CN103245143B - 气液分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气液分离器，用于制冷系统，包括筒体、与所述筒体上端固接的进口管以及与所述筒体下端固接的出口管，还包括导气元件，所述导气元件进一步包括挡板、位于挡板一端的折边以及位于挡板另一端的底板；所述挡板位于所述出口管的上方且遮挡所述出口管的进气口；所述折边与所述筒体内壁固定连接；所述底板与所述出口管的进气端侧壁固定连接。本发明所提供的导气元件由钢板加工而成，加工工艺简单，不仅可以有效地防止液体进入出口管，避免对压缩机造成液击，还可以代替定位装置起到固定出口管的作用。

Description

气液分离器
技术领域
本发明涉及一种气液分离器，特别是涉及一种应用于制冷系统的气液分离器。
背景技术
气液分离器一般用于制冷系统中，安装在蒸发器与压缩机之间。气液分离器的主要作用是分离气态和液态制冷剂，使制冷剂均以气态的形式从压缩机吸气口进入压缩机，防止对压缩机造成液击，同时回冷冻油到压缩机中，润滑压缩机，保证压缩机的正常运转，并储存部分液态制冷剂。
请参考图1，图1为一种典型气液分离器的结构示意图。
气液分离器通常包括具有内腔室的筒体105，筒体105的上方设有上端盖103，上端盖103固定连接有进口管101；筒体105的下方设有下端盖104，下端盖104固定连接有出口管102。上端盖103、筒体105和下端盖104组成具有一定容积的密闭内腔，要求该内腔在承受一定压力时无泄漏、破损现象。出口管102在内腔内保持一定的高度，进口管101和出口管102同轴设置。在上端盖103的内侧和出口管102之间还设置有过滤部件106。当然，气液分离器也可以具有其他具体结构形式。在整机装配时，气液分离器的出口管竖直朝下，进、出口管与整机上的管子相连，位于蒸发器之后压缩机之前。
请参考图2、图3以图4，图2为过滤部件106的结构示意图；图3为图2所示过滤部件106的俯视示意图；图4为图2所示过滤部件106的轴侧示意图。过滤部件106主要由过滤网161、滤网座162组成，在滤网座162上设置有导气孔163。滤网161向上弯曲呈拱形，滤网座162的中部也向上弯曲呈拱形，该拱形区域的直径大于出口管102的直径。导气孔163均匀设置在滤网座162拱形外侧的圆周上。
由于出口管102下端焊接在下端盖104上，完全依靠焊接部位定位固定，并且筒体105内腔内保持一定的高度而呈悬臂状，所以在焊接时出口管102容易偏斜；而且，由于焊接部位尺寸小，受力状况差，使用时容易损坏。在专利CN200520102760中，针对这一问题增加了固定出口管102的定位装置，该定位装置包括定位套201和支持架202，如图5所示。
在工作过程中，气液混合物从进口管101进入，气体进入内腔后通过过滤网161，在滤网座162的阻挡下滑落导气孔163进入筒体5内腔，其中液体受到重力的作用下落至筒体5内腔底部，气体上浮在外力的作用下进入出口管102，从出口管102导出后进入压缩机内，少部分液体通过出口管102的回油孔流出。
由上描述可知，该气液分离器中的过滤部件结构比较复杂，导致装配工艺复杂，且材料成本高。因此，如何简化过滤部件，降低气液分离器的生产成本是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种气液分离器，用于制冷系统。所述气液分离器的导气元件结构简单，装配工艺简单且材料成本低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种气液分离器，包括筒体、与所述筒体上端固接的进口管以及与所述筒体下端固接的出口管，还包括导气元件，所述导气元件进一步包括挡板、位于挡板一端的折边以及位于挡板另一端的底板，所述挡板位于所述出口管的上方且遮挡所述出口管的进气口；所述折边与所述筒体内壁固定连接；所述底板与所述出口管的进气端侧壁固定连接。
优选地，所述导气元件还包括连接于所述底板两侧的叶面，所述叶面与所述出口管的进气端侧壁贴合。
优选地，所述挡板为半圆形，所述折边位于所述挡板圆弧端的上侧，所述底板位于所述挡板直线端的下侧。
优选地，所述挡板倾斜设置。
优选地，所述出口管的进气端设置为倾斜面，所述倾斜面朝向所述折边。
