[发明专利]含碳覆层在保护无源电气构件免受氨侵蚀中的应用和设施

说明书

本发明涉及含碳覆层在保护无源电气构件免受氨侵蚀中的一种应用，其中所述含碳覆层是溶胶凝胶覆层或等离子体聚合物覆层。所述含碳覆层包括特定的碳份额。

技术领域

本发明涉及含碳覆层在保护无源电气构件免受氨侵蚀中的应用，其中所述含碳覆层是溶胶-凝胶覆层或等离子体聚合物覆层。所述含碳覆层包括特定的碳份额。

本发明还涉及一种设置用于与氨或含氨介质进行接触的设施，所述设施包括具有设置用于根据本发明的应用的含碳覆层的无源电气构件。

背景技术

为了例如在冷藏柜、冷库或冷藏集装箱中进行冷却而使用冷却机组，所述冷却机组借助合成制冷剂来运行。关于新的环境法规和欧盟规定，许多在当前的组合物中目前所使用的介质(例如R134a，R404A，R407C和R410A)由于归因于所述介质的“全球变暖趋势”(二氧化碳当量)将来不再允许使用(自2030年起)。这些物质应由替选的气候中性的或自然的制冷剂替代，例如二氧化碳、丙烷、丁烷或者还有氨(NH3)(也“Die neue F-Gase-Verordnung–Ziele,Inhalte,Konsequenzen”，BTGA-Almanach 2015,第92-94页)。

通常，所述制冷剂在与冷却设施中的典型的温度变化曲线(例如在-40℃至+80℃的温度波动下每天多次冷却和除霜)的组合中会引起高的热应力和化学材料应力。尤其是在氨的情况下，在此重要的是绝缘材料和与所述物质接触的所有其它材料的足够的耐化学性。在此，仅非常少的聚合物提供所要求的耐性(PA，POM，PE，PP，PETP或者还有PTFE，所述聚合物此外分别限制于不同的温度范围)。此外，所述聚合物关于相应的材料成本和呈薄的电绝缘层形式的相关的可用性仅受限地可用。

如果制冷剂也应直接在冷却机组中用于冷却，以便通过节省热交换器来减少能耗，那么在电马达/压缩机中尤其重要的是在该处使用的构件的耐化学腐蚀和耐热的电绝缘能力。对于这种应用，不能使用通常由铜制成的构件(例如在压缩机的电马达(线圈)中)，因为所述构件会受到氨的严重侵蚀。由铝制成的相应的构件在此由于其相对于氨的较大的耐化学性可能是对于至今为止常用的铜材料的替选方案。

此外，氨还广泛应用于制药行业、化肥行业、炸药行业和钢铁行业、化学行业、造纸和塑料行业，应用于清洁行业和烟道气清洁以及应用于使用或制造氨水的所有领域中。在所有已提及的工业领域中，关于铜和有色金属的使用，通常在与氨接触时存在与上述相同的问题。

在至今为止的冷却设施中，大部分仍使用合成的制冷剂，或者使用分离的冷却回路(初级回路和次级回路，其中压缩机和冷却侧分离)。在这种情况下，除了由于至今为止的制冷剂引起的环境危害以外，在两个冷却回路之间存在泄漏时还存在设施失效的风险。在冷却回路中存在替选的制冷剂氨的情况下，在这种泄露的情况下，安装在压缩机回路中的电动马达/压缩机驱动器的电绝缘受到侵蚀并且可能被损坏。这将引起系统的失效并且需要耗费且高成本的拆卸或替换线圈或者甚至整个电动马达/压缩机。

因此，目前在替选的制冷剂即氨的情况下，需注意在冷却回路中使用的材料不含有铜，因为氨会增强地侵蚀含铜的材料。

此外，分离的冷却回路具有对于热交换器已知的借助来自次级回路的冷来冷却驱动器的损耗潜能。对于在上文中提到的所有其它领域类似地存在相同的问题，在所述领域中借助氨或含氨的溶液/化合物，例如氨水进行加工。

发明内容

在现有技术和变化的法律规定的背景下，本发明的目的是，提出一种用于保护构件免受氨或含氨的介质影响的改进的解决方案。在此期望的是，不仅相对于液态氨或液态的含氨介质保护构件，而且也相对于气氨存在尽可能好的保护。

附加地，优选也应在尽可能宽的温度范围内存在良好的保护特性。在此要考虑的是，许多材料相对于液态氨或液态的含氨介质和气态氨表现不同。因此，本发明的一个优选的目的是，提出一种可能性，借助该可能性在长的时间段内和/或在宽的温度范围内相对于液态氨或液态的含氨介质和气态氨提供对构件的保护。此外，应尽可能避免含卤素的材料。