CN102949881A - 一种双向过滤器及热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向过滤器和热泵系统。公开的双向过滤器包括壳体和至少两个控制阀部件；两个所述控制阀部件将所述壳体的内腔分成过滤腔和两个过渡腔；所述控制阀部件包括与壳体内壁固定的架体和与所述架体的出口相配合的出口挡片；所述出口挡片位于架体外侧；还包括位于过滤腔中、且与壳体相对固定的防护构件；所述防护构件形成与所述出口挡片的外侧面相对的防护面。在管路中的冷媒压力过大时，防护构件的防护面能够限制出口挡片的位移，避免过滤腔与连接管之间的通流截面过小，使冷媒顺利通过，降低冷媒压力变化对双向过滤器产生的不利影响。

Description

一种双向过滤器及热泵系统

技术领域

本发明涉及一种过滤器技术，特别涉及一种双向过滤器，还涉及到一种包括该双向过滤器的热泵系统。

背景技术

热泵系统是当前常用的空调调节系统；热泵系统通常包括室外换热系统、热泵机组和室内空调末端系统，三者通过相应的管路相连。热泵机组驱动冷媒在管路中流动；在室外换热系统中，冷媒能够与外部物质(水或空气)进行热交换，吸收外部物质的热量或排出热量；在室内空调末端系统，冷媒能够与室内空气进行热交换，向室内排出热量或从室内空气中吸收相应热量，实现对室内温度的调节。

为了保证冷媒的性能，通常在管路中设置净化装置，吸收过滤冷媒中的水分、残酸或其他杂质，并将杂质锁在净化器中，实现对冷媒的净化。为适应热泵系统中冷媒双向流动的需要，同时简化净化装置的结构，当前，净化装置通常采用双向过滤器对冷媒进行净化。

请参考图1和图2，图1是现有技术中提供的一种双向过滤器的结构示意图；图2是图1所示双向过滤器中，控制阀部件的爆炸图；图2-1和2-2分别为控制阀部件两种状态的工作原理示意图，图2-1为控制阀部件出口关闭、入口打开时的工作原理示意图，图2-2为控制阀部件出口打开、入口关闭时的工作原理示意图。

现有技术提供的双向过滤器包括壳体200，壳体200基本为筒状结构，内部形成相应的内腔；壳体200还包括分别位于筒状结构两端的两个连接管201和202；连接管201和202内端分别与内腔相通，外端分别与相应管路相连；靠近内腔两端的位置还分别设置有控制阀部件400；两个控制阀部件400将内腔分成位于中间的过滤腔211和位于两端的过渡腔212、213；过滤腔211中设置有滤芯300。

如图2所示，控制阀部件400包括架体440、出口挡片430和入口挡片450。架体440整体为盘状，其周边与壳体200的内壁密封相连；架体440形成出口441和入口442。出口挡片430位于架体440的外侧，且能够在弹性部件420作用下与出口441配合。入口挡片450位于架体440的内侧，且能够在弹性部件460作用下与入口442配合。图中，出口441位于架体440中间，入口442位于出口441周围；出口挡片430由铆钉410定位，并能够在铆钉410的延伸方向上滑动；弹性部件420两端分别支撑在铆钉410和出口挡片430外侧面上；弹性部件460为弹簧片，入口挡片450安装在弹簧片一端；在自由状态下，入口挡片450在弹簧片作用下与入口442保持密封配合。

结合图1、图2-1和图2-2。双向过滤器的工作过程为：冷媒在热泵机组作用下，以适当的压力在管路中流动。在冷媒从连接管202流入双向过滤器，并从连接管201流出时，左侧(以图1为参照)控制阀部件400处于图2-1状态，入口挡片450在冷媒压力作用下向内移动与入口442分离，入口442打开；同时，出口挡片430在冷媒压力作用下保持与出口441密封配合；此时，冷媒从过渡腔212通过入口442流入过滤腔211。然后，冷媒通过滤芯300外周，到达滤芯300的中间部分，再到达右侧控制阀部件400的出口441内侧；此时，右侧的控制阀部件400处于图2-2状态，出口挡片430在冷媒压力作用下向外移动，并与出口441分离，出口441打开；入口挡片450在冷媒压力作用下保持与入口442密封配合；此时冷媒从右侧控制阀部件400的出口441流出过滤腔211，并通过右侧的过渡腔213及连接管201流出双向过滤器。

