CN104976124B - 旋转式压缩机及含有该旋转式压缩机的制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式压缩机及含有该旋转式压缩机的制冷设备，所述旋转式压缩机包括壳体、电机和压缩组件，所述壳体和电机中至少一个的表面上形成有导热涂层，所述导热涂层包括有机树脂和添加剂，其中，所述添加剂为选自石墨、石墨烯和氮化铝中的至少一种。该旋转式压缩机具有优异的散热性能，从而使其具有较高的能效。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，具体而言，本发明涉及一种旋转式压缩机及含有该旋转式压缩机的制冷设备。
背景技术
旋转压缩机制冷及制热都是在密闭的系统中进行压缩等工作，但在运转过程中，电机工作温度高达130℃，其热通过主轴传导至泵体腔内，加热气缸腔，导致吸入到气缸腔中的气体受热膨胀而损失冷量，同时使泵体压缩放热而温度升高，最终使得电机功率转化为排气过热而浪费，从而降低了压缩机工作效率。压缩机外壳可作为辅助冷却，壳体材料大多采用是热轧或冷轧钢板，其散热系数不高，很难驱散压缩机内温度。
因此，现有的压缩机有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转式压缩机及含有该旋转式压缩机的制冷设备，该旋转式压缩机具有优异的散热性能，从而使其具有较高的能效。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种旋转式压缩机。根据本发明的实施例，所述旋转式压缩机包括壳体、电机和压缩组件，所述壳体和电机中至少一个的表面上形成有导热涂层，所述导热涂层包括有机树脂和添加剂，其中，所述添加剂为选自石墨、石墨烯和氮化铝中的至少一种。
由此，根据本发明实施例的旋转式压缩机具有优异的散热性能，从而使其具有较高的能效。
另外，根据本发明上述实施例的旋转式压缩机还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述导热涂层包括：20～80重量份的所述有机树脂；以及5～30重量份的所述添加剂。由此，可以显著提高压缩机的散热性能。
在本发明的一些实施例中，所述导热涂层的厚度不大于50μm。由此，可以进一步提高压缩机的能效。
在本发明的一些实施例中，所述导热涂层的厚度为10～20μm。由此，可以进一步提高压缩机的能效。
在本发明的一些实施例中，所述有机树脂为选自醇类树脂、酸类树脂、酯类树脂和酚类树脂中的至少一种。由此，可以进一步提高压缩机的能效。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种制冷设备。根据本发明的实施例，所述制冷设备具有上述所述的旋转式压缩机。由此，该制冷设备由于使用上述具有优异散热性能的压缩机，从而可以有效改善制冷设备的热缸效应，进而提高制冷设备的能效。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的旋转式压缩机的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种旋转式压缩机。根据本发明的实施例，参考图1所示，该压缩机包括壳体100、电机200和压缩组件300，其中，压缩组件300包括气缸31、上轴承32、下轴承33、活塞34、滑片(未示出)和曲轴35。根据本发明的具体实施例，壳体和电机中至少一个的表面形成有导热涂层，该导热涂层包括有机树脂和添加剂，该添加剂为选自石墨、石墨烯和氮化铝中的至少一种。发明人发现，由于石墨、石墨烯和氮化铝具有优异的导热性能，并且其导热性能几乎不随温度而变化，尤其石墨烯的热导率高达5000W/(m.K)以上，因此使得由该类添加剂和有机树脂形成的涂层亦具有较高的导热性能，从而将该涂层涂覆在压缩机的电机上，可以使得电机产生的热量迅速在电机表面与压缩机内油及冷媒介质之间进行交互，从而显著降低电机的温升，进而降低电机的铜损，同时将该导热涂层涂覆在压缩机的壳体上，可以使得壳体上热量迅速散失到环境中，从而降低压缩机腔体温度。由此，通过在电机和壳体中上涂覆该导热涂层，可以使得压缩机的电机和壳体具有优异的散热性能，从而显著提高旋转式压缩机的能效。
根据本发明的实施例，导热涂层中有机树脂和添加剂的配比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，导热涂层中可以含有20～80重量份的有机树脂和5～30重量份的添加剂。发明人发现，该组成的导热涂层中添加剂可以在有机树脂中充分分散，从而可以使得添加剂充分发挥导热性能，进而提高压缩机的电机和壳体的散热性能，并且形成的涂层与壳体和电机材料具有较好的相容性，从而使得所得导热涂层，从而使得制成的涂层与电机和壳体表面结合牢固，进而可以显著提高压缩机的运行可靠性。
根据本发明的实施例，有机树脂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，有机树脂可以为选自醇类树脂、酸类树脂、酯类树脂和酚类树脂中的至少一种。例如可以为环氧树脂和丙烯酸树脂。发明人发现，该类树脂具有优异的耐热性、抗湿性和化学惰性，并且与壳体和电机材料具有优异的相容性，从而使得由该类树脂制成的涂层与电机和壳体表面结合极为牢固，进而可以进一步提高压缩机的运行可靠性。
根据本发明的实施例，导热涂层的厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，导热涂层的厚度不大于50μm。发明人发现，导热涂层过厚会显著降低电机和壳体的散热效果，同时还会导致涂层与电机和壳体材料间的结合力显著降低，另外原料成本也会增加。由此，选择本发明的厚度范围可以在提高压缩机能效的同时提高压缩机的运行稳定性。
根据本发明的又一个具体实施例，导热涂层的厚度可以为10～20μm。发明人发现，该厚度范围下的导热涂层其导热性能最佳，并且该厚度的导热涂层与电极和壳体间的结合力完全满足压缩机的工作需要，从而可以在保证压缩机稳定运行的同时使得压缩机能效最高。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备具有上述描述的旋转式压缩机。由此，该制冷设备由于使用上述具有优异散热性能的压缩机，从而可以有效改善制冷设备的热缸效应，进而提高制冷设备的能效。根据本发明的具体实施例，制冷设备可以为空调或冰柜。需要说明的是，上述针对旋转式压缩机所描述的特征和优点同样适用于该制冷设备，此处不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
导热涂层组成：20重量份的环氧树脂以及10重量份的石墨和石墨烯；
实验步骤：将环氧树脂和石墨及石墨烯按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为10微米。
实施例2
导热涂层组成：25重量份的环氧树脂以及20重量份的氮化铝；
实验步骤：将环氧树脂和氮化铝按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为15微米。
实施例3
导热涂层组成：30重量份的环氧树脂以及20重量份的石墨烯；
实验步骤：将环氧树脂和石墨烯按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为20微米。
实施例4
导热涂层组成：80重量份的环氧树脂以及30重量份的石墨烯；
实验步骤：将环氧树脂和石墨烯按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为15微米。
实施例5
导热涂层组成：20重量份的环氧树脂以及5重量份的石墨烯；
实验步骤：将环氧树脂和石墨烯按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为20微米。
实施例6
导热涂层组成：25重量份的丙烯酸树脂以及20重量份的氮化铝；
实验步骤：将丙烯酸树脂和氮化铝按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为10微米。
实施例7
导热涂层组成：30重量份的丙烯酸树脂以及20重量份的石墨；
实验步骤：将丙烯酸树脂和石墨按照上述配比均匀混合，然后将所得导热涂层均匀涂覆在旋转式压缩机的壳体和电机上后并进行固化，其中，导热涂层的厚度为15微米。
对比例
市售的与实施例1-7同型号的旋转式压缩机，并且该压缩机的电机和壳体均不具有导热涂层；
评价：
1、分别对实施例1-7和对比例的旋转式压缩机能效进行评价。
2、评价指标和测试方法：
能效的测试方法：GB/T 15765-2006
测试结果如表1所示：
表1 实施例1-7和对比例旋转式压缩机的能效
| 能效(％) | |
| 实施例1 | 4.05％ |
| 实施例2 | 4.03％ |
| 实施例3 | 4.08％ |
| 实施例4 | 4.07％ |
| 实施例5 | 4.03％ |
| 实施例6 | 4.03％ |
| 实施例7 | 4.04％ |
| 对比例 | 4.01％ |
结论：由表1数据可知，实施例1～7的压缩机的能效明显高于对比例压缩机的能效，表明通过在压缩机的电机和壳体上涂覆本发明组成的导热涂层可以显著提高压缩机的电机和壳体的散热性能，进而提高压缩机的能效。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种旋转式压缩机，所述旋转式压缩机包括壳体、电机和压缩组件，其特征在于，所述壳体和电机中至少一个的表面上形成有导热涂层，所述导热涂层包括有机树脂和添加剂，其中，所述添加剂为选自石墨、石墨烯和氮化铝中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导热涂层包括：
20～80重量份的所述有机树脂；以及
5～30重量份的所述添加剂。
3.根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导热涂层的厚度不大于50μm。
4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导热涂层的厚度为10～20μm。
5.根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述有机树脂为选自醇类树脂、酸类树脂、酯类树脂和酚类树脂中的至少一种。
6.一种制冷设备，其特征在于，所述制冷设备具有权利要求1-5任一项所述的旋转式压缩机。
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