CN106895615B - 一种用于电动车空调系统的制冷剂过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电动车空调系统的制冷剂过滤装置，空调系统包括压缩机、热交换器、连接管道，制冷剂过滤装置包括第一过滤器、第二过滤器、检测管和校验管，控制器根据检测管检测到的信号控制制冷剂的流通支路，使制冷剂按照不同的劣化程度进行不同程度的过滤，并根据校验管反馈的制冷剂过滤的效果进行补充控制。通过本发明可以实时、动态地抑制或减缓制冷剂的劣化进程，减少更换制冷剂的频率，且减小了过滤制冷剂时的流通阻力，降低了压缩机的负荷和空调系统的能耗。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车领域，特别涉及一种电动车空调系统的制冷剂过滤装置。
背景技术
电动汽车的空调系统在使用一段时间后，杂质、水蒸气等污染物会混入空调制冷剂中，造成制冷剂的劣化，进而导致整车制冷效率的下降和能耗的提高。应对该问题的通常做法，一是使用专用的制冷剂加注机更换空调系统中的制冷剂，而常用的柱塞泵式或压缩机式加注机的加注精度低，不易控制，设备成本较高，且加注过程复杂，更重要的是，这种更换制冷剂的方法只会等到制冷剂劣化到一定程度后才会实施，在此之前并不能实时地抑制或减缓制冷剂劣化的进程，因此在这期间内空调系统的性能劣化是不可小觑的；二是在空调系统中设置带有滤网或滤芯的集液器，这种方式会极大地增加制冷剂流通时的阻力，增加了压缩机的负荷和空调系统的能耗，且过滤效果并不理想。
发明内容
为了尽可能地减少更换制冷剂的频率，并且能够实时地、动态地抑制或减缓制冷剂的劣化进程，本发明提供了一种电动车空调系统，本发明的技术方案如下，包括：
压缩机和热交换器，以及用于形成制冷剂流通回路的连接管道；
所述热交换器由多根彼此平行延伸的水平管和竖直设置的左、右集流管构成，水平管的两端分别容纳于左集流管、右集流管内，水平管和左、右集流管密封地连接，集流管的内部设有多个隔断，将集流管内的空间划分成多个彼此隔离的区段，使得制冷剂以多次转向的方式在集流管和水平管内流通；左集流管的上部设有第一入口，右集流管的下部设有第一出口；
设置在左集流管旁侧的第一过滤器，紧邻所述第一过滤器设置的第二过滤器，其均由圆柱形的、上下端封闭的管子构成，第一过滤器的内壁具有用于吸附杂质的绒毛层，且第一过滤器的内部具有多个交错、倾斜排列的由沸石制成的过滤片；第二过滤器的内部的上端和下端具有支撑在支架上的微孔过滤膜，两个微孔过滤膜之间填充有由沸石颗粒构成的滤材；
设置在过滤器旁侧的检测管，其用于实时鉴别制冷剂的劣化程度，检测管的内部顶端具有超声波收发器，底端为超声波反射面，由于纯净的气态制冷剂和混有杂质、水蒸气的气态制冷剂，超声波在这两种不同的传播介质中的传播速度不同，检测管正是基于这一原理，实时检测制冷剂的劣化程度；
设置在右集流管旁侧的校验管，用于校验制冷剂过滤效果，校验管的内部的底端具有第二超声波收发器，顶端为第二超声波反射面，所述校验管的入口端与右集流管的出口端相连接；
控制器，其与第一超声波收发器、四通电磁阀、压缩机、第二超声波收发器信号连接，并根据来自超声波收发器感知的超声波反射信号控制四通电磁阀的开闭以及压缩机的运转速度；
空调系统运行时，由压缩机压缩的高温高压的气态制冷剂经连接管道流入并充满所述检测管，所述第一超声波收发器向第一超声波反射面发出超声波并接收反射回来的超声波，记录下超声波信号从发出到接收所用的第一实际时长，控制器将所述第一实际时长与标准状态下的超声波信号从发出到接收所用的第一标准时长进行比较，并计算二者的差值，当所述差值小于第一阈值时，控制器控制所述四通电磁阀形成第一流通支路，使制冷剂由检测管的出口端直接流入左集流管的入口端；当所述差值大于第一阈值且小于第二阈值时，控制器控制所述四通电磁阀形成第二流通支路，使制冷剂由检测管的出口端流入第一过滤器的入口端，经第一过滤器过滤后，由第一过滤器的出口端流入左集流管的入口端；当所述差值大于第二阈值时，控制器控制所述四通电磁阀形成第三流通支路，使制冷剂由检测管的出口端流入第二过滤器的入口端，经第二过滤器过滤后，由第二过滤器的出口端流入左集流管的入口端；当所述差值大于第三阈值时，控制器除了控制所述四通电磁阀形成第三流通支路外，还控制压缩机的运转速度降低，使制冷剂的流速降低，以增加制冷剂和过滤器的接触时间；
高温高压的气态制冷剂经热交换器散热后冷凝为液态制冷剂，从右集流管流入并充满所述校验管，所述第二超声波收发器向第二超声波反射面发出超声波并接收反射回来的超声波，记录下超声波信号从发出到接收所用的第二实际时长，控制器将所述第二实际时长与标准状态下的超声波信号从发出到接收所用的第二标准时长进行比较，并计算二者的差值，当该差值小于第四阈值，则表示此前的过滤效果达标；当该差值大于第四阈值，则表示此前的过滤效果不达标，此时控制器控制压缩机的运转速度进一步降低。
所述第一阈值<第二阈值<第三阈值。
所述标准状态是指：在空调系统更换了制冷剂之后第一次使用时的工作状态。
通过本发明可以实时、动态地抑制或减缓制冷剂的劣化进程，减少更换制冷剂的频率，且减小了过滤制冷剂时的流通阻力，降低了压缩机的负荷和空调系统的能耗。
