本發(fā)明涉及空調(diào)器領(lǐng)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(shù)：
分離器一般用于中型及大型制冷系統(tǒng)中，安裝在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間。分離器用于分離氣態(tài)和液態(tài)制冷劑，使制冷劑均以氣態(tài)的形式從壓縮機(jī)吸氣口進(jìn)入壓縮機(jī)，防止對(duì)壓縮機(jī)造成液擊，同時(shí)回冷凍油到壓縮機(jī)中，潤(rùn)滑壓縮機(jī)，保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并儲(chǔ)存部分液態(tài)制冷劑。如圖1所示，該分離器主要結(jié)構(gòu)為進(jìn)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(gè)一定容積的密閉內(nèi)腔，同時(shí)該內(nèi)腔要求在承受一定壓力時(shí)無泄漏、破損現(xiàn)象。氣液混合氣從進(jìn)口管1’進(jìn)入，氣體進(jìn)入內(nèi)腔后氣流擴(kuò)散，制冷劑液滴往下落，氣體上浮。上浮的氣體進(jìn)入直管，經(jīng)過回油孔位置時(shí)吸取內(nèi)腔的冷凍油一起從出口管7’進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)。使制冷劑均以氣態(tài)的形式從壓縮機(jī)吸氣口回到壓縮機(jī)，防止對(duì)壓縮機(jī)造成液擊，同時(shí)虹吸到的冷凍油對(duì)壓縮機(jī)起到潤(rùn)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(qiáng)度及制造上各有其特點(diǎn)。半球形受力情況最佳，但最難制造。根據(jù)使用要求，在實(shí)際生產(chǎn)中，中低壓容器大多采用橢圓形封頭。當(dāng)橢圓形封頭的模具加工有困難時(shí)，一般以蝶形封頭來代替。下面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的蝶形封頭進(jìn)行詳細(xì)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(gè)部位。設(shè)置上述過渡圓弧10’的目的是為了降低邊緣應(yīng)力。具體地，從幾何形狀來看，蝶形封頭為一不連續(xù)曲面。在三部分的連接處，即a、b點(diǎn)經(jīng)線曲率半徑有突變，以致使a、b處及其附近的邊緣區(qū)域產(chǎn)生較大的邊緣應(yīng)力。該邊緣應(yīng)力的大小和球面半徑ri與過渡區(qū)圓弧半徑r的比值有關(guān)。r/ri的比值越小，即曲率半徑突變值越大，因而有可能發(fā)生周向裂紋，亦可能出現(xiàn)周向折皺。當(dāng)r＝0時(shí)，即無過渡區(qū)時(shí)，蝶形封頭就變成了無折邊球形封頭，此時(shí)邊緣應(yīng)力達(dá)到最大值。因此在球面與圓筒部分中間設(shè)置有過渡圓弧以減小邊緣應(yīng)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(shí)筒體插入封頭內(nèi)至圓弧處，依靠圓弧面與筒體進(jìn)行固定。圓筒部分為直線段，當(dāng)筒體插入圓弧處的焊接端時(shí)，對(duì)其進(jìn)行焊接以使封頭與筒體密封并連接在一起。
在設(shè)計(jì)蝶形封頭厚度時(shí)，需要根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算：
上式中：
δ---材料的計(jì)算厚度
pc---計(jì)算壓力
[σ]t---設(shè)計(jì)溫度下封頭材料的許用應(yīng)力
ri---封頭球面部分內(nèi)半徑；
m---蝶形封頭形狀系數(shù)，按式(1-2)計(jì)算
r---過渡圓弧內(nèi)半徑
蝶形封頭計(jì)算公式是以封頭球面部分薄膜應(yīng)力計(jì)算公式乘以形狀系數(shù)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(xù)處局部應(yīng)力越突出，形狀系數(shù)m越大，計(jì)算厚度越大，因此在設(shè)計(jì)時(shí)r取值一般不小于封頭厚度的3倍。
上述現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：
