CN116808687A - 一种过滤装置及具有其的2k负压换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过滤装置及具有其的2K负压换热器，过滤装置包括箱体、过滤架、滤芯和驱动机构，箱体侧壁上具有更换口，箱体内具有罩设于更换口上的隔离罩，隔离罩上连接有进料管，隔离罩上还具有出料口，箱体上连接有出料管，更换口铰接有封板，过滤架竖直转动设置于隔离罩内，过滤架与隔离罩之间设置有密封件以密封隔离罩，进料管与隔离罩内部连通，过滤架底端具有与出料口对应设置的通孔，滤芯竖直设置于过滤架上，滤芯两端分别与过滤架密封连接，滤芯内腔与通孔对应连通，驱动机构用于驱动过滤架转动。与现有技术相比，本发明具有结构简单和拆装方便等优点，可在一定程度上降低更换换热器滤芯时所需投入的时间和人力。

Description

一种过滤装置及具有其的2K负压换热器

技术领域

本发明涉及制冷与低温技术领域，尤其涉及一种过滤装置及具有其的2K负压换热器。

背景技术

根据温度划分，一般将0.3K-120K所在温区称之为深低温区。2K负压换热器是指工作在4K液氦到2K超流氦温区的换热器，能够用于回收深低温系统冷量和提高超流氦的产生率。2K负压换热器运行在深低温、负压环境下，换热温差小。氦在深低温环境下的物性变化剧烈，且存在4K液氦和2K超流氦两种状态的转变。

2K负压换热器的传热、压降性能和体积对深低温系统的性能和建设及运行成本有重要影响。为避免换热器在长时间运行后内部存留过多杂质从而影响其换热性能，目前市面上一些换热器增设了可对进入换热器内部的换热介质进行过滤的装置。这些过滤装置在使用到一定程度后需要对其内部的滤芯进行更换。然而，拆装这些过滤装置和更换滤芯非常费时费力，这缩短了换热器的有效运行时间，增大了换热器的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种过滤装置及具有其的2K负压换热器，其能够在一定程度上降低更换换热器滤芯时所需投入的时间和人力，从而延长换热器的运行时间和降低换热器的使用成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于2K负压换热器的过滤装置，包括：

箱体，所述箱体侧壁上具有更换口，所述箱体内具有罩设于所述更换口上的隔离罩，所述隔离罩上连接有伸出所述箱体外的进料管，所述隔离罩上还具有出料口，所述箱体上连接有出料管，所述箱体上还铰接有用于封闭所述更换口的封板；

过滤架，所述过滤架竖直转动设置于所述隔离罩内，所述过滤架与所述隔离罩之间设置有密封件以密封所述隔离罩，所述进料管与所述隔离罩内部连通，所述过滤架底端具有与所述出料口对应设置的通孔；

滤芯，所述滤芯竖直设置于所述过滤架上，所述滤芯两端分别与所述过滤架密封连接，所述滤芯内腔与所述通孔对应连通；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述过滤架转动。

优选的，所述隔离罩底壁和所述过滤架底壁两者中的一者上具有第一圆环形轨道，另一者上具有与所述第一圆环形轨道对应设置的圆环形槽。

优选的，所述第一圆环形轨道设置于所述隔离罩底壁上，所述圆环形槽设置于所述过滤架底壁上。

优选的，所述封板铰接于所述更换口底端，所述封板上设置有第二圆环形轨道，所述封板水平放置时，所述第二圆环形轨道与所述第一圆环形轨道同轴。

优选的，还包括位置传感器和控制模块，所述位置传感器设置于所述箱体外侧，所述封板水平放置时触发所述位置传感器，所述控制模块分别与所述驱动机构和所述位置传感器通信连接。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机和转动杆，所述箱体内设置有电机舱，所述驱动电机设置于所述电机舱内，所述转动杆与所述驱动电机传动连接，所述转动杆一端伸入所述隔离罩内并与所述过滤架固定连接。

优选的，所述过滤架包括沿所述隔离罩高度方向间隔设置的顶板和底板，所述顶板和所述底板通过连接管连接，所述连接管两侧还分别连接有隔板，所述隔板上下两端分别与连接所述顶板和所述底板，所述转动杆伸入所述连接管内并与所述连接管固定连接。

