用于制冷系统的过滤结构及制冷系统的制作方法

1.本发明涉及制冷系统，特别是涉及一种用于制冷系统的过滤结构及制冷系统。


背景技术：

2.在制冷系统维修、组装以及加注冷媒等过程中对设备有害的物质以及杂质往往会进入到制冷系统的流路中，例如空气中的水蒸气、焊接的焊渣等，这些物质影响制冷系统的安全性和寿命，例如冷媒遇水后会水解生成酸性物质，对金属管壁产生腐蚀等，大颗粒的杂质可能导致管路堵塞等。为了克服上述缺陷，相关技术中的制冷系统中设置了用于过滤杂质的过滤器，但是在长时间运行过后，滤网容易堵塞，影响换热效率。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是要提供一种实现清洗过滤器的过滤结构。
4.本发明一个进一步的目的是要收集过滤器的滤芯上的杂质，并且在杂质排出时保持制冷系统正常运行时的稳定性。
5.特别地，本发明提供了一种用于制冷系统的过滤结构，包括：
6.过滤器，用于设置在所述制冷系统的冷媒流路中对沿第一方向流过其内滤芯的冷媒进行过滤；和
7.流体驱动装置，邻接于所述过滤器，配置成受控地促使冷媒沿与所述第一方向相反的第二方向以预设流速阈值之上的流速流过所述过滤器，对所述过滤器内的所述过滤器的滤芯进行冲刷。
8.进一步地，所述过滤器的冷媒出口形成有第一管件，所述过滤器的冷媒进口形成有第二管件；且所述过滤结构还包括：
9.反冲洗管，其第一端与所述第一管件连通，其第二端与所述第二管件连通，配置成沿所述第二方向冲刷所述过滤器的冷媒在所述反冲洗管与所述过滤器之间循环流动；和
10.流路切换装置，配置成受控地切换冷媒流路，使冷媒沿所述第一方向经所述第二管件流入所述过滤器并从所述第一管件流出，或者使冷媒沿所述第二方向在所述反冲洗管与所述过滤器之间循环流动。
11.进一步地，所述流体驱动装置还包括：
12.旁路管，其两端分别连通于所述第一管件；
13.喷射器，设置在所述旁路管上，配置成促使从所述喷射器入口端进入的冷媒沿所述第二方向流出；和
14.出口阀，设置在所述喷射器的出口端，配置成当冷媒沿所述第一方向流动时受控地关闭所述喷射器的出口端，以防止冷媒由所述喷射器的出口端流入。
15.进一步地，所述流路切换装置包括：
16.第一阀，设置于所述第一管件的端部；
17.第二阀，设置于所述第二管件的端部；
18.第三阀，设置于所述反冲洗管且靠近其第一端；
19.第四阀，设置于所述反冲洗管且靠近其第二端；
20.第五阀，设置于所述第一管件上，位于所述旁路管的出口端与所述反冲洗管的第一端之间；且
21.配置成：
22.当所述过滤器的滤芯的前后压差小于或等于预设压差阈值时，所述第一阀、所述第二阀和所述第五阀受控地打开，且所述第三阀和所述第四阀受控地关闭，以使冷媒沿所述第一方向经所述第二管件流入所述过滤器并从所述第一管件流出；或
23.当所述过滤器的滤芯的前后压差大于预设压差阈值时，所述第一阀、所述第二阀和所述第五阀受控地关闭，且所述第三阀和所述第四阀受控地打开，以使冷媒沿所述第二方向在所述反冲洗管、所述旁路管和所述过滤器之间循环流动。
24.进一步地，所述反冲洗管上具有沿其径向向外凸出的管壁，以形成储污槽，配置成当冷媒流经所述反冲洗管时将其携带的杂质沉淀于所述储污槽。
25.进一步地，所述储污槽位于所述第三阀和所述第四阀之间；且
26.所述储污槽的底部连接有排污管，所述排污管上设置有控制其开闭的排污阀，配置成当所述第三阀和所述第四阀关闭后受控地打开所述排污阀以将沉淀于所述储污槽的杂质排出。
27.进一步地，所述储污槽位于所述反冲洗管的下方，以确保当冷媒流经所述反冲洗管时进入所述储污槽。
28.进一步地，所述过滤结构还包括：
29.压差传感器，设置在所述过滤器上，配置成检测所述滤器的滤芯的前后压差。
30.进一步地，所述滤芯包括沿所述第一方向依次设置的第一固定架、支撑弹簧、第二固定架、干燥剂层、过滤网和第三固定架，并且所述支撑弹簧的两端分别与所述第一固定架和所述第二固定架相连。
31.特别地，本发明提供了一种制冷系统，包括上述任一项的过滤结构。
32.本发明的过滤器用于设置在制冷系统的冷媒流路中对沿第一方向流过其内滤芯的冷媒进行过滤，流体驱动装置邻接于过滤器，其可以促使冷媒沿第二方向流过过滤器，当压差传感器检测到过滤器内滤芯压差大于预设压差阈值后，启动喷射器对过滤器内滤芯进行冲刷。