在冷媒从连接管201流入双向过滤器，并从连接管202流出时，左侧的控制阀部件400和右侧的控制阀部件400状态进行转换，即，冷媒顺序通过右侧的控制阀部件400的入口442、滤芯300和左侧控制阀部件400的出口441。通过上述过程，在冷媒以不同的方向流动时，双向过滤器均可以实际对冷媒的净化。

在实际应用过程中，由于工作过程比较复杂，管路中的冷媒压力通常会产生变化；在冷媒压力过大时，出口挡片430的移动距离也会过大，进而导致出口挡片430外侧面与连接管201或202内端端口之间通流截面减小，导致冷媒流动阻力过大，使连接管201或202的内端产生节流现象；严重时会造成该部分温度骤降而产生结霜现象；在冷媒压力，出口挡片430移动距离很大时，还可能造成连接管201或202的堵塞，进而导致双向过滤器失效。因此，如何降低冷媒压力变化对双向过滤器的不利影响，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

另外，冷媒压力的突变或不稳定，还可能会导致出口挡片430变形，进而破坏出口挡片430与出口441之间的配合关系，难以实现对出口441密封；这样在工作过程中，就会使部分冷媒通过一侧控制阀部件400出口441直接进入过滤腔，再通过另一侧的控制阀部件400的出口直接流出，使双向过滤器部分失效失效。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种双向过滤器，该双向过滤器能够降低冷媒压力变化对双向过滤器产生的不利影响。

在提供上述双向过滤器的基础上，本发明的进一步的目的在于，提供一种包括上述双向过滤器的热泵系统。

为实现上述目的，本发明提供的双向过滤器包括壳体和至少两个控制阀部件；两个所述控制阀部件将所述壳体的内腔分成过滤腔和两个过渡腔；所述控制阀部件包括与壳体内壁固定的架体和与所述架体的出口相配合的出口挡片；所述出口挡片位于架体外侧；还包括位于过渡腔中、且与壳体相对固定的防护构件；所述防护构件形成与所述出口挡片的外侧面相对的防护面。

可选的，所述防护构件包括防护杆和防护件；所述防护杆根端与壳体内壁相连，末端向出口挡片伸出，所述防护件与防护杆的末端相连；所述防护面形成于所述防护件上。

可选的，所述防护构件包括防护杆和防护件；所述防护杆的根端与架体相连，末端向外伸出，所述防护件与防护杆的末端相连；所述防护面形成于所述防护件上。

可选的，所述防护构件包括多个防护杆；所述防护件为环状板，各所述防护杆的末端均与所述环状板相连。

可选的，多个所述防护杆均匀分布在所述出口的中心线的周围。

可选的，所述环状板形成环形防护面，所述环形防护面与所述出口挡片的外侧面的周边相对。

可选的，在自由状态下，所述防护面与所述出口挡片的外侧面之间的距离在3mm～20mm之间。

可选的，所述壳体包括本体和防护安装板；所述防护安装板通过调整螺纹安装在本体内侧；所述防护构件与防护安装板相连。

本发明提供的热泵系统包括通过管路相连的室外换热系统、热泵机组和室内空调末端系统；还包括连接在管路中的双向过滤器；所述双向过滤器为上述任一种双向过滤器。

本发明提供的双向过滤器中，设置有与壳体相对固定的防护构件；所述防护构件形成与出口挡片相对的防护面。这样，在管路中的冷媒压力过大时，防护构件的防护面能够限制出口挡片的位移，进而能够使连接管的内端端口与出口挡片之间的间距保持在预定范围之内，避免过滤腔与连接管之间的通流截面过小，使冷媒顺利通过，降低冷媒压力变化对双向过滤器产生的不利影响。同时，通过防护构件限制出口挡片的位移，也可以减小出口挡片由于压力作用而产生变形，进而能够使出口挡片与出口保持良好的配合，提高控制阀部件的可靠性。