如圖5所示，產(chǎn)品總長(zhǎng)(a)＝封頭高度(b)+器體長(zhǎng)度(c)-重疊部分(d)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中由于筒體端口外徑(b)存在一定的浮動(dòng)，如圖6所示，當(dāng)外徑b由b1減小為b2時(shí)，重疊部分d尺寸發(fā)生了明顯變化，有d1增加到d2，從而引起產(chǎn)品總長(zhǎng)(a)發(fā)生變化，引起產(chǎn)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(shí)際裝配時(shí)很容易發(fā)生偏斜，特別是r越大，偏斜幾率越大。當(dāng)封頭與筒體發(fā)生偏斜時(shí)(如圖7所示)焊縫位置出現(xiàn)一高一低，焊接時(shí)容易產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量存在嚴(yán)重隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)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(xiàn)有技術(shù)中的由于封頭與筒體配合差所導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量低問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種封頭包括：封頭本體；定位凹部，設(shè)置在封頭本體上，定位凹部包括水平部及設(shè)置在水平部上方的連接部，水平部向封頭本體的內(nèi)部凹入并形成定位臺(tái)階。
進(jìn)一步地，封頭本體包括：球面部、圓筒部及過渡部，圓筒部設(shè)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(shè)置在圓筒部和/或過渡部上。
進(jìn)一步地，連接部包括相對(duì)的第一斜面結(jié)構(gòu)和第二斜面結(jié)構(gòu)以及連接在第一斜面結(jié)構(gòu)和第二斜面結(jié)構(gòu)之間的第三斜面結(jié)構(gòu)，水平部與第一斜面結(jié)構(gòu)、第二斜面結(jié)構(gòu)及第三斜面結(jié)構(gòu)的底部連接。
進(jìn)一步地，第一斜面結(jié)構(gòu)、第二斜面結(jié)構(gòu)及第三斜面結(jié)構(gòu)圍成的空間從上至下逐漸收縮。
進(jìn)一步地，第三斜面結(jié)構(gòu)與封頭本體的軸線之間的角度在5°至30°之間。
進(jìn)一步地，定位凹部為多個(gè)，多個(gè)定位凹部的水平部在同一水平面上。
進(jìn)一步地，多個(gè)定位凹部沿封頭本體的周向均勻布置。
進(jìn)一步地，連接部包括拱形結(jié)構(gòu)及連接立面，水平部與拱形結(jié)構(gòu)及連接立面的底部連接。
進(jìn)一步地，定位凹部通過沖制形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種氣液分離器，包括：上封頭、下封頭、筒體、進(jìn)口管以及出口管，筒體連接在上封頭及下封頭之間，進(jìn)口管連接在上封頭上，出口管連接在下封頭上，其中，上封頭和/或下封頭為上述的封頭。
進(jìn)一步地，上封頭和/或下封頭為上述的封頭，封頭的圓筒部的內(nèi)壁至水平部的內(nèi)沿之間的距離大于筒體的壁厚，筒體與水平部的內(nèi)表面相抵接。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，封頭本體上設(shè)置有定位凹部，定位凹部包括水平部及設(shè)置在水平部上方的連接部。其中水平部向封頭本體的內(nèi)部凹入并形成定位臺(tái)階。由于定位臺(tái)階具有一定的面積且定位臺(tái)階水平設(shè)置，因此上述結(jié)構(gòu)使得與定位臺(tái)階配合的筒體能夠與定位臺(tái)階很好地貼合，進(jìn)而使得與定位臺(tái)階配合的筒體不易發(fā)生偏斜，從而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。本申請(qǐng)的技術(shù)方案有效地解決了由于封頭與筒體配合差所導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量低問題。
附圖說明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣液分離器的縱剖圖；
圖2示出了圖1的封頭的縱剖示意圖；
圖3示出了圖2的封頭與筒體裝配的縱剖示意圖；
