，以准备好在SSHP级的适当“清洗”模式中操作。热泵级可以***作以加热容器中的污染物，并且将顶部空间的压力提升至清洗压力。示例性压力可以在无需泵的情况下被提升至冷凝压力的15%至20%的范围内的示例性值。可选***可能沿流路径163使用泵以排空空气。当确定充分的清洗压力时，控制器可以打开阀124以允许空气进行清洗。此后(例如，在压力降至阈值之后)，阀124可以关闭。然后可以完成任何再加注，以准备好下一清洗循环周期。
如上面所讨论，示例性水冷却清洗单元可能具有是受力水流或非受力水流的流560。在示例性受力流情况下，另一罐(未示出)围绕图示的罐，并且将水流从水入口传递至水出口。水流560传递到散热片255上方，以从第二级单元吸收热量。其它热交换器和散热片构造与SSHP单元的其它构造一样是可能的。
变化形式中有清洗***(例如，图5的600)，所述清洗***将SSHP级(如果使用两个或两个以上级)和/或PCM (如果有)进一步物理地分开。例如，两个示例性级可能位于沿热传递流体回路(流路径) 602的不同位置处。示例性热传递流体回路是液体回路，并且包括至少50重量%的水和乙二醇中的一者或多者作为热传递流体。泵604可以沿回路以循环的方式泵送流体。清洗容器606可能沿具有入口端口608、返回端口610和清洗端口612的回路。容器内的制冷剂可能与两级的第一级(或单级***的唯一一级)的SSHP单元220的一侧呈热交换关系。热传递流体回路可能与第一级的所述SSHP单元的另一侧呈热交换关系。
为了便于说明，示例性第一级单元220被示出排列在容器的两个并排部分之间的上游至下游，或者简单地平卧在两个容器之间。然而，其它构造可能涉及如第一实施方案中的同心罐。
在远程位置处，可以从热传递流体回路提取热量。示例性提取也可以利用SSHP单元，其中SSHP单元222的第二级具有一侧与热交换器流体回路呈热交换关系，且另一侧(例如，在热交换容器618中)与第二流或充当热穴的受力或非受力热交换流体560 (例如，环境的周围空气或冷却水)的主体呈热交换关系。如上面针对第一级单元220所述，第二级单元222可能呈众多可能的构造中的任何一个排列，所述构造包括两个并排体积或与两个离心容器相关联的空间之间的平坦阵列。
补充或独立于第二级SSHP单元的存在，PCM 230可能定位在沿热传递流体回路的某处。示例性PCM可能定位在与热传递流体回路连通的热交换器620中。这可能与SSHP级中的一个成一体或者与二者分开。示例性分开位置是第一级的下游。示例性泵位置是第一级的上游。
更多变化形式可能涉及使用PCM作为热传递流体回路中的热传递流体。例如，图5的热交换器620可以被充当缓冲器以便存储PCM中的一些的容器取代。在此种***中，可能需要避免PCM在将会干扰***操作的任何位置处的完全固化。例如，可能特别地需要避免清洗容器606的外侧任何位置处的完全固化。然而，出于一些目的，可能也需要避免清洗容器606中的完全固化。因此，控制***可能会监测沿热传递流体回路602的各种位置处的温度(利用未示出的适当传感器)，以避免所述完全固化。例如，沿回路602的所有位置处的PCM状态将是纯液体或泥浆。如果需要，可以使用热电单元220或222来添加热量，以避免所述所有固化。在此种回路602中，PCM可能是上述材料中的一个或多个。若干可混合PCM的混合物可能具有避免完全固化的优点。
相对于使用蒸汽压缩循环周期的清洗***，所述清洗***及其用途可能具有若干优点中的一个或多个。首先，热电清洗***可以提供低成本清洗***，特别是低压/低GWP制冷剂。除了冷却硬件上的节约以外，可能还存在与控制有关的节约。可能更易于配置/编程用于热电单元的控制硬件以提供所需的清洗冷凝条件。这可能需要更为简单的控制硬件和/或更少的传感器、致动器等。其次，其可以提供增强的适应性(例如，热电清洗***或其至少主要组件的相同模型可以与具有不同制冷剂或另外具有诸如温度和能力等不同清洗冷凝要求的蒸汽压缩***一起使用)。所述适应性或调整性可以通过以下方式实现：通过控制热电单元的电压，通过选择PCM性质，或者通过控制清洗单元的其它组件(如果存在)。再者，热电清洗***可以提供紧凑性或其它包装灵活性。