在进一步的技术方案中，所述防护构件包括多个防护杆和防护件；所述防护件为环状板，各所述防护杆的末端均与所述环状板相连。防护件为环状板可以在更好地限制出口挡片位移的同时，减小出口挡片由于冷媒压力作用而产生的变形。同时，通过多个防护杆支撑防护件，一方面可以保证防护件的稳定和可靠，另一方面可以为冷媒流动提供适当通道，减小或避免防护构件对冷媒流动的不利影响。

在进一步的技术方案中，防护构件通过调整螺纹安装在壳体的本体上；根据实际需要，这样可以通过旋转防护构件调整防护面与出口挡片外侧面之间的距离，进而调整对出口挡片的限制范围，调整双向过滤器的整体性能。

由于包括上述双向过滤器，本发明提供热泵系统也具有相对应的技术效果。

附图说明

图1是现有技术中提供的双向过滤器的结构示意图；

图2是图1所示双向过滤器中，控制阀部件的爆炸图；

图2-1为图2所示控制阀部件出口关闭、入口打开时的工作原理示意图；

图2-2为图2所示控制阀部件出口打开、入口关闭时的工作原理示意图；

图3是本发明实施例一提供的双向过滤器的结构原理示意图；

图4是图3中I-I部分放大图；

图5是防护构件与壳体组装结构的立体示意图；

图6-1为控制阀部件出口关闭、入口打开时的工作原理示意图；

图6-2为控制阀部件出口打开、入口关闭时的工作原理示意图；

图7是本发明实施例二提供的双向过滤器中，防护构件与控制阀部件之间的连接结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为对本发明公开技术内容的限制。

应当说明的是：本部分中，所述内、外等方位词，均是以双向过滤器的滤芯为参照确定，远离滤芯的位置为外，相反的位置为内。

请参考图3、图4和图5；图3是本发明实施例一提供的双向过滤器的结构原理示意图；图4是图3中I-I部分放大图；图5是防护构件与壳体组装结构的立体示意图。

与背景技术部分描述相同，本发明实施例提供的双向过滤器包括壳体200和两个控制阀部件400，两个控制阀部件400将壳体200的内腔分成位于中间的过滤腔211和位于两端的过渡腔212、213；过滤腔211中设置有滤芯300；壳体200还包括两个连接管201和202。控制阀部件400的结构和工作原理可以与背景技术部分中的控制阀部件400的结构和工作原理相同，在此不再赘述。

如图3所示，实施例一中的双向过滤器中，在壳体200内腔还设置有两个防护构件500；两个防护构件500分别位于两个过渡腔212和213中，且分别与两个控制阀部件400相对应。由于本实施例提供的双向过滤器为左右对称结构，以下仅以左侧的防护构件500为例对本发明提供的技术方案进行描述。

请参考图4和图5，本实施例中，防护构件500包括防护杆510和防护件520。防护杆510根端(图4左侧一端)与壳体200内壁焊接固定相连，末端向控制阀部件400的出口挡片430伸出一定的距离；防护杆510具有预定的长度。本例中，防护构件500包括延伸方向基本平行的四个防护杆510，四个防护杆510均匀分布在分布在出口441的中心线周围；本例中，出口441的中心线与连接管202的中心线基本重合，四个防护杆510也均匀分布在连接管202内端的端口周围。防护件520为环状板，环状板的中心线与出口441的中心线基本重合，且其延展方向与出口441的中心线基本垂直。防护杆510末端与环状板的外表面固定，环状板的内表面形成防护面501；防护面501与出口挡板430的外侧面相对，且防护面501与出口挡板430的外侧面之间具有预定的距离H；该距离可以根据实际需要、冷媒的性能确定，H可以在3mm至20mm之间选择合适的值；本例中，H为6.6mm。本例中，防护构件500为一体构件，防护杆510和防护件520一体形成；当然，防护杆510和防护件520也可以为分体结构，并通过适当的方式使二者固定。