圖4示出了圖3的a處的放大示意圖；
圖5示出了圖3的封頭與筒體配合狀態(tài)示意圖；
圖6示出了圖3的封頭與筒體配合時(shí)的尺寸誤差示意圖；
圖7示出了圖3的封頭與筒體配合時(shí)處于傾斜狀態(tài)下的縱剖示意圖；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的封頭的實(shí)施例一的俯視示意圖；
圖9示出了圖8的封頭的主視示意圖；
圖10示出了圖8的封頭的f-f向的縱剖示意圖；
圖11示出了圖10的封頭的b處的放大示意圖；
圖12示出了圖8的封頭與筒體裝配的縱剖示意圖；
圖13示出了圖12的封頭與筒體裝配的c處的放大示意圖；
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的封頭的實(shí)施例二的主視示意圖；
圖15示出了圖14的封頭的縱剖示意圖；以及
圖16示出了圖15的封頭的d處的放大示意圖。
其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：
1’、進(jìn)口管；2’、上封頭；3’、下封頭；4’、筒體；5’、固定板；6’、過濾部件；7’、出口管；8’、球面；9’、圓筒部分；10’、過渡圓??；10、封頭本體；11、球面部；12、圓筒部；13、過渡部；20、定位凹部；21、水平部；22、連接部；221、第一斜面結(jié)構(gòu)；222、第二斜面結(jié)構(gòu)；223、第三斜面結(jié)構(gòu)；224、拱形結(jié)構(gòu)；225、連接立面；30、筒體。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖8和圖9所示，實(shí)施例一的封頭包括封頭本體10和定位凹部20。其中，定位凹部20設(shè)置在封頭本體10上，定位凹部20包括水平部21及設(shè)置在水平部21上方的連接部22，水平部21向封頭本體10的內(nèi)部凹入并形成定位臺(tái)階。
應(yīng)用本實(shí)施例的技術(shù)方案，封頭本體10上設(shè)置有定位凹部20，定位凹部20包括水平部21及設(shè)置在水平部21上方的連接部22。其中水平部21向封頭本體10的內(nèi)部凹入并形成定位臺(tái)階。由于定位臺(tái)階具有一定的面積且定位臺(tái)階水平設(shè)置，因此上述結(jié)構(gòu)使得與定位臺(tái)階配合的筒體30能夠與定位臺(tái)階很好地貼合，進(jìn)而使得與定位臺(tái)階配合的筒體30不易發(fā)生偏斜，從而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。本申請(qǐng)的技術(shù)方案有效地解決了由于封頭與筒體30配合差所導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量低問題。
如圖9至圖11所示，在實(shí)施例一中，封頭本體10包括：球面部11、圓筒部12及過渡部13，圓筒部12設(shè)置在球面部11的下方，過渡部13連接在球面部11與圓筒部12之間，上述結(jié)構(gòu)使得球面部11與圓筒部12之間能夠平滑過渡。在實(shí)施例一中，水平部21設(shè)置在圓筒部12上，上述結(jié)構(gòu)使得產(chǎn)品的高度可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，從而提高了產(chǎn)品的性能。當(dāng)然，在圖中未示出的其他實(shí)施方式中，水平部21也可以設(shè)置在過渡部13上，或者同時(shí)設(shè)置在圓筒部12和過渡部13上。
如圖8所示，在實(shí)施例一中，連接部22包括相對(duì)的第一斜面結(jié)構(gòu)221和第二斜面結(jié)構(gòu)222以及連接在第一斜面結(jié)構(gòu)221和第二斜面結(jié)構(gòu)222之間的第三斜面結(jié)構(gòu)223，水平部21與第 一斜面結(jié)構(gòu)221、第二斜面結(jié)構(gòu)222及第三斜面結(jié)構(gòu)223的底部連接。上述斜面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工成型。
如圖8所示，在實(shí)施例一中，第一斜面結(jié)構(gòu)221、第二斜面結(jié)構(gòu)222及第三斜面結(jié)構(gòu)223圍成的空間從上至下逐漸收縮。具體地，第一斜面結(jié)構(gòu)221、第二斜面結(jié)構(gòu)222及第三斜面結(jié)構(gòu)223圍成的空間的上開口的面積大于水平部21的面積，上述結(jié)構(gòu)使得定位凹部20占用的封頭內(nèi)的空間盡量小，從而為封頭內(nèi)的物質(zhì)提供了更大的空間。另外，上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工，易于實(shí)現(xiàn)。