33.进一步地，本发明的反冲洗管上具有沿其径向向外凸出的管壁，以形成储污槽，当冷媒流经反冲洗管时将其携带的杂质沉淀于储污槽，以防止二次污染滤芯；并且储污槽位于第三阀和第四阀之间，当反向冲洗结束后，第三阀和第四阀关闭，反冲洗管与过滤器被隔离，防止冷媒正常流动时被泄压，此时通过打开排污阀向外界排出收集的杂质，并避免了降低冷媒的正常压力，保持制冷系统正常运行时的稳定性。
34.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
35.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。
附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
36.图1是根据本发明一个实施例的制冷系统的示意图；
37.图2是根据本发明一个实施例的冷媒以第一方向流动时过滤结构的示意图；
38.图3是根据本发明一个实施例的冷媒以第二方向流动时过滤结构的示意图；
39.图4是根据本发明一个实施例的过滤结构的控制原理框图。
具体实施方式
40.请参见图1，图1是根据本发明一个实施例的制冷系统的示意图。本发明提供一种制冷系统10，该制冷系统10可以应用于多种制冷设备，如空调器、冷冻冷藏装置等，为了更加清楚地描述本发明的结构以及工作原理，本文将以该制冷系统应用于冷冻冷藏装置为例进行说明。需要说明的是，本文并对该制冷系统的应用环境未作任何具体限定。
41.在一些实施例中，该制冷系统10可为由压缩机110、冷凝器120、节流装置和蒸发器130等构成的制冷系统。
42.压缩机110是制冷循环的动力，其通过压缩作用提高冷媒蒸气的压力和温度，创造将冷媒蒸气的热量向外界环境介质转移的条件，即将低温低压冷媒蒸气压缩至高温高压状态，以便能用常温的空气或水作冷却介质来冷凝冷媒蒸气。
43.冷凝器120是一个热交换设备，利用环境将来自压缩机的高温高压制冷蒸气的热量带走，使高温高压冷媒蒸气冷却、冷凝成高压常温的冷媒液体。将高压常温的冷媒液体经过节流装置成为低温低压冷媒，降低冷媒液体的压力，而且降低冷媒液体的温度。
44.节流装置也是一个热交换设备。节流后的低温低压冷媒液体在其内蒸发(沸腾)变为蒸气，吸收储物间室内的热量，使其温度下降，达到冷冻、冷藏食品的目的。
45.蒸发器130配置成直接或间接地向冷冻冷藏装置的储物间室提供冷量。例如压缩式直冷冰箱中，蒸发器130可设置于冰箱内胆的后壁面外侧或内侧。压缩式风冷冰箱中，箱体内还具有蒸发器室，蒸发器室通过风路系统与储物间室连通，且蒸发器室内设置蒸发器，出口处设置有风机，以向储物间室进行循环制冷。
46.其中，冷媒又称制冷剂，是各种制冷系统中借以完成能量转化的媒介物质。它在低温下吸取被冷却物体的热量，然后在较高温度下转移给冷却水或空气。例如，在该冷冻冷藏装置中，蒸发器130处的冷媒吸取储物间室内空气的热量，并将该部分热量转移至冷凝器处冷却。
47.如背景技术部分所述，在制冷系统维修、组装以及加注冷媒等过程中对设备有害的物质以及杂质往往会进入到制冷系统的流路中，例如空气中的水蒸气、焊接的焊渣等，这些物质影响制冷系统的安全性和寿命，例如冷媒遇水后会水解生成酸性物质，对金属管壁产生腐蚀等，大颗粒的杂质可能导致管路堵塞等。为了克服上述缺陷，相关技术中的制冷系统中设置了用于过滤杂质的过滤器，但是在长时间运行过后，滤网容易堵塞，影响换热效率。
48.请参见图2和图3，图2是根据本发明一个实施例的冷媒以第一方向流动时过滤结构的示意图，图3是根据本发明一个实施例的冷媒以第二方向流动时过滤结构的示意图。为了克服上述现有技术的缺陷。本技术提供一种可以实现定期清洗过滤器的过滤结构，其包
括过滤器200和流体驱动装置300。
49.过滤器200用于设置在制冷系统10的冷媒流路中对沿第一方向212流过其内滤芯的冷媒进行过滤，流体驱动装置300邻接于过滤器200，配置成受控地促使冷媒沿与第一方向212相反的第二方向214以预设流速阈值之上的流速流过过滤器200，对过滤器200内滤芯进行冲刷。
50.在本实施中，第一方向212是指制冷系统10在正常运行过程时冷媒由过滤器200的冷媒进口232向冷媒出口234的流动方向，第二方向214与第一方向212相反，即冷媒由过滤器200的冷媒进口232向冷媒进口234的流动方向。
51.冷媒沿第一方向212流过过滤器200，通过其内部的滤芯过滤冷媒中的杂质。随时制冷系统10的持续运行，滤芯上附着的大量的杂质会导致过滤器200的前后压差增大，冷媒通流量减小，进而可能会导致制冷效率下降。