请参考图6-1和图6-2，图6-1为控制阀部件出口关闭、入口打开时的工作原理示意图；图6-2为控制阀部件出口打开、入口关闭时的工作原理示意图。

结合图3和图6-1所示，冷媒如图6-1箭头方向流动时，在冷媒压力作用下，控制阀部件400的出口441关闭、入口442打开，控制阀部件400切断从过滤腔211流向过渡腔212的通路，打开从过渡腔212流向过滤腔211的通路；此时，冷媒通过入口442从过渡腔212流到过滤腔211中。由于设有防护构件，冷媒可以从防护杆510之间及防护面501与出口挡片430之间的空间流动。

结合图3和图6-2所示，冷媒如图6-2箭头方向流动时，在冷媒压力作用下，控制阀部件400的出口441打开、入口442关闭，控制阀部件400打开从过滤腔211流向过渡腔212的通路，切断从过渡腔212流向过滤腔211的通路；此时，冷媒通过出口441从过滤腔211流到过渡腔212中。控制阀部件400出口挡片430移动距离随冷媒的压力增加而增加。在冷媒压力较小或在正常的预定范围内时，出口挡片430移动距离小于H，控制阀部件400工作过程与背景技术描述相同，冷媒通过防护杆510之间的空间到达连接管202。在冷媒压力较大或突然增加时，出口挡片430移动距离增加，且大于H时，出口挡片430外侧面与防护构件500的防护面501相抵触，防护构件500限制出口挡片430的位移，进而能够使连接管202内端端口与出口挡片430之间的间距保持在预定范围，避免过滤腔212与连接管202之间的通流截面过小，使冷媒顺利通过，进而能够降低冷媒压力变化对双向过滤器产生的不利影响。同时，通过防护构件500限制出口挡片430的位移，也可以限制出口挡片430的变形量，避免出口挡片430产生塑性变形，进而能够使出口挡片430与出口441保持良好的配合关系，提高控制阀部件的可靠性。

实施例一中，防护件520的主要功能在于通过防护面501限制出口挡片430位移量；防护件520为环状板时，可以保证防护件520整体刚度，提高防护件520的可靠性。防护面501为环形防护面，且环形防护面与出口挡片430外侧的周边相对，这样可以保证对出口挡片430均匀限位，避免在冷媒压力过大时，由于受力不均匀而造成出口挡片430产生过大变形，保证出口挡片430与出口441的配合关系。可以理解，防护件520不限于环状板，也可以是其他具体结构；同样，防护面501不限于环形防护面，也可以是其他结构；比如，防护面可以分为多个部分，在多个位置分别对出口挡片430进行限位，等等。

根据上述描述，可以理解，适当设置防护面501与出口挡片430外侧面之间的距离H、防护杆510的长度，可以调节控制阀部件400的性能，在降低冷媒压力变化对双向过滤器产生的不利影响的同时，减小防护构件500对冷媒产生的流动阻力。本例中，防护构件500设置多个位于出口441中心线周围的防护杆510，这样可以保证防护件520的稳定性，减小由于防护件520变形对冷媒流动产生的不利影响。

实施例一中，防护杆510的作用在于固定防护件520，在实际应用中，防护件520的固定方式也可以根据实际需要进行选择，不限于上述结构。请参考图7，该图是本发明实施例二提供的双向过滤器中，防护构件500与控制阀部件400之间的连接结构图。该实施例中，防护构件500的防护杆510的根端与控制阀部件400的架体440外侧面相连，末端向外伸出。防护件520与实施例一中防护件结构相同，与防护杆520的末端相连；由于架体440与壳体200固定，这就能够使防护构件500与壳体200保持相对固定。防护件520的内侧面形成防护面501，以限制出口挡片430位移量。为了保证防护件520的稳定可靠性，多个防护杆510也位于出口441周围。根据上述描述，可以理解，防护杆510作为连接防护件520的部件，其布置方式不限于上述方式。