优选地，所述出口管的进气端侧壁设置有连接面，所述底板和所述连接面通过点焊固定连接。
优选地，所述气液分离器还包括过滤部件，所述出口管的下方侧壁设置有通孔，所述过滤部件与所述通孔连接。
优选地，所述出口管的下方外壁设置有环形台阶，所述环形台阶的环形面与所述筒体固定连接。
优选地，所述出口管包括位于所述筒体内腔的第一直管和位于所述筒体下端外部的第二直管，所述第一直管和所述第二直管分别与所述筒体固定连接。
优选地，所述筒体进一步包括上端盖、下端盖以及与所述上端盖、所述下端盖固定连接的中间体，所述进口管与所述上端盖固接，所述出口管与所述下端盖固接，所述导气元件的折边与所述中间体的内壁固接。
本发明用导气元件替换现有技术中的过滤部件，该导气元件包括挡板、位于挡板一端的折边以及位于挡板另一端的底板；所述挡板倾斜设置于所述出口管的上方且遮挡所述出口管的进气口，所述折边与所述筒体内壁固定连接，所述底板与所述出口管的进气端侧壁固定连接。在工作过程中，气液混合物从进口管进入，在导气元件的阻挡下，先落在挡板上，在挡板的导向作用下，滑落进入筒体内腔，其中液体在重力作用下下落到筒体内腔的底部，气体在外力的作用下进入出口管，通过出口管导出进入压缩机内。由于导气元件的挡板倾斜设置且遮挡出口管的进气口，所以气液混合物下落时可以减缓流速，避免了液体与出口管进气口的冲击，从而避免了液体直接落入出口管，有效分离了气液混合物。与现有技术相比，本发明所提供气液分离器的导气元件可以由钢板加工而成，加工工艺简单，不仅可以有效分离气液混合物，还可以降低生产成本；导气元件与筒体、出口管分别固定连接，还起到了固定出口管的作用，可以省去定位出口管的定位装置的设置，进一步降低了生产成本，该气液分离器尤其适用于大中型制冷系统中。
在一种优选的实施方式中，所述挡板的形状为半圆形，所述折边设置在挡板圆弧端的上侧，所述底板设置在挡板直线端的下侧；挡板的形状与筒体内腔的截面形状契合，可以扩大了保护范围，进一步防止液体在下落过程中溅落进入出口管。
在另一种优选的实施方式中，所述底板的两侧连接有叶面，两个叶面与出口管进气端的侧壁贴合，可以避免液体经过筒体内壁时反射溅落进入出口管。同时，在导气元件与出口管实施固定连接前，可以通过其叶面贴合出口管的进气端侧壁以实现预固定，减化可加工工艺。
附图说明
图1为一种典型气液分离器的结构示意图；
图2为图1所示气液分离器中过滤部件的结构示意图；
图3为图2所示过滤部件的俯视示意图；
图4为图2所示过滤部件的轴侧示意图；
图5为另一种典型气液分离器的结构示意图；
图6为本发明所提供气液分离器一种具体实施方式的结构示意图；
图7为本发明所提供导气元件一种具体实施方式的结构示意图；
图8为图7所示导气元件的安装示意图；
图9为本发明所提供第一直管一种具体实施方式的结构示意图；
图10为本发明所提供导气元件另一种具体实施方式的结构示意图；
图11为图10所示导气元件的安装示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种气液分离器，用于制冷系统。所述气液分离器的导气元件，结构简单，装配工艺简单且材料成本低。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本文中所涉及的上、下等方位词均是以气液分离器出口管竖直朝下的方位为基准定义的，应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
请参考图6、图7和图8，图6为本发明所提供气液分离器一种具体实施方式的结构示意图；图7为本发明所提供导气元件一种具体实施方式的结构示意图；图8为图7中导气元件的安装示意图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的气液分离器包括筒体5，所述筒体5包括圆筒形状的中间体51，与中间体51两端固定连接的上端盖3和下端盖4。上端盖3、中间体51和下端盖4组成一个具有一定容积的密闭内腔，同时该内腔承受一定压力时无泄漏、破损现象。当然气液分离器也可以具有其他具体结构形式。
所述气液分离器还包括进口管1，所述进口管1设置在所述筒体5的上方，所述进口管1的下端与所述上端盖3固定连接。
所述气液分离器还包括出口管2，所述出口管2在所述筒体5的内腔内保持一定的高度，所述出口管2的下端与所述下端盖4固定连接。
