CN111271279A - 压缩机及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种压缩机及其装配方法,所述装配方法包括:形成泵体组件,泵体组件包括气缸;获得气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间沿压缩机的径向方向的间距;通过胶枪在气缸的吸气侧外周壁上均匀涂覆液态导热材料,液态导热材料的涂覆厚度大于所述间距;采用热套法将壳体套于泵体组件的外周,使液态导热材料润湿壳体的内周壁;固化液态导热材料,使固化后的液态导热材料过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间。本申请利用液态导热材料的流动性充分润湿气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁,液态导热材料固化后过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间,以降低气缸与壳体间的接触热阻,有利于气缸压缩热的排出。
Description
技术领域
本申请涉及制冷设备技术领域,具体地说,涉及一种压缩机及其装配方法。
背景技术
现有结构的压缩机,气缸和壳体之间采用间隙配合,在气缸的吸气壁面和壳体的内壁之间留有间隙。在压缩机实际运行过程中,该间隙被冷媒和冷冻机油填充,导致气缸的吸气壁面和壳体的内壁之间热阻增大,不利于热量的传递。
通过压缩机内部热力学分析发现,气缸内部温度过高直接影响到压缩功的消耗,同时气缸的吸气壁面温度过高会直接影响吸气比容,减少了吸气量,进而导致冷量降低。因此要提高压缩机的冷力性能,必需降低该间隙处的热阻,使气缸的吸气壁面的温度降低。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种压缩机及其装配方法,以期解决现有技术中压缩机运行时气缸与壳体之间的间隙处热阻过大,不利于气缸压缩热排出的问题。
根据本申请的一个方面,提供一种压缩机的装配方法,包括:形成泵体组件,所述泵体组件包括气缸;获得所述气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间沿所述压缩机的径向方向的间距;通过胶枪在所述气缸的吸气侧外周壁上均匀涂覆液态导热材料,所述液态导热材料的涂覆厚度大于所述间距;采用热套法将所述壳体套于所述泵体组件的外周,使所述液态导热材料润湿所述壳体的内周壁;以及,固化所述液态导热材料,使固化后的所述液态导热材料过盈压紧于所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间。
优选地,上述的装配方法还包括:固化所述液态导热材料后,清除溢出所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间间距的液态导热材料。
优选地,上述的装配方法中,固化所述液态导热材料的方法是:将所述泵体组件放置于预设温度下,使所述液态导热材料固化,所述预设温度大于或等于所述液态导热材料的固化温度。
优选地,上述的装配方法中,所述涂覆厚度H1与所述间距H2满足:1<H1/H2<1.5。
优选地,上述的装配方法中,所述涂覆厚度H1与所述间距H2满足:1.1<H1/H2<1.2。
优选地,上述的装配方法中,所述液态导热材料为环氧导热胶,所述环氧导热胶以铜粉为基材,添加氧化铝、石墨、导热陶瓷粉中的任意材料进行改性。
根据本申请的另一个方面,提供一种压缩机,所述压缩机采用上述的装配方法装配而成,所述压缩机包括:壳体;泵体组件,所述泵体组件包括气缸,所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间过盈压紧有固化后的液态导热材料,所述固化后的液态导热材料的厚度大于所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间沿所述压缩机的径向方向的间距。
优选地,上述的压缩机中,所述固化后的液态导热材料的厚度H1与所述间距H2满足:1<H1/H2<1.5。
优选地,上述的压缩机中,所述固化后的液态导热材料的厚度H1与所述间距H2满足:1.1<H1/H2<1.2。
优选地,上述的压缩机中,所述液态导热材料为环氧导热胶,所述环氧导热胶以铜粉为基材,添加氧化铝、石墨、导热陶瓷粉中的任意材料进行改性。
本申请与现有技术相比的有益效果在于:
本申请在气缸的吸气侧外周壁涂覆液态导热材料,利用液态导热材料的液体自身流动性充分润湿气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁,液态导热材料固化后过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁之间,可以降低气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁之间的接触热阻,有利于气缸压缩热的排出,降低压缩功耗,提高压缩机整机能效值。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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获得其他的附图。
