[发明专利]过滤干燥器

说明书

相关专利数据

本申请要求于2013年10月24日提交的美国第61/895,186号临时申请的优先权，其全 部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统中的污染物控制。

背景技术

HVACR系统中的过滤干燥器的功能是除去有害污染物，如湿气、酸、铜氧化物、 金属片、蜡类化合物等。随着时间的推移，这些污染物水平升高会危及系统的使用寿命 并对系统性能产生不利影响。

在历史上，传统过滤干燥器的形状为大致的圆柱形，如图1中的过滤干燥器10。这 种过滤干燥器典型地包括由一对端盖14和16封闭的管状壳体12，端盖各自形成相应的接 头18和20以及通过过滤干燥器的潜在的泄漏路径。用于将过滤干燥器接入(plumbing) HVACR系统的装配接头22和24分别连接到相应端盖。这些接头可以提供通过过滤干燥 器的潜在泄漏路径。

发明内容

本发明涉及一种用于在HVACR系统中污染物控制的大致为球形的过滤干燥器。与 同等尺寸圆柱形过滤干燥器相比，对于给定的工作压力，球面设计可允许减少或最小化 壳壁厚度。过滤干燥器可以具有简化的内部芯体，如模制芯体，它可以是主要的且在一 些实施方案中是过滤干燥器中颗粒过滤的唯一手段。

本文公开的球形过滤干燥器比传统过滤干燥器，如图1所示的圆柱形过滤干燥器， 可以具有显著的优点。球形过滤干燥器可具有更少的部件，这可以同时减少组装时间和 材料成本。例如，在球形壳体的一个实施例中，结合芯体的几何形状和强度，通过壳体 施加在芯体上的压缩力使芯体(和任何其他内部部件)固定在适当位置。这可以允许除去 通常用于传统过滤干燥器中的以固定内部部件的弹簧，由此简化了装配并缩短了制造时 间。此外，组件的压缩引起围绕芯体的紧密配合，从而通过减少或消除可环绕芯体的制 冷剂的量来提供更加有效的污染物去除。

球形过滤干燥器可以承受的内部压力为传统圆柱形过滤干燥器可承受的内部压力 的大约两倍。这可允许在将球形过滤干燥器在高压系统(例如，在高压下操作的使用制 冷剂的系统)中使用。对于传统的HVACR系统，球形干燥器能承受与传统圆柱形过滤干 燥器相同的内部压力，但使用明显较少的材料。例如，球形过滤干燥器的壁厚度可以是 具有相同的最大直径的圆柱形过滤干燥器的大约一半，但能承受与其相当的内部压力。 壁厚度的减少会导致材料显著减少、并且带来制造优势，而这可以降低整体成本。

相对于传统过滤干燥器，球形过滤干燥器可具有较低的材料成本以及减少的尺寸和 重量。相对于其他几何形状，球体的外表面面积与内部体积的比例较低。因此，相比其 他几何形状，球形过滤干燥器每单位质量的壳体材料可以包含更多的干燥剂。

球形过滤干燥器的压缩组件允许从过滤干燥器中去除非过滤元件，非过滤元件可能 会导致对流经过滤干燥器的流体的不必要的屏障和整个过滤干燥器上不期望的压降。例 如，球形过滤干燥器的芯体无需弹簧或其它元件即可固定。弹簧的去除消除了流经过滤 干燥器的屏障，同时也降低了整个过滤干燥器的压降。

此外，从流经过滤干燥器的路径去除非过滤元件可允许芯体和壳体获得最佳尺寸。 例如，芯体可以被成形以获得通过过滤干燥器的期望流速、整个过滤干燥器的压降和污 染物吸附能力。壳体尺寸可根据芯体的期望尺寸而减小。过滤干燥器和芯体的这种最佳 尺寸会导致每单位量的过滤干燥器的干燥剂的制冷剂容纳能力降低，与具有其它内部的 非过滤元件如弹簧或需要装配的其它部件的传统过滤干燥器相比，这可允许系统制造商 将总体较少的制冷剂装入系统。

为了消除通过壳体的潜在泄漏路径，壳体可以由彼此结合的两个大致半球形的壳体 形成。在这样的实施方案中，与图1所示的传统过滤干燥器类型的多个接头相比，该过 滤干燥器可以仅具有其中两个半壳体结合时形成的一个机械接头。在另一个实施例中， 球形壳体和接头可由单块(例如，单片)材料一体成型，提供了无机械接头的单一主体， 从而消除了如图1所示的传统过滤干燥器中典型的泄漏路径。

过滤干燥器可包括与壳体一体成型的一个或多个接头。例如，接头可由壳体一体成 型。这样，接头可以是单一的(例如，由与壳体相同的材料块形成)，从而消除了壳体和 接头之间的连接，其通常是当通过手或钎焊将接头连接至壳体时形成。