52.本技术的一些具体的实施中，流体驱动装置300可以邻接于过滤器200的冷媒出口234，当过滤器200的滤芯附着较多的杂质时，流体驱动装置300能够促使冷媒改变方向，并且沿第二方向214对滤芯以预设流速阈值之上的流速进行冲刷，尤其是将集中在滤芯靠近冷媒进口232的一面冲刷干净。
53.预设流速阈值之上的流速可以为持续的流速，也可以为脉冲流速。并且预设流速阈值是设定值，具体地可以根据过滤器200的结构、强度等因素进行配置，以在满足对附着在滤芯上的杂质冲刷的要求的同时又不会影响过滤器200的安全性。需要说明的是，本技术对预设流速阈值的具体数值不作特殊限定。
54.在本技术的一些实施例中，冷媒出口234形成有第一管件240，冷媒进口232形成有第二管件250；过滤结构还包括反冲洗管400和流路切换装置。
55.反冲洗管400的第一端410与第一管件240连通，反冲洗管400的第二端420与第二管件250连通，配置成沿第二方向214冲刷过滤器200的冷媒在反冲洗管400与过滤器200之间循环流动。
56.在本实施例中，反冲洗管400的第一端410可以理解为反冲洗管400与第一管件240的连接口，反冲洗管400的第二端420可以理解为反冲洗管400与第二管件250的连接口。但是，需要说明的是，第一端410和第二端420仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
57.流路切换装置配置成受控地切换冷媒流路，使冷媒沿第一方向212经第二管件250流入过滤器200并从第一管件240流出，或者使冷媒沿第二方向214在反冲洗管400与过滤器200之间循环流动。当流体驱动装置300促使冷媒反向流动时，反冲洗管400和过滤器200之间形成冷媒沿第二方向214流动的循环回路，这样冲刷滤芯的冷媒仅在该循环回路反向流动，避免影响整个制冷系统10中冷媒的流动。
58.在本技术的一些实施例中，流体驱动装置300还包括旁路管310、喷射器320和出口阀330。旁路管310的两端分别连通于第一管件240，喷射器320设置在旁路管310上，配置成促使从喷射器320入口端进入的冷媒沿第二方向214流出，出口阀330设置在喷射器320的出口端，配置成当冷媒沿第一方向212流动时受控地关闭喷射器320的出口端，防止冷媒由喷射器320的出口端流入。
59.喷射器320是利用流体来传递能量和质量的真空获得装置，采用有一定压力的流体通过对称均布成一定侧斜度的喷嘴喷出，聚合在一个焦点上。喷射器320具有体积小、重量轻、结构紧凑、喷射流体速度大等优点，适用于本技术的制冷系统10。
60.为了避免制冷系统10的冷媒以第一方向212正常流动时对喷射器320造成影响，在本实施例的流体驱动装置设置了旁路管310和出口阀330。当冷媒以第一方向212正常流动时，出口阀330可以受控地关闭，使得旁路管310在正常运行过程中与第一管件240不导通，当反向冲刷且在喷射器320启动后，出口阀330可以受控地打开，以在过滤器200、反冲洗管400和旁路管310形成循环回路。
61.流路切换装置可以切换冷媒的流路，使冷媒沿第一方向212流动时不进入反冲洗管400，而直接流出第一管件240；或者冷媒沿第二方向214反向冲洗时，封闭第一管件240和第二管件250，以形成独立的循环冲刷回路，避免影响整个制冷系统10。
62.具体地，流路切换装置包括第一阀510、第二阀520、第三阀530、第四阀540和第五阀550。
63.第一阀510设置于第一管件240的端部，并且其上与第一管件240相对的口可以与制冷系统10的冷凝管20或者其他管路相连。第二阀520设置于第二管件250的端部，其上与第二管件250相对的口可以与制冷系统10的冷凝管20或者其他管路相连。第三阀530设置于在反冲洗管400且靠近其第一端410。第四阀540设置于在反冲洗管400且靠近其第二端420。第五阀550设置于第一管件240上，位于旁路管310的出口端与反冲洗管400的第一端410之间。
64.其中，第一阀510、第二阀520和第五阀550用于控制第一管件240和第二管件250的开闭，第三阀530和第四阀540分别用于控制反冲洗管400与第一管件240和第二管件250连通和关闭，第一阀510、第二阀520、第三阀530、第四阀540和第五阀550可以通过开闭配合，以切换冷媒的流路。