出口管2的上方设置有导气元件7，所述导气元件7包括挡板72、设置于挡板72一端上侧的折边71以及设置于挡板72另一端下侧的底板73；所述挡板72位于出口管2的上方且遮挡出口管2的进气口，所述折边71与所述中间体51的内壁固定连接，所述底板73与所述出口管2进气端的侧壁连接。这里需要说明的是，所述遮挡是指所述挡板72在水平面上的投影包含出口管2的进气口，如此所述底板73与所述出口管2的位置关系也进一步确定，从图6中可以看出，出口管2位于折边71所在平面和底板73所在平面之间。
可以将挡板72倾斜设置，气液混合物经进口管1进入筒体5内腔后，先下落在挡板72上，挡板72不仅可以起到导向作用，还可以减缓流速；另外由于挡板72遮挡出口管2的进气口，还可以避免液体直接冲击出口管2的进气口，有效避免了液体进入出口管2造成气液分离失败。
进一步地，可以把挡板72设置为半圆形，与筒体5内腔的截面相契合，有效地扩大了保护范围，防止液体进入出口管2。此时折边71设置于挡板72圆弧端的上侧，底板73设置于挡板72直线端的下侧。当然，所述挡板72还可以设置为其他形状，如梯形，此时折边71设置于挡板72上底端的上侧，底板73设置于挡板下底端的下侧。在具体设置时，折边71与筒体5内壁的连接部位以实现挡板72边缘处与筒体5内壁间隙越小越好，可以尽量地扩大挡板72的保护范围。
更进一步地，可以在底板73的两侧设置叶面74，两个叶面74与出口管2进气端的侧壁贴合。这样在导气元件7与出口管2实施焊接前，可以通过其叶面74贴合出口管2的进气端侧壁以实现预固定。叶面74的进一步作用是，如果液体在下落过程中冲击筒体5内壁反弹后可以被叶面74挡住，从而防止液体直接进入出口管2而导致气液分离失败。
在整机系统正常运行过程中，气液混合物经过进口管1进入筒体5内腔，在导气元件7的阻挡下，先落在挡板72上，在挡板72的导向作用下，滑落进入筒体5内腔，由于挡板72倾斜设置，可以减缓气液混合物的流速，其中液体在重力作用下自上而下落入筒体5内腔底部，气体在外力的作用下进入出口管2，通过出口管2后导出进入压缩机内。由于挡板72遮挡出口管2的进气口，并且挡板72的形状与筒体5内腔的截面相互契合，同时底板73和叶面74紧紧贴合出口管2进气端的外壁，有效地避免了液体在下落过程中与出口管2的进气口冲击而溅落进入出口管2，有效地避免了液体在与筒体5内壁冲击后反弹溅落进入出口管2，进而对压缩机造成液击。
导气元件7可以由钢板加工而成，加工工艺简单，装配工艺简单，生产成本低。
与现有技术中的过滤部件相比，本发明所提供的导气元件7不仅可以有效分离气液混合物，还可以降低生产成本。此外，导气元件7与筒体5、出口管2分别固定连接，还起到了固定出口管2的作用，避免了工作过程中出口管2的振动以及因振动发出的噪声，从而可以省去定位出口管2的定位装置的设置，进一步降低了生产成本。
可以对上文所述的导气元件7和出口管2进行若干进一步的改进。
请参考图9、图10以及图11，图9为本发明所提供出口管一种具体实施方式的结构示意图；图10为本发明所提供导气元件另一种具体实施方式的结构示意图；图11为图10所示导气元件的安装示意图。
由于挡板72遮挡出口管1的进气口，虽然挡板72倾斜设置与出口管1的进气口平面保持一定的角度，还是会对气体的排出产生一定的影响。为了使分离后的气体能够在外力的作用下顺利地进入出口管2，可以把出口管2的进气端设置为倾斜面，所述倾斜面朝向所述折边71。这样底板73即与出口管2进气端较高侧的外壁固定连接，出口管2的进气口平面与挡板72之间的夹角增大，有利于气体进入出口管2。
当出口管2的进气端设置为倾斜面后，为了防止液体在下落过程中与筒体5内壁冲击反弹后溅落进入出口管2，在设置时要保证叶面74可以遮挡出口管2进气端的倾斜侧壁。
进一步地，出口管2的进气端设置为倾斜面后，可以把出口管2进气端与底板73固定连接的一侧设置为连接平面211(示于图9中)，底板73和出口管2进气端的连接平面211可以通过点焊连接(示于图11中)，使得导气元件7和出口管2之间的固定更可靠。
为了使出口管2的固定更牢靠，更进一步地，可以在出口管2的下方外壁设置环形台阶212，具体位置为与所述下端盖4连接处。将环形台阶212的整个下环形面与下端盖4的内壁固定连接，可以增大出口管2的固定面积，加强出口管2的固定。这里需要说明的是，所述环形台阶211的下环形面是指环形台阶211竖直朝下的台阶面。