如圖8所示，在實(shí)施例一中，第三斜面結(jié)構(gòu)223與封頭本體10的軸線之間的角度在5°至30°之間。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工，易于實(shí)現(xiàn)。
如圖8所示，在實(shí)施例一中，定位凹部20為多個(gè)，多個(gè)定位凹部20的水平部21在同一水平面上。上述多個(gè)定位凹部20的水平部21在同一水平面上由模具來保證，多個(gè)定位凹部20可以進(jìn)一步地使得與定位凹部20配合的筒體30能夠與定位臺(tái)階更好地貼合在同一水平面上，從而進(jìn)一步地使得與定位凹部20配合的筒體30更加穩(wěn)定，不易發(fā)生偏斜，進(jìn)而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，解決了由于封頭與筒體30配合差所導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量低問題。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中定位凹部20為三個(gè)。
如圖8所示，在實(shí)施例一中，多個(gè)定位凹部20沿封頭本體10的周向均勻布置。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。
在實(shí)施例一中，定位凹部20通過沖制形成。具體地，在本實(shí)施例中，沿封頭的軸線方向向下沖制即可形成定位凹部20，上述工藝簡(jiǎn)單，易于成型。當(dāng)然能夠形成定位凹部20的工藝不限于此，定位凹部20還可通過模具與封頭本體10一體成型。
如圖14至圖16所示，實(shí)施例二的封頭與上述實(shí)施例的區(qū)別在于連接部22的形狀。具體地，在實(shí)施例二中，連接部22包括拱形結(jié)構(gòu)224及連接立面225，水平部21與拱形結(jié)構(gòu)224及連接立面225的底部連接。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。優(yōu)選地，上述定位凹部20為沖制成形，沿封頭的徑向方向向封頭內(nèi)沖制即可形成本實(shí)施例中的定位凹部20。
本發(fā)明還提供了一種氣液分離器，如圖12和圖13所示，根據(jù)本申請(qǐng)的氣液分離器的實(shí)施例包括：上封頭、下封頭、筒體30、進(jìn)口管以及出口管，筒體30連接在上封頭及下封頭之間，進(jìn)口管連接在上封頭上，出口管連接在下封頭上，其中，上封頭和下封頭為上述的封頭。由于上述封頭具有使與定位凹部20配合的筒體30不易發(fā)生偏斜，保證產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，故具有該封頭的氣液分離器也具有該優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，在圖中未示出的其他實(shí)施方式中，氣液分離器的上下封頭之一為上述封頭。
如圖9至圖13所示，上封頭和下封頭均為上述的封頭，當(dāng)封頭與筒體30進(jìn)行裝配時(shí)筒體30的端口與封頭的水平部21內(nèi)表面相抵接，水平部21對(duì)筒體30起限位作用。一方面保證了筒體30插入深度的一致性，保證了產(chǎn)品的總長(zhǎng)。另一方面消除了過渡部的影響，確保了產(chǎn)品無偏斜現(xiàn)象產(chǎn)生，消除了由于焊縫不在同一水平面所導(dǎo)致的焊接泄漏問題，進(jìn)而消除了 泄露所導(dǎo)致的安全隱患問題。需要說明的時(shí)，圓筒部12的內(nèi)壁至水平部21的內(nèi)沿之間的距離l應(yīng)當(dāng)大于筒體30的壁厚。上述結(jié)構(gòu)使得筒體30能夠與水平部21的內(nèi)表面更好地貼合，防止了由于距離l不夠所導(dǎo)致的筒體30從水平部21的內(nèi)表面上脫離的現(xiàn)象出現(xiàn)。
優(yōu)選地，如圖13所示，在上述圓筒部12的內(nèi)壁至水平部21的內(nèi)沿之間的距離大于筒體30的壁厚的前提下，水平部21應(yīng)盡可能的小。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。