在描述和所附权利要求中使用的“第一”、“第二”等仅用于在权利要求范围内进行区分，并且不一定指示相对或绝对的重要性或临时顺序。类似地，权利要求中将一个要素识别为“第一”(或类似)并不排除所述“第一”要素与另一权利要求或描述中被称作“第二”(或类似)的要素是一致的。类似地，示例性参照方向仅建立参照系，且不要求相对于用户的任何绝对取向。例如，压缩机正面很可能位于其所处的某一较大***的后部。
凡是使用英制单位后跟包含SI或其它单位的括号给出的度量，所述括号的单位是转换单位，且不应暗示英制单位不具有精确度。
虽然上面对实施方案进行了详细描述，但是所述描述并非意在用于限制本公开的范围。应理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种修改。例如，当应用于现有蒸汽压缩***或现有应用中的蒸汽压缩***的重建时，现有蒸汽压缩***或应用的细节可能会影响任何特定实现方式的细节。因此，其它实施方案在所附权利要求的范围内。

Claims (26)

1.一种清洗单元(100; 600)，其包括：
内部容器(234; 606)，其具有：
入口(152; 608)；
返回端口(154; 610)、自所述入口向所述返回端口提供流体连通的第一路径；
清洗端口(156; 612)、自所述入口向所述清洗端口提供流体连通的第二路径；
外部容器(232)，其包含所述内部容器；
一个或多个热电单元(220)，其被安装至所述内部容器且被定位成与至少所述第一路径热连通，
一个或多个额外热电单元(222)，其被安装至所述外部容器且被定位以传递由所述一个或多个热电单元(220)吸收的热量;
相变材料(230)，其被定位以接收由所述一个或多个热电单元从所述第一路径吸收的热量; 以及
控制器(200)，所述控制器(200)配置成以打开模式仅操作一个或多个热电单元(220)或者操作一个或多个热电单元(220)和一个或多个额外热电单元(222)两者，以从所述内部容器(234; 606)中的制冷剂提取热量，以及以相对于所述打开模式的反极性操作一个或多个热电单元(220)和一个或多个额外热电单元(222)中的一者或两者，以投放热量到所述内部容器(234; 606)中;
所述控制器(200)还配置成以相对于所述打开模式的反极性操作一个或多个热电单元(220)，同时以所述打开模式操作一个或多个额外热电单元(222)。
2.如权利要求1所述的清洗单元，其中，所述控制器(200)还配置成在不需要从所述制冷剂提取热量时以打开模式操作一个或多个额外热电单元(222)以使所述相变材料(230)固化。
3.如权利要求1所述的清洗单元，其进一步包括：
电源(202)，其以至少第一模式耦接至所述一个或多个热电单元，以引起所述一个或多个热电单元沿所述第一路径从制冷剂吸收热量。
4.如权利要求1所述的清洗单元，其中：
所述一个或多个额外热电单元被定位以将由所述一个或多个热电单元吸收的热量传递至环境。
5.如权利要求1所述的清洗单元，其进一步包括：
热交换流体流路径(602)，其具有与所述一个或多个热电单元以及所述一个或多个额外热电单元(222)呈热交换关系的第一支线；以及
泵(604)，其沿所述热交换流体流路径。
6.如权利要求5所述的清洗单元，其中：
所述一个或多个额外热电单元被定位以在所述热交换流体流路径与周围空气之间交换热量。
7.如权利要求5所述的清洗单元，其中：
沿所述热交换流体流路径的热交换流体包括至少50重量%的水和乙二醇中的一者或多者。
8.如权利要求1所述的清洗单元，其中：
所述相变材料位于所述外部容器与所述内部容器之间的空间中。
9.如权利要求8所述的清洗单元，其中：