优选的，所述顶板上具有安装口，所述滤芯底端抵接于所述底板上，所述滤芯顶端位于所述安装口内，所述安装口顶端螺纹连接有用于压紧滤芯的压紧块，所述滤芯顶端外侧壁与所述安装口侧壁之间和所述滤芯底端端面与所述底板之间设置有O型圈。

优选的，所述滤芯为筒状结构，所述滤芯顶端外侧壁和底端端面分别具有用于安装所述O型圈的安装槽。

第二方面，本发明提供了一种2K负压换热器，其包括如上述第一方面中所述的过滤装置，其可以是板翅式换热器、板式换热器或缠绕管式换热器中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明需要更换滤芯时可直接打开封板将更换口裸露出来，然后通过驱动机构驱动过滤架转动至其上的滤芯移出更换口外，最后在更换口外对过滤架上的滤芯进行更换。与现有技术相比，本发明的结构简单，在更换滤芯时拆装方便，可在一定程度上降低更换换热器滤芯时所需投入的时间和人力，从而延长换热器的运行时间和降低换热器的使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。需要说明的是，在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例中所述过滤装置的整体结构剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B-B剖视图；

图4为图1中移除过滤架后的B-B剖视图；

图5为图1中C处的局部放大图；

图6为本发明实施例中所述过滤装置的过滤架整体结构剖视图；

图7为本发明实施例中所述过滤装置的滤芯整体结构示意图。

图中：

1、箱体；11、更换口；12、隔离罩；13、进料管；14、出料口；15、出料管；16、封板；17、第一圆环形轨道；18、第二圆环形轨道；19、电机舱；2、过滤架；21、通孔；22、圆环形槽；23、顶板；24、底板；25、连接管；26、隔板；27、安装口；28、压紧块；3、滤芯；31、O型圈；32、安装槽；4、驱动机构；41、驱动电机；42、转动杆；5、位置传感器；6、密封条；7、密封圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前，市面上一些换热器增设了可对进入其内部的换热介质进行的过滤装置，以避免因换热器经长时间使用后内部存留过多杂质而影响其换热性能。这些换热器的过滤装置在使用到一定程度后需要对其内部的滤芯进行更换。然而，这些换热器的过滤装置拆装非常费时费力，所以其在更换滤芯时需要投入大量的时间和人力，这会对换热器的运行成本造成一定影响。因此，本发明提供了一种过滤装置及具有其的2K负压换热器，其能够在一定程度上降低换热器在更换滤芯时所需投入的时间和人力，从而避免因更换滤芯而增加换热器的使用成本。

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：如图1-图5所示，本发明实施例提供了一种过滤装置，包括：

箱体1，箱体1侧壁上具有更换口11，箱体1内具有罩设于更换口11上的隔离罩12，隔离罩12上连接有伸出箱体1外的进料管13，隔离罩12上还具有出料口14，箱体1上连接有出料管15，箱体1上还铰接有用于封闭更换口11的封板16；

过滤架2，过滤架2竖直转动设置于隔离罩12内，过滤架2与隔离罩12之间设置有密封件以密封隔离罩12，进料管13与隔离罩12内部连通，过滤架2底端具有与出料口14对应设置的通孔21；

滤芯3，滤芯3竖直设置于过滤架2上，滤芯3两端分别与过滤架2密封连接，滤芯3内腔与通孔21对应连通；

驱动机构4，驱动机构4用于驱动过滤架2转动。

本发明实施例使用时，可将换热介质先通过进料管13通入隔离罩12中，换热介质进入隔离罩12后会穿过滤芯3侧壁进入滤芯3内腔并经通孔21和出料口14流入箱体1内，最后经出料管15流入换热器内部。当需要更换滤芯3时，可直接打开封板16将更换口11裸露出来，并通过驱动机构4驱动过滤架2转动至其上的滤芯3移出更换口11外，从而在更换口11外对过滤架2上的滤芯3进行更换。与现有技术相比，本发明在更换滤芯3时拆装方便，能够有效减少更换滤芯3时所需投入的时间和物力，避免因更换滤芯3而增加2K负压换热器的运行成本。

