过滤组件及应用设备 |
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| 申请号 | CN202410097467.6 | 申请日 | 2024-01-24 | 公开(公告)号 | CN117797948A | 公开(公告)日 | 2024-04-02 |
| 申请人 | 常州华束科技有限公司; | 发明人 | 彭宇飞; 陈弹蛋; 陶小魁; 龙继东; 陆路遥; 胡克林; 李燕; 俞贤波; 冯永强; 蒋雪娇; 彭攀; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种过滤组件及应用设备，其中，过滤组件包括壳体和过滤部，壳体内具有贯通的空腔，空腔包括依次连通的第一部分、第二部分以及第三部分，第二部分包括主通道以及次通道；过滤部包括第一过滤件、防回流件和第二过滤件，第一过滤件安装于主通道，防回流件安装于次通道内，第二过滤件安装于次通道内，防回流件及第二过滤件之间形成有储污腔。本发明过滤组件通过设置存放杂质的储污腔，降低了油路堵塞的可能性；并且，本发明过滤组件将主通道和次通道分割开，进一步降低了油路堵塞的可能性。另外，通过设置防回流件，即使本发明过滤组件在使用时遇到绝缘油回流的情况，防回流件也能阻挡杂质回流至壳体的第一部分。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种过滤组件，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 过滤组件及应用设备技术领域背景技术[0002] 现如今，流体在各行各业都发挥着重要的作用，例如在高温、高电场和强辐射场的工作环境下，通常会使用绝缘油来对设备进行冷却，以保证设备的正常工作。但是绝缘油长期工作在高温、高电场和强辐射场的工作环境下工作的话，会出现拉弧击穿现象，导致绝缘油出现积碳。为了维持绝缘油的绝缘性能，降低设备的打火概率和维护频率，需要对绝缘油进行过滤。 [0003] 现有的对绝缘油进行过滤的方法通常采用滤网对绝缘油进行简单的过滤，杂质可能附着在滤网表面，这样很容易造成油路堵塞，因此过滤组件很快就会失效，对设备的维护频率高，工作效率低。 发明内容[0004] 本发明的主要目的在于提供一种过滤组件及应用设备，旨在解决现有的对绝缘油进行过滤的方法很容易造成油路堵塞、对设备的维护频率高、工作效率低的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供一种过滤组件，包括：壳体，所述壳体内具有贯通的空腔，且所述壳体的两端分别为入口端和出口端，所述空腔包括依次连通的第一部分、第二部分以及第三部分，所述入口端位于所述第一部分，所述出口端位于所述第三部分，所述第二部分包括主通道以及次通道，所述主通道的两端及所述次通道的两端均分别与所述第一部分和所述第三部分连通； 过滤部，所述过滤部包括第一过滤件、防回流件和第二过滤件，所述第一过滤件安装于所述主通道与所述第一部分连通的一端，所述第一过滤件将所述主通道与所述第一部分连通的一端全覆盖并与所述次通道间隔设置，所述防回流件安装于所述次通道内并位于靠近所述次通道与所述第一部分连通的一端，所述第二过滤件安装于所述次通道内并位于所述防回流件背离所述第一部分的一侧，所述防回流件和所述第二过滤件内均形成有流道，且所述第二过滤件的流道的尺寸小于所述防回流件的流道的尺寸，所述防回流件及所述第二过滤件均将所述次流道的横截面全覆盖，所述防回流件及所述第二过滤件间隔设置且之间形成有用于存放杂质的储污腔。 [0006] 可选地，所述壳体包括外壳以及安装于所述外壳内的分割环，所述外壳对应所述分割环的部分及所述分割环均呈空心圆柱体结构，所述分割环围成所述主通道，所述外壳对应所述分割环的部分和所述分割环之间围成所述次通道。 [0007] 可选地，所述第一过滤件为锥形滤网，所述锥形滤网的大端安装于所述分割环朝所述入口端的一端，所述锥形滤网的小端朝所述入口端的方向延伸。 [0009] 可选地，所述防回流件与所述第一过滤件间隔设置。 [0010] 可选地，所述过滤组件还包括设置于所述主通道内的驱动件。 [0011] 可选地，所述防回流件及所述第二过滤件均为多孔陶瓷制件。 [0012] 可选地，所述防回流件的流道沿垂直于所述次通道的延伸方向的方向上的横截面积为 2500um²至70000um²， 所述第二过滤件的流道沿垂直于所述次通道的延伸方向的方向上的横截面积为 10um²至700um²。 [0013] 可选地，所述第一部分与所述第二部分连通的一端沿垂直于所述第一部分的延伸方向的方向上的横截面积沿靠近所述第二部分的方向逐渐扩大； 所述第三部分与所述第二部分连通的一端沿垂直于所述第三部分的延伸方向的方向上的横截面积沿远离所述第二部分的方向逐渐缩小。 [0014] 本发明还提出一种应用设备，所述应用设备包括冷却系统，所述冷却系统包括流体管路和如上所述的过滤组件，所述过滤组件安装于所述流体管路上。 [0015] 本发明过滤组件在使用时，需将过滤组件安装于设备的冷却循环回路上，设备的冷却循环回路内绝缘油在流动至过滤组件时，带杂质的绝缘油首先从入口端进入壳体的第一部分，并沿第一部分流动至第二部分。此时，绝缘油可以进入主通道或者次通道，而部分杂质由于第一过滤件的存在无法进入主通道内，便会在绝缘油的不断冲击下进入次通道内。由于防回流件的流道的尺寸较大，进入次通道内的杂质会先穿过防回流件的流道进入到储污腔内，并且第二过滤件的流道尺寸较小，杂质无法通过，从而被第二过滤件阻挡下来留在储污腔内，实现了杂质的过滤。相较于现有技术中通过滤网过滤的方式，本发明过滤组件通过设置存放杂质的储污腔，可以存放更多的杂质，降低了油路堵塞的可能性；并且，本发明过滤组件将主要用于供绝缘油流通的主通道和主要用于过滤杂质的次通道分割开，即使次通道存放了很多的杂质也不会影响主通道的绝缘油的正常流动，进一步降低了油路堵塞的可能性，进而大大延长了过滤组件的可使用时长，降低了设备的维护频率，提高了工作效率。另外，通过设置防回流件，即使本发明过滤组件在使用时遇到绝缘油回流的情况，防回流件也能阻挡大部分存放在储污腔内的杂质回流至壳体的第一部分，对杂质的过滤更加稳定、可靠。附图说明 [0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。 [0017] 图1为本发明一实施例过滤组件的结构示意图。 [0018] 附图标号说明：标号 名称 标号 名称 100 过滤组件 14 外壳 10 壳体 15 分割环 11 空腔 20 过滤部 111 第一部分 21 第一过滤件 112 第二部分 22 防回流件 1121 主通道 23 第二过滤件 1122 次通道 24 储污腔 113 第三部分 30 驱动件 12 入口端 40 高压电线 13 出口端 50 地线 本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 具体实施方式[0019] 下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。 [0020] 需要说明，本实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0021] 另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0022] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0023] 另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0024] 本发明提供一种过滤组件100，包括壳体10和过滤部20，壳体10内具有贯通的空腔11，且壳体10的两端分别为入口端12和出口端13，空腔11包括依次连通的第一部分111、第二部分112以及第三部分113，入口端12位于第一部分111，出口端13位于第三部分113，第二部分112包括主通道1121以及次通道1122，主通道1121的两端及次通道1122的两端均分别与第一部分111和第三部分113连通；过滤部20包括第一过滤件21、防回流件22和第二过滤件23，第一过滤件21安装于主通道1121与第一部分111连通的一端，第一过滤件21将主通道 1121与第一部分111连通的一端全覆盖并与次通道1122间隔设置，防回流件22安装于次通道1122内并位于靠近次通道1122与第一部分111连通的一端，第二过滤件23安装于次通道 1122内并位于防回流件22背离第一部分111的一侧，防回流件22和第二过滤件23内均形成有流道，且第二过滤件23的流道的尺寸小于防回流件22的流道的尺寸，防回流件22及第二过滤件23均将次流道的横截面全覆盖，防回流件22及第二过滤件23间隔设置且之间形成有用于存放杂质的储污腔24。 [0025] 如图1所示，壳体10的左端为入口端12，右端为出口端13。空腔11包括从左到右依次连接的第一部分111、第二部分112以及第三部分113。第一过滤件21安装与主通道1121的左端，防回流件22安装于次通道1122内靠近左端的位置，第二过滤件23安装于次通道1122内防回流件22的右侧。 [0026] 需要说明的是，本发明可以应用于过滤大部分的流体，包括气体和液体，本发明中具体实施例主要以对需要油冷的设备中冷却循环回路内的绝缘油进行过滤为例说明，并不代表本发明仅限于对绝缘油进行过滤。可以理解的，第二过滤件23的流道的数量和防回流件22的流道的数量均可以为一个或多个，且数量可以相同也可以不同，本发明实施例对此不作限制。 [0027] 本发明过滤组件100在使用时，需将过滤组件100安装于设备的冷却循环回路上，设备的冷却循环回路内绝缘油在流动至过滤组件100时，带杂质的绝缘油首先从入口端12进入壳体10的第一部分111，并沿第一部分111流动至第二部分112。此时，绝缘油可以进入主通道1121或者次通道1122，而部分杂质由于第一过滤件21的存在无法进入主通道1121内，便会在绝缘油的不断冲击下进入次通道1122内。由于防回流件22的流道的尺寸较大，进入次通道1122内的杂质会先穿过防回流件22的流道进入到储污腔24内，并且第二过滤件23的流道尺寸较小，杂质无法通过，从而被第二过滤件23阻挡下来留在储污腔24内，实现了杂质的过滤。相较于现有技术中通过滤网过滤的方式，本发明过滤组件100通过设置存放杂质的储污腔24，可以存放更多的杂质，降低了油路堵塞的可能性；并且，本发明过滤组件100将主要用于供绝缘油流通的主通道1121和主要用于过滤杂质的次通道1122分割开，即使次通道1122存放了很多的杂质也不会影响主通道1121的绝缘油的正常流动，进一步降低了油路堵塞的可能性，进而大大延长了过滤组件100的可使用时长，降低了设备的维护频率，提高了工作效率。另外，通过设置防回流件22，即使本发明过滤组件100在使用时遇到绝缘油回流的情况，防回流件22也能阻挡大部分存放在储污腔24内的杂质回流至壳体10的第一部分111，对杂质的过滤更加稳定、可靠。 [0028] 在一实施例中，壳体10包括外壳14以及安装于外壳14内的分割环15，外壳14对应分割环15的部分及分割环15均呈空心圆柱体结构，分割环15围成主通道1121，外壳14对应分割环15的部分和分割环15之间围成次通道1122。可以理解的，外壳14对应分割环15的部分及分割环15均呈空心圆柱体结构，即主通道1121为圆柱形，次通道1122为围设于主通道1121外周的环形结构。次通道1122为围设于主通道1121外周的环形结构利于在各种角度的使用情况下，杂质都能够很轻易地流动至次通道1122，进而提高了本发明过滤组件100的使用可靠性。具体的，在制作时可以通过一体成型技术制作出外壳14和分割环15，分割环15和外壳14之间可以通过至少一个连接块连接以实现分割环15安装于外壳14内。 [0029] 进一步地，第一过滤件21为锥形滤网，锥形滤网的大端安装于分割环15朝入口端12的一端，锥形滤网的小端朝入口端12的方向延伸。第一过滤件21为锥形，绝缘油以一定速度流过时，会形成液体反射，将粘附在第一过滤件21上的污染及气泡带走，避免了第一过滤件21被堵塞的情况，保障了主通道1121的通畅。并且，由于反射形成的液体压力，更利于绝缘油携带杂质进入次通道1122，进一步提高了本发明过滤组件100的使用可靠性。具体的，锥形滤网可以卡接于分割环15的左端的内边沿，和/或，锥形滤网可以粘接于分割环15的左端，以实现锥形滤网的安装。 [0030] 在一实施例中，第一过滤件21为金属制件，第一过滤件21上连接有高压电线40，外壳14上连接有地线50，以使第一过滤件21与外壳14之间形成有用于拖曳导电杂质的电磁场。第一过滤件21上连接有高压电线40，外壳14上连接地线50，使得第一过滤件21和外壳14之间形成电压差，从而产生电磁场。