图1是本申请实施例中一种压缩机的装配方法的步骤流程图;
图2是本申请实施例中获得气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距的示意图;
图3是本申请实施例中固化后的液态导热材料压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的示意图;
图4是图3中气缸的吸气侧外周壁、固化后的液态导热材料、壳体的内周壁的局部放大图;
图5是本申请实施例中一种压缩机的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式使得本申请将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
本申请在压缩机的装配过程中,在气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁之间的缝隙处填充液态导热材料,来降低气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁之间的热阻。图1示出一个实施例中压缩机的装配方法的步骤流程,参照图1所示,在一些实施例中,压缩机的装配方法主要包括:
S10、形成泵体组件,泵体组件包括气缸,可偏心旋转地装配于气缸内的活塞,套于活塞内周的曲轴的偏心部,以及可往复运动地装配于气缸侧壁的叶片槽内的叶片等部件。
S20、获得气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间沿压缩机的径向方向的间距。
压缩机的径向方向是指沿压缩机的筒形壳体的直径方向。气缸的吸气侧外周壁是指气缸设有吸气口一侧的外周壁。图2示出一个实施例中获得气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距的示意图。参照图2所示,气缸2的吸气侧外周壁21呈扇形面,该扇形面对应的圆与壳体1的内周壁11对应的圆同心,以保证气缸2装配入壳体1内时的同轴度,也使得气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间形成均匀的间隙。获得气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的间距的方法是,将气缸2装配入壳体1内,测量气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的间距H2。或者,通过测量壳体1的内周壁11对应的圆的半径R11以及气缸2的吸气侧外周壁21对应的圆的半径R21,通过R11减R21获得气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的间距H2。
S30、通过胶枪在气缸的吸气侧外周壁上均匀涂覆液态导热材料,液态导热材料的涂覆厚度大于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距。
本实施例中液态导热材料选用环氧导热胶。环氧导热胶以铜粉为基材,添加氧化铝、石墨、导热陶瓷粉中的一种或多种材料进行改性,以提高材料的导热系数。在其他实施例中,液态导热材料可以选用其他液体状的导热材料。在优选的实施例中,液态导热材料的导热系数越高,导热效果越好,压缩机的冷力性能越好。
在气缸的吸气侧外周壁上均匀涂覆液态导热材料,可利用液态导热材料的液体自身流动性充分润湿气缸的吸气侧外周壁。液态导热材料的涂胶规格与气缸的吸气侧外周壁一致,也即涂覆后液态导热材料沿压缩机的轴向方向的高度与气缸的吸气侧外周壁沿压缩机的轴向方向的高度一致,涂覆后液态导热材料沿压缩机的周向方向的弧度和长度与气缸的吸气侧外周壁沿压缩机的周向方向的弧度和长度一致,使得涂覆后液态导热材料完全贴覆气缸的吸气侧外周壁。而液态导热材料沿压缩机的径向方向的涂覆厚度稍大于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距,使后续壳体套于泵体组件的外周时,液态导热材料能充分润湿壳体的内周壁,以及待液态导热材料固化后,能过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间。
在优选的实施例中,液态导热材料的涂覆厚度大约比气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距大10%~20%,即液态导热材料的涂覆厚度H1与气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距H2满足:1<H1/H2<1.5,使固化后液态导热材料的厚度稍大于间距H2以满足充分润湿壳体的内周壁以及过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的需求,但又不会影响泵体组件与壳体之间的装配。更优选的,液态导热材料的涂覆厚度H1与间距H2满足:1.1<H1/H2<1.2,例如H1/H2=1.15。在其他实施例中,液态导热材料的涂覆厚度H1与间距H2可以采用其他的比例范围,只要使固化后液态导热材料的厚度稍大于间距H2以满足充分润湿和过盈压紧的需求,且不影响泵体组件与壳体之间的装配即可。
S40、采用热套法将壳体套于泵体组件的外周,使液态导热材料润湿壳体的内周壁。
热套法是指对壳体进行适当加热,使壳体产生一定量的膨胀,随后将壳体套于泵体组件外,使液态导热材料润湿壳体的内周壁。
进一步的,壳体热套之前,还包括在曲轴的长轴部装配电机组件的步骤。具体来说,曲轴包括从上至下顺次相连的长轴部、偏心部、短轴部,电机组件套设于曲轴的长轴部,活塞和气缸套设于曲轴的偏心部,气缸的上下侧还分别设有上缸盖和下缸盖,用于密封泵体组件的压缩腔。壳体热套前,电机组件和泵体组件均已装配完成,泵体组件上涂覆有液态导热材料,将壳体热套于电机组件和泵体组件外周后,液态导热材料利用其自身流动性,可以充分润湿壳体的内周壁,使气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距中填满液态导热材料。
S50、固化液态导热材料,使固化后的液态导热材料过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间。
可以将泵体组件放置于预设温度下,使液态导热材料固化,所述的预设温度大于或等于液态导热材料的固化温度。根据选用的液态导热材料不同,视情况将泵体组件放置于常温下或高温下,使液态导热材料固化。
图3示出实施例中固化后的液态导热材料压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的示意图,图4示出气缸的吸气侧外周壁、固化后的液态导热材料、壳体的内周壁的局部放大图。参照图3和图4所示,将泵体组件(图中示意出泵体组件中的气缸2,泵体组件中的其余零部件,包括活塞、曲轴的偏心部、叶片等均装配于气缸2中)装配入壳体1时,气缸2的吸气侧外周壁21涂覆的液态导热材料3填满气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的间距。由于液态导热材料的涂胶厚度H1稍大于气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的间距H2,待液态导热材料3固化后,固化后的液态导热材料3过盈压紧于气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间。当压缩机运行时,气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间即不再被冷媒和冷冻机油填充,从而降低气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的接触热阻,有利于气缸2压缩热的排出。另外,固化后的液态导热材料3可显著增强压缩机吸气侧的散热,气缸2产生的热量可通过固化后的液态导热材料3传递,有利于改善吸气比容,提高吸气量,进而提升压缩机的冷力性能。气缸2温度的降低可进一步改善压缩机泵体的温度,进而改善整机温度场,有利于延长各零部件的寿命。
进一步的,上述的装配方法还包括:固化液态导热材料后,清除溢出气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间间距的液态导热材料。由于液态导热材料的涂胶厚度稍大于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距,在将壳体热套于泵体组件的外周、使液态导热材料充分润湿壳体的内周壁的过程中,以及固化液态导热材料、使固化后的液态导热材料过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的过程中,液态导热材料会少量溢出。固化后清除溢出的液态导热材料,可以防止压缩机运行中溢出的液态导热材料掉落污损冷冻机油。
由于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间被固化后的液态导热材料填充,在压缩机运行时气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间不会再被冷媒和冷冻机油填充,从而降低了气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的热阻;固化后的液态导热材料可显著增强气缸吸气侧的散热,有利于气缸压缩热的排出,降低压缩功耗;气缸温度的降低进一步改善了压缩机泵体组件的温度,进而改善整机温度场,有利于延长各零部件的寿命。
本申请还提供一种采用上述任意实施例描述的装配方法装配而成的压缩机,例如滚动转子式压缩机,可适用于空调器、电冰箱等制冷设备领域。图5示出一个实施例中压缩机的结构示意图。参照图5所示,在一些实施例中,采用上述的装配方法装配而成的压缩机包括:
壳体1,壳体1的中轴线处装配有曲轴12,曲轴上部套设有电机组件13。曲轴下部套设有由气缸2、活塞22、叶片25等零部件,构成泵体组件。气缸2上方设有上缸盖23、下方设有下缸盖24。
进一步的,可结合图3和图4所示,气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间过盈压紧有固化后的液态导热材料3,固化后的液态导热材料3的厚度大于气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间沿压缩机的径向方向的间距。
在优选的实施例中,液态导热材料3可以选用以铜粉为基材,添加氧化铝、石墨、导热陶瓷粉中的一种或多种材料进行改性的环氧导热胶。固化后的液态导热材料3的厚度H1与气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间的间距H2满足:1<H1/H2<1.5。更优选的,固化后的液态导热材料3的厚度H1与间距H2满足:1.1<H1/H2<1.2,使固化后的液态导热材料3能过盈压紧于气缸2的吸气侧外周壁21与壳体1的内周壁11之间,又不影响气缸2与壳体1的同轴装配。
综上,本申请在压缩机装配过程中,在气缸的吸气侧外周壁涂覆液态导热材料,利用液态导热材料的液体自身流动性充分润湿气缸的吸气侧外周壁和壳体的内周壁,液态导热材料固化后过盈压紧于气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间,防止压缩机运行时气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的间距被冷冻机油填充,从而降低气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间的接触热阻,有利于气缸压缩热的排出,降低压缩功耗,提高压缩机整机能效值。同时,固化后的液态导热材料可显著增强压缩机吸气侧的散热,有利于改善吸气比容,提高吸气量,进而提升压缩机的冷力性能;气缸温度的降低可改善压缩机泵体组件的温度,进而改善整机温度场,有利于延长各零部件的寿命。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种压缩机的装配方法,其特征在于,包括:
形成泵体组件,所述泵体组件包括气缸;
获得所述气缸的吸气侧外周壁与壳体的内周壁之间沿所述压缩机的径向方向的间距;
通过胶枪在所述气缸的吸气侧外周壁上均匀涂覆液态导热材料,所述液态导热材料的涂覆厚度大于所述间距;
采用热套法将所述壳体套于所述泵体组件的外周,使所述液态导热材料润湿所述壳体的内周壁;以及
固化所述液态导热材料,使固化后的所述液态导热材料过盈压紧于所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间。
2.如权利要求1所述的装配方法,其特征在于,还包括:
固化所述液态导热材料后,清除溢出所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间间距的液态导热材料。
3.如权利要求1所述的装配方法,其特征在于,固化所述液态导热材料的方法是:
将所述泵体组件放置于预设温度下,使所述液态导热材料固化,所述预设温度大于或等于所述液态导热材料的固化温度。
4.如权利要求1所述的装配方法,其特征在于,所述涂覆厚度H1与所述间距H2满足:1<H1/H2<1.5。
5.如权利要求4所述的装配方法,其特征在于,所述涂覆厚度H1与所述间距H2满足:1.1<H1/H2<1.2。
6.如权利要求1所述的装配方法,其特征在于,所述液态导热材料为环氧导热胶,所述环氧导热胶以铜粉为基材,添加氧化铝、石墨、导热陶瓷粉中的任意材料进行改性。
7.一种压缩机,所述压缩机采用权利要求1-6任一项所述的装配方法装配而成,所述压缩机包括:
壳体;
泵体组件,所述泵体组件包括气缸,所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间过盈压紧有固化后的液态导热材料,所述固化后的液态导热材料的厚度大于所述气缸的吸气侧外周壁与所述壳体的内周壁之间沿所述压缩机的径向方向的间距。
8.如权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述固化后的液态导热材料的厚度H1与所述间距H2满足:1<H1/H2<1.5。
9.如权利要求8所述的压缩机,其特征在于,所述固化后的液态导热材料的厚度H1与所述间距H2满足:1.1<H1/H2<1.2。
10.如权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述液态导热材料为环氧导热胶,所述环氧导热胶以铜粉为基材,添加氧化铝、石墨、导热陶瓷粉中的任意材料进行改性。
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