进一步的，隔离罩12底壁上具有第一圆环形轨道17，过滤架2底壁上具有对应第一圆环形轨道17设置的圆环形槽22。本实施例的第一圆环形轨道17与圆环形槽22一方面可配合对过滤架2形成支撑，另一方面可在过滤架2转动时对过滤架2进行引导。

可以理解的是，在本发明的其它一些实施例中，第一圆环形轨道17也可设置于过滤架2的底壁上，并相应地将圆环形槽22设置于隔离罩12的底壁上。

进一步的，封板16铰接于更换口11底端，封板16上设置有第二圆环形轨道18，封板16水平放置时，第二圆环形轨道18与第一圆环形轨道17同轴。

本实施例在更换滤芯3时，可将封板16转动至水平位置，第二圆环形轨道18在过滤架2转动移出更换口11的过程中与圆环形槽22配合对过滤架2进行引导。同时，在过滤架2移出更换口11后更换滤芯3时，第二圆环形轨道18还可与圆环形槽22配合对过滤架2进行支撑。

进一步的，还包括位置传感器5和控制模块，位置传感器5设置于箱体1外侧，封板16水平放置时触发位置传感器5，控制模块分别与驱动机构4和位置传感器5通信连接。

本实施例通过设置位置传感器5和控制模块，在更换滤芯3的过程中将封板16转动至水平位置时，封板16会触发位置传感器5，位置传感器5向控制模块发出信号，控制模块接收到位置传感器5的信号后控制驱动机构4自动将过滤架2移至更换口11外。这能够减少操作人员更换滤芯3过程中的工作量，使得本实施例的滤芯3更换更加方便快捷。

可以理解的是，本实施例的控制模块可以为单片机或PLC等常规模块。

如图1所示，在本发明的另一实施例中，驱动机构4包括驱动电机41和转动杆42，箱体1内设置有电机舱19，驱动电机41设置于电机舱19内，转动杆42与驱动电机41传动连接，转动杆42一端伸入隔离罩12内并与过滤架2固定连接。

需要指出的是，在本发明的其它一些实施例中，也可以不采用上述类型的驱动机构4，而采用其它类型的驱动机构4。例如，在一些具体实施例中，可以设置如转动把手等其它类型的驱动机构4实现对过滤架2的转动。

进一步的，过滤架2包括沿隔离罩12高度方向间隔设置的顶板23和底板24，顶板23和底板24通过连接管25连接，连接管25两侧还分别连接有隔板26，隔板26上下两端分别连接顶板23和底板24，转动杆42伸入连接管25内并与连接管25固定连接。

如图2-图3所示，过滤架2的顶板23、底板24和隔板26朝向隔离罩12的侧面上分别设置有密封条6，底板24与隔离罩12之间具有环绕通孔21和出料口14设置的密封圈7。密封条6和密封圈7能够使得隔离罩12与外部保持密封。

可以理解的是，本实施例的密封条6和密封圈7虽然在过滤架2转动时会增加过滤架2转动的摩擦力，但是并不会影响过滤架2的正常转动。

进一步的，如图6所示，顶板23上具有安装口27，滤芯3底端抵接于底板24上，滤芯3顶端位于安装口27内，安装口27顶端螺纹连接有用于压紧滤芯3的压紧块28，滤芯3顶端外侧壁与安装口27侧壁之间和滤芯3底端端面与底板24之间设置有O型圈31。

本实施例在更换滤芯3时，仅需旋拧压紧块28将其从安装口27内取出，便可将旧滤芯3从安装口27取出，随后再将新滤芯3从安装口27放置于过滤架2，最后将压紧块28重新旋拧于安装口27内压紧滤芯3即可完成滤芯3的更换工作。由此可见，本实施例更换滤芯3所需拆卸工作量小，能够进一步提升滤芯3更换的速度和效率。

具体的，如图7所示，滤芯3为筒状结构，滤芯3顶端和底端分别具有用于安装O型圈31的安装槽32，滤芯3顶端的安装槽32设置于其外侧壁上，滤芯3底端的安装槽32设置于其底端面上。