65.请参见图2，当过滤器200的滤芯的前后压差小于或等于预设压差阈值时，第一阀510、第二阀520和第五阀550受控地打开，且第三阀530和第四阀540受控地关闭，此时冷媒沿第一方向212从第二管件250流入冷媒进口232，并且通过过滤器200的滤芯以过滤杂质，最后由冷媒出口234流进第一管件240，进而进入与第一管件240相连的制冷系统10的冷凝管20或者其他管路。并且由于第三阀530和第四阀540受控地关闭，当冷媒以第一方向212流动时，不会进入反冲洗管400，保证制冷系统10的冷媒正常运行。
66.请参见图3，当过滤器200的滤芯的前后压差大于预设压差阈值时，第一阀510、第二阀520和第五阀550受控地关闭，且第三阀530和第四阀540受控地打开，这样在过滤器200、旁路管310与反冲洗管400之间形成了独立的循环回路。当喷射器320启动后，冷媒的流动方向改变，反向冲刷过滤器200的滤芯，并流出冷媒进口232进入第二管件250，从第二管件250与反冲洗管400相连的口进入反冲洗管400，随后由第一管件240直接流入喷射器320的入口端，完成循环。
67.在本实施例中，制冷系统10可以通过实时检测过滤器200的滤芯的前后压差来判断过滤器200是否需要清理。过滤器200的滤芯的前后压差值越大说明该滤芯堵塞程度严重。并且预设压差阈值可以为设定值，当检测到的过滤器200的滤芯的前后压差值大于预设压差阈值时，关闭第一阀510、第二阀520和第五阀550，打开第三阀530和第四阀540，建立冲
刷回路，对滤芯进行冲刷。
68.在本技术的一些实施例中，制冷系统10还包括压差传感器610，设置于过滤器200上，配置成检测过滤器200的滤芯的前后压差。压差传感器610是一种用来测量两个压力之间差值的传感器，通常用于测量某一设备或部件前后两端的压差。在本实施例中，其两个压力接口可以垂直连接在滤芯的两端，以实时检测滤芯前后两端的差压。
69.在本技术的一些实施例中，反冲洗管400上具有沿其径向向外凸出的管壁，以形成储污槽430，配置成当冷媒流经反冲洗管400时将其携带的杂质沉淀于储污槽430。
70.经过冷媒的反向冲刷后，滤芯上附着的杂质随着冷媒进入反冲洗管400内，并在流经储污槽430的过程中利用物理沉降的方式将杂质留在储污槽430内，以防止二次污染滤芯。
71.储污槽430位于第三阀530和第四阀540之间，储污槽430的底部连接有排污管440，排污管440上设置有控制其开闭的排污阀450，配置成当第三阀530和第四阀540关闭后受控地打开排污阀450以将沉淀于储污槽430的杂质排出。
72.当反向冲洗结束后，第三阀530和第四阀540关闭，反冲洗管400与过滤器200被隔离，防止冷媒正常流动时被泄压，此时反冲洗管400处于独立封闭的环境，可以通过打开排污阀450向外界排出收集的杂质，并避免了降低冷媒的正常压力。
73.在一些优选的实施例中，储污槽430位于反冲洗管400的下方，以使得当冷媒流经反冲洗管400受重力作用进入储污槽430，以提高收集效率。
74.请参见图4，图4是根据本发明一个实施例的制冷系统的控制原理框图。在本技术的一些实施例中，制冷系统10还包括主控制器600，并且第一阀510、第二阀520、第三阀530、第四阀540、第五阀550、出口阀330和排污阀450可以配置为电动截止阀或气动截止阀任意一种，主控制器600实时接收压差传感器610获取的过滤器200的滤芯的前后压差信号，并与预设压差阈值进行比较，并发送执行指令给第一阀510、第二阀520、第三阀530、第四阀540、第五阀550、出口阀330、排污阀450和喷射器320，以打开或关闭上述阀门。
75.在本技术的一些实施例中，滤芯包括沿第一方向212依次设置的第一固定架262、支撑弹簧222、第二固定架264、干燥剂层224、过滤网226和第三固定架266，支撑弹簧222的两端分别与第一固定架262和第二固定架264相连。
76.第一固定架262、第二固定架264和第三固定架266用于固定支撑弹簧222、干燥剂层224和过滤网226。干燥剂层224可以吸附冷媒中的水，过滤网226可以用于过滤冷媒中的其他杂质。当然，滤芯还可以有其他组成部分，为了不掩盖本技术的发明点，在此不一一阐述。
77.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。