在电磁场力的作用下，碳丝等长条形导电杂质会沿着电场线排布，进而实现电磁场对导电杂质形成拖曳，使其更加不容易从第一过滤件21进入主通道1121内。由于导电杂质与将进入次通道1122的流体的流动方向垂直，因此导电杂质会受到流体冲击从而进入次通道1122，而不是进入主通道1121，提高了过滤杂质的效果，进而提高了本发明过滤组件100的使用可靠性。 [0031] 需要说明的是，绝缘油的流动性对于应用设备的冷却效果至关重要，绝缘油的流动性越好，对应用设备的冷却效果越好。可以理解的，过滤件滤网的网孔孔径越大，对绝缘油的流动性的影响越小。本发明过滤组件100通过使第一过滤件21与外壳14之间形成用于拖曳导电杂质的电磁场，降低杂质从第一过滤件21进入主通道1121内的可能性，进而可以增大第一过滤件21的网孔孔径，以降低第一过滤件21对绝缘油流动的阻挡，使得绝缘油的流动性提高，应用设备的冷却效果更好。 [0032] 进一步地，防回流件22与第一过滤件21间隔设置。可以理解的，由于电磁场的拖曳，导电杂质会沿着电场线排布，将防回流件22与第一过滤件21间隔设置，使得导电杂质在进入防回流件22之间脱离电磁场的影响，从而在流体的流动的影响下变换成利于流动的姿态，利于导电杂质通过防回流件22进入储污腔24内，进一步提高了本发明过滤组件100的使用可靠性。 [0033] 在一实施例中，过滤组件100还包括设置于主通道1121内的驱动件30。驱动件30安装在主通道1121内，为过滤组件100提供油循环动力。通过调节驱动件30的转速，可以实现主通道1121内的流速在较大范围内调整，从而影响油在主通道1121和次通道1122内的分压和各自流量。通过切换驱动件30的运行速度，可以兼顾冷却循环工况和非工况下油的流动，在工况下，驱动件30运行速度较高，油大部分从主通道1121流过以保证冷却效果；而在非工况下，驱动件30运行速度较低甚至反向运行，使得更高比例的油从次通道1122流过，从而更多地对杂质进行过滤处理。通过设置驱动件30以实现根据需求调整主通道1121和次通道1122内的流量，更加灵活方便，实现了在不影响工作正常进行的情况下能更高效地收集油中的杂质，设计简单、巧妙，提高了本发明过滤组件100的适用性。具体的，驱动件30可以是现有技术中的液泵或者风机，驱动件30具体采用液泵或者风机根据实际需要过滤的流体决定。 [0034] 在一实施例中，防回流件22及第二过滤件23均为多孔陶瓷制件。多孔陶瓷制件具有耐高温、耐高压、绝缘以及使用寿命长等优点。 [0035] 进一步地，防回流件22的流道沿垂直于次通道1122的延伸方向的方向上的横截面积为2500um²至70000um²，第二过滤件23的流道沿垂直于次通道1122的延伸方向的方向上的横截面积为10um²至700um²。防回流件22的竖向的横截面积为2500um²至70000um²，能够很好地实现防回流件22能供杂质穿过，但当发生绝缘油回流时防回流件22能对存放在储污腔24里的杂质起到阻挡作用。第二过滤件23的竖向的横截面积为10um²至700um²，能够很好地实现对流动至储污腔24内地杂质地筛选、过滤，提高本发明过滤组件100的使用可靠性。 [0036] 在一实施例中，第一部分111与第二部分112连通的一端的横截面积沿靠近第二部分112的方向逐渐扩大；第三部分113与第二部分112连通的一端的横截面积沿远离第二部分112的方向逐渐缩小。第一部分111右端竖向的横截面积朝右逐渐扩大，第三部分113左端竖向的横截面积朝右逐渐缩小。可以理解的，流量恒定的情况下，横截面积越大，流速越低；反之，横截面积越小，流速越高。绝缘油在进入第二部分112时，流速减小利于更多部分的绝缘油进入次通道1122，能更好地对绝缘油进行过滤。绝缘油离开第二部分112时，流速提高以确保工作的正常运行，提高了本发明过滤组件100的使用可靠性。 [0037] 本发明还提出一种应用设备，应用设备包括冷却系统，冷却系统包括流体管路和如上所述的过滤组件100，过滤组件100安装于流体管路上。该应用设备的具体结构参照上述实施例，由于本应用设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。具体的，应用设备可以是X射线源。 |
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