可以理解的是，滤芯3的材质可以采用如聚四氟乙烯、聚酰亚胺、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷或石墨化聚苯乙烯，本实施例对此不作任何限制。

实施例二：本发明实施例提供了一种2K负压换热器，其采用如上述实施例一中所述的任一种过滤装置对进入其内部的换热介质进行过滤。

可以理解的是，本实施例提供的2K负压换热器可以是板翅式换热器、板式换热器或缠绕管式换热器中的一种。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种过滤装置，用于对2K负压换热器的换热介质进行过滤，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)侧壁上具有更换口(11)，所述箱体(1)内具有罩设于所述更换口(11)上的隔离罩(12)，所述隔离罩(12)上连接有伸出所述箱体(1)外的进料管(13)，所述隔离罩(12)上还具有出料口(14)，所述箱体(1)上连接有出料管(15)，所述箱体(1)上还铰接有用于封闭所述更换口(11)的封板(16)；

过滤架(2)，所述过滤架(2)竖直转动设置于所述隔离罩(12)内，所述过滤架(2)与所述隔离罩(12)之间设置有密封件以密封所述隔离罩(12)，所述进料管(13)与所述隔离罩(12)内部连通，所述过滤架(2)底端具有与所述出料口(14)对应设置的通孔(21)；

滤芯(3)，所述滤芯(3)竖直设置于所述过滤架(2)上，所述滤芯(3)两端分别与所述过滤架(2)密封连接，所述滤芯(3)内腔与所述通孔(21)对应连通；

驱动机构(4)，所述驱动机构(4)用于驱动所述过滤架(2)转动。

2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离罩(12)底壁和所述过滤架(2)底壁两者中的一者上具有第一圆环形轨道(17)，另一者上具有与所述第一圆环形轨道(17)对应设置的圆环形槽(22)。

3.如权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，所述第一圆环形轨道(17)设置于所述隔离罩(12)底壁上，所述圆环形槽(22)设置于所述过滤架(2)底壁上。

4.如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述封板(16)铰接于所述更换口(11)底端，所述封板(16)上设置有第二圆环形轨道(18)，所述封板(16)水平放置时，所述第二圆环形轨道(18)与所述第一圆环形轨道(17)同轴。

5.如权利要求4所述的过滤装置，其特征在于，还包括位置传感器(5)和控制模块，所述位置传感器(5)设置于所述箱体(1)外侧，所述封板(16)水平放置时触发所述位置传感器(5)，所述控制模块分别与所述驱动机构(4)和所述位置传感器(5)通信连接。

6.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括驱动电机(41)和转动杆(42)，所述箱体(1)内设置有电机舱(19)，所述驱动电机(41)设置于所述电机舱(19)内，所述转动杆(42)与所述驱动电机(41)传动连接，所述转动杆(42)一端伸入所述隔离罩(12)内并与所述过滤架(2)固定连接。

7.如权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤架(2)包括沿所述隔离罩(12)高度方向间隔设置的顶板(23)和底板(24)，所述顶板(23)和所述底板(24)通过连接管(25)连接，所述连接管(25)两侧还分别连接有隔板(26)，所述隔板(26)上下两端分别连接所述顶板(23)和所述底板(24)，所述转动杆(42)伸入所述连接管(25)内并与所述连接管(25)固定连接。

8.如权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，所述顶板(23)上具有安装口(27)，所述滤芯(3)底端抵接于所述底板(24)上，所述滤芯(3)顶端位于所述安装口(27)内，所述安装口(27)顶端螺纹连接有用于压紧滤芯(3)的压紧块(28)，所述滤芯(3)顶端外侧壁与所述安装口(27)侧壁之间和所述滤芯(3)底端端面与所述底板(24)之间设置有O型圈(31)。

9.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，所述滤芯(3)为筒状结构，所述滤芯(3)顶端外侧壁和底端端面分别具有用于安装所述O型圈(31)的安装槽(32)。

10.一种2K负压换热器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的过滤装置，其可以是板翅式换热器、板式换热器或缠绕管式换热器中的一种。