根据上述对防护构件500结构的描述，可以理解，根据实际情况，可以对防护构件500的结构进行适当改变。只要能够在保证冷媒流动的情况下，使防护构件500与壳体200保持相对固定，并使防护构件500形成与出口挡片430外侧面相对应的防护面501，以对出口挡片430进行限位，就能够实现本发明的目的。

根据上述描述，防护构件500防护面501与出口挡板430的外侧面之间的距离H可以根据实际需要、冷媒的性能确定。为了提高双向过滤器的适应性和应用范围，调整双向过滤器的综合性能，还可以使壳体200包括本体和位于本体内侧的防护安装板；并使防护安装板通过调整螺纹安装在本体的内侧；再使防护构件500与防护安装板固定相连。在需要调节距离H时，通过旋转防护安装板，就可以改变防护构件500与壳体200之间相关位置，以调整防护构件500对冷媒产生的流动阻力，实现对双向过滤器整体性能的调整。

应当说明的是：上述部分虽然是以背景技术部分的双向过滤器为基础对本发明提供的技术方案进行了描述，但本发明提供的技术方案不限于上述结构；比如：双向过滤器的控制阀部件400的出口441不限于位于架体440中间，多个入口442也不限于位于出口441周围，出口441和入口442也可以相反布置。

在提供上述双向过滤器的基础上，本发明提供的热泵系统包括通过管路相连的室外换热系统、热泵机组和室内空调末端系统；还包括连接在管路中的双向过滤器；所述双向过滤器可以为上述任一种双向过滤器。由于双向过滤器具有上述技术效果，包括该双向过滤器的热泵系统也具有相对应的技术效果。

本文中应用了具体个例对本发明提供的技术方案进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明提供的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双向过滤器，包括壳体和至少两个控制阀部件；两个所述控制阀部件将所述壳体的内腔分成过滤腔和两个过渡腔；所述控制阀部件包括与壳体内壁固定的架体和与所述架体的出口相配合的出口挡片；所述出口挡片位于架体外侧；其特征在于，还包括位于过渡腔中、且与壳体相对固定的防护构件；所述防护构件形成与所述出口挡片的外侧面相对的防护面。

2.根据权利要求1所述的双向过滤器，其特征在于，所述防护构件包括防护杆和防护件；所述防护杆根端与壳体内壁相连，末端向出口挡片伸出，所述防护件与防护杆的末端相连；所述防护面形成于所述防护件上。

3.根据权利要求1所述的双向过滤器，其特征在于，所述防护构件包括防护杆和防护件；所述防护杆的根端与架体相连，末端向外伸出，所述防护件与防护杆的末端相连；所述防护面形成于所述防护件上。

4.根据权利要求2或3所述的双向过滤器，其特征在于，所述防护构件包括多个防护杆；所述防护件为环状板，各所述防护杆的末端均与所述环状板相连。

5.根据权利要求4所述的双向过滤器，其特征在于，多个所述防护杆均匀分布在所述出口的中心线的周围。

6.根据权利要求4所述的双向过滤器，其特征在于，所述环状板形成环形防护面，所述环形防护面与所述出口挡片的外侧面的周边相对。

7.根据权利要求1所述的双向过滤器，其特征在于，在自由状态下，所述防护面与所述出口挡片的外侧面之间的距离在3mm～20mm之间。

8.根据权利要求1、2或7所述的双向过滤器，其特征在于，所述壳体包括本体和防护安装板；所述防护安装板通过调整螺纹安装在本体内侧；所述防护构件与防护安装板相连。

9.一种热泵系统，包括通过管路相连的室外换热系统、热泵机组和室内空调末端系统；还包括连接在管路中的双向过滤器；其特征在于，所述双向过滤器为权利要求1-8任一项所述的双向过滤器。

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