为了便于装配，可以将出口管2加工为两部分，即位于筒体5内腔的第一直管21和位于筒体5下端外部的第二直管22，第一直管21的下端和第二直管22的上端分别与所述下端盖4固定连接。其余具体结构设置与上述出口管2加工为整体的设置相同，不再赘述。
这里需要说明的是，上文中所述固定连接的方式均可以通过焊接来实现，可以选用钎焊或氩弧焊的焊接方式，也可以采用其他的焊接方式。当然也可以选用其他的固定连接方式。
此外，所述气液分离器还包括过滤部件6，过滤部件6进一步包括过滤座和连接于所述过滤座上的过滤网。所述出口管2在筒体5内腔的下方侧壁设置有通孔213，所述过滤座和所述通孔213固定连接(如图6中所示)。这样在筒体5内腔的少量液体可以经过滤部件6至出口管2导出。
以上对本发明所提供的气液分离器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气液分离器，包括筒体(5)、与所述筒体(5)上端固接的进口管(1)以及与所述筒体(5)下端固接的出口管(2)，其特征在于，还包括导气元件(7)，所述导气元件(7)进一步包括挡板(72)、位于挡板(72)一端的折边(71)以及位于挡板(72)另一端的底板(73)，所述挡板(72)位于所述出口管(2)的上方且遮挡所述出口管(2)的进气口；所述折边(71)与所述筒体(5)内壁固定连接；所述底板(73)与所述出口管(2)的进气端侧壁固定连接。
2.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述导气元件(7)还包括连接于所述底板(73)两侧的叶面(74)，所述叶面(74)与所述出口管(2)的进气端侧壁贴合。
3.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板(72)为半圆形，所述折边(71)位于所述挡板(72)圆弧端的上侧，所述底板(73)位于所述挡板(72)直线端的下侧。
4.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板(72)倾斜设置。
5.如权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述出口管(2)的进气端设置为倾斜面，所述倾斜面朝向所述折边(71)。
6.如权利要求1至5任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述出口管(2)的进气端侧壁设置有连接面(211)，所述底板(73)和所述连接面(211)通过点焊固定连接。
7.如权利要求1至5任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还包括过滤部件(6)，所述出口管(2)的下方侧壁设置有通孔(213)，所述过滤部件(6)与所述通孔(213)连接。
8.如权利要求1至5任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述出口管(2)的下方外壁设置有环形台阶(212)，所述环形台阶(212)的环形面与所述筒体(5)固定连接。
9.如权利要求1至5任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述出口管(2)包括位于所述筒体(5)内腔的第一直管(21)和位于所述筒体(5)下端外部的第二直管(22)，所述第一直管(21)和所述第二直管(22)分别与所述筒体(5)固定连接。
10.如权利要求1至5任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述筒体(5)进一步包括上端盖(3)、下端盖(4)以及与所述上端盖(3)和所述下端盖(4)固定连接的中间体(51)，所述进口管(1)与所述上端盖(3)固接，所述出口管(2)与所述下端盖(4)固接，所述导气元件(7)的折边(71)与所述中间体(51)的内壁固接。
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