附图说明
图1示出了本发明的热交换器的结构；
图2示出了本发明的制冷剂过滤流路示意图；
图3示出了本发明第一过滤器的结构；
图4示出了本发明第二过滤器的结构；
图5示出了本发明的控制部分框图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，详细描述本发明的电动车空调系统。
如图1、2所示，热交换器由多根彼此平行延伸的水平管1和竖直设置的左集流管2、右集流管3构成，水平管1的两端分别容纳于左集流管2、右集流管3内，水平管1和左、右集流管密封地连接，集流管的内部设有多个隔断4，将集流管内的空间划分成多个彼此隔离的区段，使得制冷剂以多次转向的方式在集流管2、3和水平管1内流通；左集流管2的上部设有第一入口2.1，右集流管3的下部设有第一出口3.1；
设置在左集流管2旁侧的第一过滤器5，紧邻所述第一过滤器5设置的第二过滤器6，其均由圆柱形的、上下端封闭的管子构成，设置在过滤器旁侧的检测管7，其用于实时鉴别制冷剂的劣化程度，检测管7的内部底端具有第一超声波收发器7.1，顶端为第一超声波反射面7.2，所述检测管7的出口端通过一个四通电磁阀8分别与左集流管2、第一过滤器5、第二过滤器6的入口端相连接；设置在右集流管3旁侧的校验管11，其用于校验制冷剂的过滤效果，校验管11的内部底端具有第二超声波收发器11.1，顶端为第二超声波反射面11.2，
如图3所示，所述第一过滤器5的内壁具有用于吸附杂质的绒毛层5.1，内部具有多个交错、倾斜排列的由沸石制成的过滤片5.2；
如图4所示，所述第二过滤器6的内部的上端和下端具有支撑在支架(未示出)上的微孔过滤膜6.1，两个微孔过滤膜6.1之间填充有由沸石颗粒构成的滤材6.2；
如图5所示，控制器9与超声波收发器7.2、四通电磁阀8、压缩机10信号连接，控制器9接收来自超声波收发器7.2感知的超声波信号，并根据该信号控制四通电磁阀8的开闭以及压缩机10的运转速度；
空调系统运行时，由压缩机10压缩的高温高压的气态制冷剂经连接管道流入并充满所述检测管7，所述第一超声波收发器7.2向第一超声波反射面7.1发出超声波并接收反射回来的超声波，记录下超声波信号从发出到接收所用的第一实际时长，控制器将所述第一实际时长与标准状态下的超声波信号从发出到接收所用的第一标准时长进行比较，，并计算二者的差值，当所述差值小于第一阈值时，控制器9控制所述四通电磁阀8形成第一流通支路，使制冷剂由检测管7的出口端直接流入左集流管2的入口端；当所述差值大于第一阈值且小于第二阈值时，控制器9控制所述四通电磁阀8形成第二流通支路，使制冷剂由检测管7的出口端流入第一过滤器5的入口端，经第一过滤器5过滤后，由第一过滤器5的出口端流入左集流管2的入口端；当所述差值大于第二阈值时，控制器9控制所述四通电磁阀8形成第三流通支路，使制冷剂由检测管7的出口端流入第二过滤器6的入口端，经第二过滤器6过滤后，由第二过滤器6的出口端流入左集流管2的入口端；当所述差值大于第三阈值时，控制器9除了控制所述四通电磁阀8形成第三流通支路外，还控制压缩机10的运转速度降低，，使制冷剂的流速降低，以增加制冷剂和过滤器的接触时间。
高温高压的气态制冷剂经热交换器散热后冷凝为液态制冷剂，从右集流管3流入并充满所述校验管11，所述第二超声波收发器11.2向第二超声波反射面11.1发出超声波并接收反射回来的超声波，记录下超声波信号从发出到接收所用的第二实际时长，控制器9将所述第二实际时长与标准状态下的超声波信号从发出到接收所用的第二标准时长进行比较，并计算二者的差值，当该差值小于第四阈值，则表示此前的过滤效果达标；当该差值大于第四阈值，则表示此前的过滤效果不达标，此时控制器控制压缩机的运转速度进一步降低。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。
Claims (3)
1.一种用于电动车空调系统的制冷剂过滤装置，所述电动车空调系统包括：压缩机和热交换器，以及用于形成制冷剂流通回路的连接管道，所述热交换器由多根彼此平行延伸的水平管和竖直设置的左、右集流管构成，水平管的两端分别容纳于左、右集流管内，水平管和左、右集流管密封地连接，左、右集流管的内部设有多个隔断，将管内空间划分成多个彼此隔离的区段，使得制冷剂以多次转向的方式在左、右集流管和水平管内流通；
其特征在于，
设置在左集流管旁侧的第一过滤器，紧邻所述第一过滤器设置的第二过滤器，其均由圆柱形的、上下端封闭的管子构成，第一过滤器的内壁具有用于吸附杂质的绒毛层，且第一过滤器的内部具有多个交错、倾斜排列的由沸石制成的过滤片；第二过滤器的内部的上端和下端具有支撑在支架上的微孔过滤膜，两个微孔过滤膜之间填充有由沸石颗粒构成的滤材；
设置在第一过滤器旁侧的检测管，其用于实时检测制冷剂的劣化程度，检测管的内部的底端具有第一超声波收发器，顶端为第一超声波反射面，所述检测管的出口端通过一个四通电磁阀分别与左集流管、第一过滤器、第二过滤器的入口端相连接；
设置在右集流管旁侧的校验管，用于校验制冷剂过滤效果，校验管的内部的底端具有第二超声波收发器，顶端为第二超声波反射面，所述校验管的入口端与右集流管的出口端相连接；