所述一个或多个热电单元(220)的一个或多个翅式散热片(253)和所述一个或多个额外热电单元(222)的一个或多个翅式散热片(251)浸没在所述相变材料中。
10.如权利要求9所述的清洗单元，其中：
所述一个或多个热电单元(220)的所述一个或多个翅式散热片(253)和所述一个或多个额外热电单元(222)的所述一个或多个翅式散热片(251)具有交叉翅片。
11.如权利要求1所述的清洗单元，其中：
所述相变材料包括选自由以下组成的组的材料：固体石蜡、来自天然油的脂肪酸和无机盐水溶液。
12.如权利要求1所述的清洗单元，其中：
所述相变材料具有-20℃至15℃的熔融温度。
13.一种蒸汽压缩***(20)，其包括如权利要求1所述的清洗单元且进一步包括：
压缩机(22)，其具有吸入端口(24)和排放端口(26)；
第一热交换器(28)，其耦接至所述排放端口以接收在第一操作条件下在沿制冷剂流路径(34)的下游方向上被驱动的制冷剂；
膨胀装置(32)，其在所述第一操作条件下位于沿所述制冷剂流路径的所述第一热交换器的下游；
第二热交换器(30)，其在所述第一操作条件下位于所述膨胀装置的下游并且耦接至所述吸入端口以返回制冷剂；以及
所述清洗单元(100; 600)，其中：
所述入口耦接至所述制冷剂流路径以接收制冷剂；并且
所述返回端口耦接至所述制冷剂流路径以返回制冷剂。
14.如权利要求13所述的蒸汽压缩***，其中：
所述清洗端口排放至大气。
15.如权利要求14所述的蒸汽压缩***，其中：
制冷剂加注包括至少50重量%的HFO，所述HFO在40℃下具有低于310 kPa的液相饱和压力。
16.如权利要求13所述的蒸汽压缩***，其中：
所述***是致冷器。
17.如权利要求13所述的蒸汽压缩***，其进一步包括：
控制器(200)，其被配置以在第一模式下操作所述清洗单元，以施加电压至所述一个或多个热电单元(220)，从而冷却所述接收的制冷剂以将所述制冷剂冷凝。
18.一种用于操作如权利要求13所述的***的方法，所述方法包括：
在第一模式下操作所述清洗单元，以施加电压至所述一个或多个热电单元(220)，从而冷却所述接收的制冷剂以将所述制冷剂冷凝。
19.一种用于操作制冷剂清洗单元(100; 600)的方法，其中，所述清洗单元为如权利要求1所述的清洗单元，所述方法包括：
从蒸汽压缩***(20)中的流路径(34)接收制冷剂和污染物的流(542)；
施加直流电压至处于极性的热电单元(220)，从而冷却所述接收的流以将所述制冷剂冷凝；以及
将冷凝的制冷剂返回至所述流路径。
20.如权利要求19所述的方法，其进一步包括：
将所述污染物的流(546)排放至大气。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述排放包括：
施加直流电压至所述处于极性的热电单元(220)，以将所述污染物加热。
22.如权利要求21所述的方法，其中：
所述施加所述直流电压至处于所述极性的所述热电单元(220)以将所述污染物加热也冷却相变材料(230)和/或冷却热传递流体。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述排放进一步包括：
施加直流电压至处于极性的额外热电单元(222)，以加热所述相变材料。
24.如权利要求19所述的方法，其中：
所述施加所述电压至所述热电单元以冷却所述接收的流也加热相变材料(230)。
25.如权利要求24所述的方法，其进一步包括：
施加直流电压至处于极性的额外热电单元(222)以从所述相变材料移除热量。
26.如权利要求19所述的方法，其中：
所述施加所述电压至所述热电单元以冷却所述接收的流也加热热传递流体；并且
所述热传递流体沿循环流路径泵送通过以下中的一者或多者：
包括相变材料的热存储装置；以及
额外热电单元，电压施加至所述额外热电单元以冷却所述热传递流体。
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