過濾干燥器的制造方法
【專利說明】過濾干燥器
[0001 ] 相關(guān)專利數(shù)據(jù)
[0002]本申請要求于2013年10月24日提交的美國第61/895，186號臨時申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003 ]本發(fā)明涉及加熱、通風(fēng)、空調(diào)和制冷(HVACR)系統(tǒng)中的污染物控制。
【背景技術(shù)】
[0004]HVACR系統(tǒng)中的過濾干燥器的功能是除去有害污染物，如濕氣、酸、銅氧化物、金屬片、蠟類化合物等。隨著時間的推移，這些污染物水平升高會危及系統(tǒng)的使用壽命并對系統(tǒng)性能產(chǎn)生不利影響。
[0005]在歷史上，傳統(tǒng)過濾干燥器的形狀為大致的圓柱形，如圖1中的過濾干燥器10。這種過濾干燥器典型地包括由一對端蓋14和16封閉的管狀殼體12，端蓋各自形成相應(yīng)的接頭18和20以及通過過濾干燥器的潛在的泄漏路徑。用于將過濾干燥器接入(plumbing)HVACR系統(tǒng)的裝配接頭22和24分別連接到相應(yīng)端蓋。這些接頭可以提供通過過濾干燥器的潛在泄漏路徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種用于在HVACR系統(tǒng)中污染物控制的大致為球形的過濾干燥器。與同等尺寸圓柱形過濾干燥器相比，對于給定的工作壓力，球面設(shè)計可允許減少或最小化殼壁厚度。過濾干燥器可以具有簡化的內(nèi)部芯體，如模制芯體，它可以是主要的且在一些實施方案中是過濾干燥器中顆粒過濾的唯一手段。
[0007]本文公開的球形過濾干燥器比傳統(tǒng)過濾干燥器，如圖1所示的圓柱形過濾干燥器，可以具有顯著的優(yōu)點。球形過濾干燥器可具有更少的部件，這可以同時減少組裝時間和材料成本。例如，在球形殼體的一個實施例中，結(jié)合芯體的幾何形狀和強度，通過殼體施加在芯體上的壓縮力使芯體(和任何其他內(nèi)部部件)固定在適當位置。這可以允許除去通常用于傳統(tǒng)過濾干燥器中的以固定內(nèi)部部件的彈簧，由此簡化了裝配并縮短了制造時間。此外，組件的壓縮引起圍繞芯體的緊密配合，從而通過減少或消除可環(huán)繞芯體的制冷劑的量來提供更加有效的污染物去除。
[0008]球形過濾干燥器可以承受的內(nèi)部壓力為傳統(tǒng)圓柱形過濾干燥器可承受的內(nèi)部壓力的大約兩倍。這可允許在將球形過濾干燥器在高壓系統(tǒng)(例如，在高壓下操作的使用制冷劑的系統(tǒng))中使用。對于傳統(tǒng)的HVACR系統(tǒng)，球形干燥器能承受與傳統(tǒng)圓柱形過濾干燥器相同的內(nèi)部壓力，但使用明顯較少的材料。例如，球形過濾干燥器的壁厚度可以是具有相同的最大直徑的圓柱形過濾干燥器的大約一半，但能承受與其相當?shù)膬?nèi)部壓力。壁厚度的減少會導(dǎo)致材料顯著減少、并且?guī)碇圃靸?yōu)勢，而這可以降低整體成本。
[0009]相對于傳統(tǒng)過濾干燥器，球形過濾干燥器可具有較低的材料成本以及減少的尺寸和重量。相對于其他幾何形狀，球體的外表面面積與內(nèi)部體積的比例較低。因此，相比其他幾何形狀，球形過濾干燥器每單位質(zhì)量的殼體材料可以包含更多的干燥劑。
[0010]球形過濾干燥器的壓縮組件允許從過濾干燥器中去除非過濾元件，非過濾元件可能會導(dǎo)致對流經(jīng)過濾干燥器的流體的不必要的屏障和整個過濾干燥器上不期望的壓降。例如，球形過濾干燥器的芯體無需彈簧或其它元件即可固定。彈簧的去除消除了流經(jīng)過濾干燥器的屏障，同時也降低了整個過濾干燥器的壓降。
[0011]此外，從流經(jīng)過濾干燥器的路徑去除非過濾元件可允許芯體和殼體獲得最佳尺寸。例如，芯體可以被成形以獲得通過過濾干燥器的期望流速、整個過濾干燥器的壓降和污染物吸附能力。殼體尺寸可根據(jù)芯體的期望尺寸而減小。過濾干燥器和芯體的這種最佳尺寸會導(dǎo)致每單位量的過濾干燥器的干燥劑的制冷劑容納能力降低，與具有其它內(nèi)部的非過濾元件如彈簧或需要裝配的其它部件的傳統(tǒng)過濾干燥器相比，這可允許系統(tǒng)制造商將總體較少的制冷劑裝入系統(tǒng)。
[0012]為了消除通過殼體的潛在泄漏路徑，殼體可以由彼此結(jié)合的兩個大致半球形的殼體形成。在這樣的實施方案中，與圖1所示的傳統(tǒng)過濾干燥器類型的多個接頭相比，該過濾干燥器可以僅具有其中兩個半殼體結(jié)合時形成的一個機械接頭。在另一個實施例中，球形殼體和接頭可由單塊(例如，單片)材料一體成型，提供了無機械接頭的單一主體，從而消除了如圖1所示的傳統(tǒng)過濾干燥器中典型的泄漏路徑。
[0013]過濾干燥器可包括與殼體一體成型的一個或多個接頭。例如，接頭可由殼體一體成型。這樣，接頭可以是單一的(例如，由與殼體相同的材料塊形成)，從而消除了殼體和接頭之間的連接，其通常是當通過手或釬焊將接頭連接至殼體時形成。
[0014]過濾干燥器可以由具有外覆層的材料如銅包鋼制成。這種材料可以無需保護涂層，這種保護涂層通常被應(yīng)用于耐腐蝕目的的過濾干燥器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，大致呈球形的過濾干燥器包括殼體，包括相對殼體而位置固定的芯體。殼體具有形成入口的第一開口和形成出口的第二開口，第一開口和第二開口通過芯體而彼此流體連通。芯體由介質(zhì)組成，該介質(zhì)可以除去由第一開口通過芯體流向第二開口的流體中的污染物。殼體可以是單片或由一對大致半球形殼體形成。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，過濾干燥器包括大致球形的殼體，該殼體具有連接到第二半球形殼體的第一半球形殼體。第一半球形殼體具有第一開口，第二半球形殼體具有第二開口。過濾干燥器還包括設(shè)置在第一開口和第二開口之間的流路中的芯體。芯體包括用于從沿該流路流動的流體中除去污染物的介質(zhì)并且其通過殼體施加在芯體上的壓縮力而固定。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，過濾干燥器包括具有第一圓柱形突出部分且具有邊緣部的球形殼體，該第一圓柱形突出部分伸縮地接納于第一接頭體中，該邊緣部形成在第一接頭體的邊緣部的上方。芯體布置在殼體內(nèi)以提供污染物從流經(jīng)芯體的流體中的去除。過濾干燥器可具有伸縮地接納于第二接頭體中的第二圓柱形突出部分和形成在第二接頭體的邊緣部的上方的邊緣部。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，過濾干燥器包括含有芯體的球形整體式殼體，芯體由干燥劑例如珠狀或顆粒狀干燥劑組成。在殼體的一端的第一接頭提供了殼體到HVACR系統(tǒng)的部件的連接，在殼體的相對端的第二接頭提供了殼體到HVACR系統(tǒng)的另一部件的聯(lián)接。殼體里面是流體流經(jīng)的一對多孔限位元件。限位元件將芯體固定在殼體內(nèi)的適當位置。限位元件之一被設(shè)置在入口和芯體之間，另一個則被設(shè)置在芯體和出口之間。
【附圖說明】
[0019]現(xiàn)在參照附圖將進一步詳細地描述本發(fā)明的實施例，其中:
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的圓柱形過濾干燥器的截面圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的具有球形過濾干燥器的HVACR系統(tǒng)的示意圖；
[0022]圖3為示例性的球形過濾干燥器的等距視圖；
[0023]圖4為圖3所示的過濾干燥器的側(cè)視圖；
[0024]圖5為圖4的過濾干燥器沿線5-5剖開并示出第一示例性內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0025]圖6為圖4的球形過濾干燥器的分解等距視圖；
[0026]圖7為過濾干燥器的另一個實施例的示出另一示例性內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0027]圖8為球形過濾干燥器的另一示例性實施例的側(cè)視圖；
[0028]圖