控制器，其与第一超声波收发器、四通电磁阀、压缩机、第二超声波收发器信号连接，并根据来自超声波收发器感知的超声波反射信号控制四通电磁阀的开闭以及压缩机的运转速度：
空调系统运行时，由压缩机压缩的高温高压的气态制冷剂经连接管道流入并充满所述检测管，所述第一超声波收发器向第一超声波反射面发出超声波并接收反射回来的超声波，记录下超声波信号从发出到接收所用的第一实际时长，控制器将所述第一实际时长与标准状态下的超声波信号从发出到接收所用的第一标准时长进行比较，并计算二者的差值，当所述差值小于第一阈值时，控制器控制所述四通电磁阀形成第一流通支路，使制冷剂由检测管的出口端直接流入左集流管的入口端；当所述差值大于第一阈值且小于第二阈值时，控制器控制所述四通电磁阀形成第二流通支路，使制冷剂由检测管的出口端流入第一过滤器的入口端，经第一过滤器过滤后，由第一过滤器的出口端流入左集流管的入口端；当所述差值大于第二阈值时，控制器控制所述四通电磁阀形成第三流通支路，使制冷剂由检测管的出口端流入第二过滤器的入口端，经第二过滤器过滤后，由第二过滤器的出口端流入左集流管的入口端；当所述差值大于第三阈值时，控制器除了控制所述四通电磁阀形成第三流通支路外，还控制压缩机的运转速度降低，使制冷剂的流速降低，以增加制冷剂和过滤器的接触时间；
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2.如权利要求1所述的用于电动车空调系统的制冷剂过滤装置，其特征在于：所述第二超声波收发器的运转功率大于所述第一超声波收发器的运转功率。
3.如权利要求1所述的用于电动车空调系统的制冷剂过滤装置，其特征在于：所述标准状态是指，在空调系统更换了制冷剂之后第一次使用时的工作状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Pu Qingsong Inventor after: Wu Jiashuai Inventor before: Zheng Hai |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20171116 Address after: 114014 Anshan province Liaoning city Tiexi district and Street No. 3 Applicant after: ANSHAN XINCI ELECTRONIC CO., LTD. Address before: 230031 Yuzhou central city, Yaohai District, Anhui, Hefei Applicant before: Zheng Hai |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Refrigerant filtering device used for electric vehicle air conditioner system Effective date of registration: 20180801 Granted publication date: 20171212 Pledgee: Bank of Anshan Limited by Share Ltd Pledgor: ANSHAN XINCI ELECTRONIC CO., LTD. Registration number: 2018210000024 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20190819 Granted publication date: 20171212 Pledgee: Bank of Anshan Limited by Share Ltd Pledgor: ANSHAN XINCI ELECTRONIC CO., LTD. Registration number: 2018210000024 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Refrigerant filtering device used for electric vehicle air conditioner system Effective date of registration: 20190821 Granted publication date: 20171212 Pledgee: Bank of Anshan Limited by Share Ltd Pledgor: ANSHAN XINCI ELECTRONIC CO., LTD. Registration number: Y2019210000004 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171212 Termination date: 20210303 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |