CN114017500B - 一种密封件及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封件及制冷设备，属于密封技术领域，用以解决现有的设备密封件性能随着温度降低密封性能下降的问题。本发明的一种密封件，所述密封件包括：负热膨胀材料层，其外表面设有密封层，所述密封层具有密封面；所述负热膨胀材料层膨胀时，所述负热膨胀材料层对所述密封层的所述密封面形成膨胀力作用。本发明通过负热膨胀材料层低温热胀产生的作用力作用在密封层上，增加密封层与设备上是密封面的作用力，提高低温下设备的密封性能，而在常温情况下，利用密封件本身的密封性能即可满足密封要求。

Description

一种密封件及制冷设备

技术领域

本发明涉及密封领域，尤其涉及一种密封件及制冷设备。

背景技术

在一些设备中，密封件起到外部环境与设备内部环境隔离的作用，而设备在使用过程中，外部环境的温度会发生变化，这会改变设备的密封性能，尤其是橡胶密封件被广泛使用，在低温下会脆化，密封件的预紧力会降低，造成密封性能下降。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种密封件及制冷设备，用以解决现有的设备密封件性能随着温度降低密封性能下降的问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种密封件，所述密封件包括：负热膨胀材料层，其外表面设有密封层，所述密封层具有密封面；所述负热膨胀材料层膨胀时，所述负热膨胀材料层对所述密封层的所述密封面形成膨胀力作用。

进一步可选的，所述负热膨胀材料层形成有一侧凹另一侧凸的第一凸起，所述第一凸起朝向所述密封面凸伸。

进一步可选的，所述密封层形成有一侧凹另一侧凸的第二凸起，所述第二凸起的凸出部分形成于所述密封面上且远离所述负热膨胀材料层一侧凸伸，所述第一凸起的凸出部分凸伸于所述第二凸起的凹陷部分内。

进一步可选的，所述第一凸起和所述第二凸起均为连续的环状结构。

进一步可选的，所述密封件还包括密封骨架，所述密封骨架设置于所述密封层与所述负热膨胀材料层之间。

进一步可选的，所述密封骨架形成有一侧凹另一侧凸的第三凸起，所述第三凸起的凸出部分沿所述密封面凸伸，所述第一凸起的凸出部分凸伸于所述第三凸起的凹陷部分。

进一步可选的，所述密封层形成有一侧凹另一侧凸的第二凸起，所述第二凸起的凸出部分形成于所述密封面上且远离所述负热膨胀材料层一侧凸伸，所述第三凸起的凸出部分凸伸于所述第二凸起的凹陷部分内。

进一步可选的，所述第一凸起、所述第二凸起和所述第三凸起均为连续的环状结构。

进一步可选的，所述负热膨胀材料层的材料为反钙钛矿。

本发明第二方面公开了一种制冷设备，包括第一方面所述的密封件。

进一步可选的，所述制冷设备还包括：壳体，其上设有开口，所述开口四周环绕设置第一密封部；压盖，所述压盖通过可拆卸连接盖合在所述壳体开口的位置，所述压盖在所述开口的四周环绕设置有第二密封部，所述第一密封部和所述第二密封部之间设有环绕所述开口的密封件，所述压盖将所述密封件压紧。

进一步可选的，所述制冷设备为压缩机。

有益效果：本发明通过负热膨胀材料层低温热胀产生的作用力作用在密封层上，增加密封层与设备上是密封面的作用力，提高低温下设备的密封性能，而在常温情况下，利用密封件本身的密封性能即可满足密封要求。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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示出了本发明一实施例中一种密封件的示意图；

图2示出了本发明一实施例中压缩机的示意图；

图3示出了图1中密封件应用于图2压缩机中的I处局部放大视图；

图4示出了本发明一实施例中又一种密封件的示意图；

图5示出了图4中密封件应用于图2压缩机中的I处局部放大视图；

图6示出了本发明一实施例中又一种密封件的示意图；

图7示出了图6的轴测图；

图8示出了图6中密封件应用于图2压缩机中的I处局部放大视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

目前的设备中，密封将会随着环境温度降低密封性能下降，对设备的使用造成一定的影响。本发明通过在密封骨架上设置密封层，同时还设置了负热膨胀材料层，利用负热膨胀材料层的“冷胀热缩”性能，解决密封层低温下密封性能低的问题。通过负热膨胀材料层低温热胀产生的作用力作用在密封层上，增加密封层与设备上是密封面的作用力，提高低温下设备的密封性能，而在常温情况下，利用密封件本身的密封性能即可满足密封要求。

为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图8，提供了如下具体实施例。

实施例1

在本实施例中提供了一种密封件，如图1所示，所述密封件包括：负热膨胀材料层1，其外表面设有密封层2，所述密封层2具有密封面21；所述负热膨胀材料层1膨胀时，所述负热膨胀材料层1对所述密封层2的所述密封面21形成膨胀力作用。

所述负热膨胀材料层1所产生的膨胀力作用在所述密封层2的所述密封面上。

本实施例中所述负热膨胀材料层1和所述密封层2所形成的密封件可以为环板形密封件，也可以为密封条，还可以为环筒形密封件使用。

在本实施的第一个实施方式中，如图1所示，所述负热膨胀材料层1形成有一侧凹另一侧凸的第一凸起11，所述第一凸起11朝向所述密封面凸伸。进一步，所述密封层2形成有一侧凹另一侧凸的第二凸起22，所述第二凸起22的凸出部分形成于所述密封面21上且远离所述负热膨胀材料层1一侧凸伸，所述第一凸起11的凸出部分凸伸于所述第二凸起22的凹陷部分内。进一步，所述第一凸起11和所述第二凸起22均为连续的环状结构，即所述密封件为环形密封垫，图1中环形密封垫沿圆周方向设置若干个螺钉孔A。在该实施方式中，所述第一凸起11和所述第二凸起22为“鼓包”结构，并且均朝向所述密封面21一侧鼓起，在负热膨胀材料层1低温下膨胀时，所产生的膨胀力作用在所述第二凸起22上，所述第二凸起22作用在设备的密封表面形成可靠的密封。下面以压缩机为例进行说明设置第一凸起11和设置第二凸起22所起的作用。

如图2和图3所示，为压缩机的外壳4和后盖5连接的示意图，其中外壳4和后盖5采用螺钉6固定连接，并且在外壳4和后盖5之间设有本实施例图1中的密封件，所述负热膨胀材料层1的外表面通过所述密封层2包覆，所述密封层2的两侧的外表面形成密封面21，所述第一凸起11朝向一个所述密封面21凸伸，当所述第一凸起11膨胀时，所述第一凸起11产生两个方向相反的膨胀力，作用在两个密封面21上，使两个作用面21挤压所述外壳4和所述后盖5，使密封层21的贴合力，起到密封作用。可选的，密封层2的两个所述密封面21可以为平面，也可以是密封层2的一侧密封面21设有所述第二凸起22，所述后盖5与所述密封层2贴合的表面形成有凹槽，所述第二凸起22凸伸与所述凹槽内，其它结构与连接方式与图1相同，负热膨胀材料层1膨胀时，在第一凸起11鼓起，使第二凸起22朝着所述凹槽鼓起，增加第一凸起22与所述凹槽内表面的挤压力，同时负热膨胀材料层1产生反作用力作用在密封层另一侧的密封面21上，增加密封面21与外壳4的挤压力，也可以将凹槽设置在所述外壳4上，保证第一凸起22能凸伸于所述凹槽内并与所述凹槽贴合即可。图4和图5所示，为负热膨胀材料层1和密封层2二者各自的两侧均设有第一凸起11和第二凸起22的密封件应用在压缩机外壳4和后盖5上，在外壳4和后盖5上均设有凹槽，第二凸起22均设于所述凹槽内，其密封原理与上述方式相同，在此不再赘述。

在本实施例的第二个实施方式中，如图6-图8所示，所述密封件还包括密封骨架3，所述密封骨架3设置于所述密封层2与所述负热膨胀材料层1之间，可提高密封件的强度。为进一步增强密封件的密封效果，所述密封骨架3形成有一侧凹另一侧凸的第三凸起31，所述第三凸起31的凸出部分沿所述密封面21一侧凸伸，所述第一凸起11的凸出部分凸伸于所述第三凸起31的凹陷部分，所述负热膨胀材料层1膨胀时，第一凸起22膨胀，作用在第三凸起31上，第三凸起31产生形变作用在所述密封层2上，密封层2上的密封面21将膨胀力作用在设备的密封配合面上，增强密封效果。为进一步提高密封效果，所述密封层2形成有一侧凹另一侧凸的第二凸起22，所述第二凸起22的凸出部分形成于所述密封面21上且远离所述负热膨胀材料层1一侧凸伸，所述第三凸起31的凸出部分凸伸于所述第二凸起22的凹陷部分内，通过密封层2的第二凸起22的设置，可增加密封层2密封性。在该实施方式中，所述第一凸起11、所述第二凸起22和第三凸起31可以为“鼓包”结构。进一步，所述第一凸起11、所述第二凸起22和第三凸起31均为连续的环形，并且均朝向所述密封面21一侧鼓起。所述第一凸起11、所述第二凸起22和第三凸起31叠加在一起，通过负热膨胀材料膨胀变形，将膨胀力传递到密封层2，并作用在密封面21上。

需要特别说明的是，在上述各实施方式中第一凸起、所述第二凸起和所述第三凸起并不仅限于连续的环状结构，也可以为长条形，即密封件为密封条。

本实施例中密封层2的材料可以为非金属材料，如橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯等，如采用橡胶，可将所述负热膨胀材料层1和所述密封骨架包覆在一起形成整体件，也可以通过橡胶将负热膨胀材料层1包覆形成整体件，其中橡胶在负热膨胀材料层1外表面作为密封层2，也可以根据实际需求将密封骨架3、负热膨胀材料层1和密封层2作为单独的件使用。

优选的，所述负热膨胀材料层1可以为反钙钛矿，如Mn3CuN、Mn3ZnN、Mn3GaN等材料制作而成，以反钙钛矿Mn3CuN、Mn3ZnN、Mn3GaN为例，可实现低温-55℃时，所述负热膨胀材料层1产生较大的膨胀，起到密封作用。而在25℃-70℃时，负热膨胀材料层1变形很小，而密封层会受热膨胀，抵消负热膨胀材料层1的收缩变形，进而不影响密封层的密封性能。在70℃以上，负热膨胀材料层1热收缩性较大，会快速收缩，并不适用于70℃以上的环境使用。如果要在70℃以上的环境下保持一定密封性，可以将负热膨胀材料添加其它化合物调节负热膨胀区，以满足高温使用要求。

可选的，所述密封骨架的材料为金属，可以为碳钢，所述密封骨架的厚度为0.35mm-0.4mm，应用在压缩机上密封性能较佳，在低温制冷时可使密封层产生较大变形，常温以上70℃以下密封层2受热产生形变膨胀，负热膨胀材料层2收缩变形较小，与密封层2膨胀量相互抵消，不影响密封层2的密封性，可实现密封层2环境温度-55℃-70℃之间的较佳的密封性。

实施例2

本实施例提供了一种制冷设备，包括实施例1所述的密封件。

如图2、图3、图5和图8所示，所述制冷设备还包括：壳体6，其上设有开口，所述开口四周环绕设置第一密封部；压盖7，所述压盖7通过可拆卸连接盖合在所述壳体6开口的位置，所述压盖7在所述开口的四周环绕设置有第二密封部，所述第一密封部和所述第二密封部之间设有环绕所述开口的密封件，所述压盖7将所述密封件压紧。

在一个实施方式中，所述第一密封部和所述第二密封部均为密封配合面，密封层2通过包胶在负热膨胀材料层1的两侧形成密封面21，两个所述密封面21与第一密封部和第二密封部密封贴合在一起，所述压盖5可通过螺钉与壳体6之间固定连接，将密封层2压紧，在低温环境下，负热膨胀材料层1向两侧膨胀，挤压密封层2，增强密封性，避免螺钉预紧力不足引起密封不严的问题。

在又一个实施方式中，负热膨胀材料层1的表面与第一密封部接触，密封层2形成的密封面与第二密封部接触，通过螺钉将压盖与壳体6压紧后，形成密封配合。

在本实施例中，所述密封件为圆环形。

在上述各实施方式中，第一密封部和第二密封部可根据与密封件接触面上是否有凸起(第一凸起和第二凸起)，选择性地增设凹槽或凸起，以使凸起伸入第一凸起的凹陷部分，第二凸起的凸出部分伸入凹槽中，形成密封配合。

进一步，所述制冷设备为压缩机。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种密封件，其特征在于，所述密封件包括：

负热膨胀材料层，其外表面设有密封层，所述密封层具有密封面；所述负热膨胀材料层膨胀时，所述负热膨胀材料层对所述密封层的所述密封面形成膨胀力作用；

所述密封件还包括密封骨架，所述密封骨架设置于所述密封层与所述负热膨胀材料层之间；

所述负热膨胀材料层形成有一侧凹另一侧凸的第一凸起；

所述密封层形成有一侧凹另一侧凸的第二凸起，所述第一凸起的凸出部分凸伸于所述第二凸起的凹陷部分内。

2.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述第一凸起朝向所述密封面凸伸。

3.如权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述第二凸起的凸出部分形成于所述密封面上且远离所述负热膨胀材料层一侧凸伸。

4.如权利要求3所述的密封件，其特征在于，所述第一凸起和所述第二凸起均为连续的环状结构。

5.如权利要求4所述的密封件，其特征在于，所述密封骨架形成有一侧凹另一侧凸的第三凸起，所述第三凸起的凸出部分沿所述密封面凸伸，所述第一凸起的凸出部分凸伸于所述第三凸起的凹陷部分。

6.如权利要求5所述的密封件，其特征在于，所述密封层形成有一侧凹另一侧凸的第二凸起，所述第二凸起的凸出部分形成于所述密封面上且远离所述负热膨胀材料层一侧凸伸，所述第三凸起的凸出部分凸伸于所述第二凸起的凹陷部分内。

7.如权利要求6所述的密封件，其特征在于，所述第一凸起、所述第二凸起和所述第三凸起均为连续的环状结构。

8.如权利要求1-7任一所述的密封件，其特征在于，所述负热膨胀材料层的材料为反钙钛矿。

9.一种制冷设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的密封件，所述制冷设备还包括：

壳体，其上设有开口，所述开口四周环绕设置第一密封部；

压盖，所述压盖通过可拆卸连接盖合在所述壳体开口的位置，所述压盖在所述开口的四周环绕设置有第二密封部，所述第一密封部和所述第二密封部之间设有环绕所述开口的密封件，所述压盖将所述密封件压紧。

10.如权利要求9所述的一种制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为压缩机。