[發明專利]封頭及具有其的氣液分離器

在審

• 申請號: 201610070311.4
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN107024043A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 浙江三花智能控制股份有限公司
• 主分類號: F25B43/00
• 分類號: F25B43/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,鄒秋爽

技術領域

本發明涉及空調器領域，具體而言，涉及一種封頭及具有其的氣液分離器。

背景技術

分離器一般用于中型及大型制冷系統中，安裝在蒸發器與壓縮機之間。分離器用于分離氣態和液態制冷劑，使制冷劑均以氣態的形式從壓縮機吸氣口進入壓縮機，防止對壓縮機造成液擊，同時回冷凍油到壓縮機中，潤滑壓縮機，保證壓縮機的正常運轉，并儲存部分液態制冷劑。如圖1所示，該分離器主要結構為進口管1’、上封頭2’、下封頭3’、筒體4’、固定板5’、過濾部件6’(或在直管上帶小孔)、出口管7’等部件組成。

上封頭2’、筒體4’、下封頭3’組成一個一定容積的密閉內腔，同時該內腔要求在承受一定壓力時無泄漏、破損現象。氣液混合氣從進口管1’進入，氣體進入內腔后氣流擴散，制冷劑液滴往下落，氣體上浮。上浮的氣體進入直管，經過回油孔位置時吸取內腔的冷凍油一起從出口管7’進入壓縮機內。使制冷劑均以氣態的形式從壓縮機吸氣口回到壓縮機，防止對壓縮機造成液擊，同時虹吸到的冷凍油對壓縮機起到潤滑作用。

封頭是圓筒形容器的主要組成部分，常見的有半球形、橢圓形、蝶形、錐形和平板形封頭。這些封頭在強度及制造上各有其特點。半球形受力情況最佳，但最難制造。根據使用要求，在實際生產中，中低壓容器大多采用橢圓形封頭。當橢圓形封頭的模具加工有困難時，一般以蝶形封頭來代替。下面對現有技術中的蝶形封頭進行詳細說明：

如圖2至圖4所示，封頭包含球面8’、圓筒部分9’以及過渡圓弧10’三個部位。設置上述過渡圓弧10’的目的是為了降低邊緣應力。具體地，從幾何形狀來看，蝶形封頭為一不連續曲面。在三部分的連接處，即a、b點經線曲率半徑有突變，以致使a、b處及其附近的邊緣區域產生較大的邊緣應力。該邊緣應力的大小和球面半徑Ri與過渡區圓弧半徑r的比值有關。r/Ri的比值越小，即曲率半徑突變值越大，因而有可能發生周向裂紋，亦可能出現周向折皺。當r＝0時，即無過渡區時，蝶形封頭就變成了無折邊球形封頭，此時邊緣應力達到最大值。因此在球面與圓筒部分中間設置有過渡圓弧以減小邊緣應力。上述球面為以Ri為半徑的球面，過渡圓弧為連接直線段和球面部分的圓弧段，該圓弧段的半徑為r，裝配時筒體插入封頭內至圓弧處，依靠圓弧面與筒體進行固定。圓筒部分為直線段，當筒體插入圓弧處的焊接端時，對其進行焊接以使封頭與筒體密封并連接在一起。

在設計蝶形封頭厚度時，需要根據下述公式進行計算：

上式中：

δ---材料的計算厚度

Pc---計算壓力

[σ]^t---設計溫度下封頭材料的許用應力

Ri---封頭球面部分內半徑；

M---蝶形封頭形狀系數，按式(1-2)計算

r---過渡圓弧內半徑

---焊接接頭系數。

蝶形封頭計算公式是以封頭球面部分薄膜應力計算公式乘以形狀系數M修正得來的。Ri/r越大(在保持Ri不變的前提下r越小Ri/r越大)，封頭曲面不連續處局部應力越突出，形狀系數M越大，計算厚度越大，因此在設計時r取值一般不小于封頭厚度的3倍。

上述現有技術存在以下問題：

如圖5所示，產品總長(A)＝封頭高度(B)+器體長度(C)-重疊部分(D)。在實際生產過程中由于筒體端口外徑(b)存在一定的浮動，如圖6所示，當外徑b由b1減小為b2時，重疊部分D尺寸發生了明顯變化，有D1增加到D2，從而引起產品總長(A)發生變化，引起產品尺寸不合格。此外，由于筒體與封頭的接觸方式為線與線接觸，因此在實際裝配時很容易發生偏斜，特別是r越大，偏斜幾率越大。當封頭與筒體發生偏斜時(如圖7所示)焊縫位置出現一高一低，焊接時容易產生泄漏現象，產品質量存在嚴重隱患。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種封頭及具有其的氣液分離器，以解決現有技術中的由于封頭與筒體配合差所導致的產品質量低問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種封頭包括：封頭本體；定位凹部，設置在封頭本體上，定位凹部包括水平部及設置在水平部上方的連接部，水平部向封頭本體的內部凹入并形成定位臺階。

進一步地，封頭本體包括：球面部、圓筒部及過渡部，圓筒部設置在球面部的下方，過渡部連接在球面部與圓筒部之間，水平部設置在圓筒部和/或過渡部上。

進一步地，連接部包括相對的第一斜面結構和第二斜面結構以及連接在第一斜面結構和第二斜面結構之間的第三斜面結構，水平部與第一斜面結構、第二斜面結構及第三斜面結構的底部連接。