淺述新型制冷型壓縮機
一、線形壓縮機
線形壓縮機是在往復(fù)式壓縮機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。傳統(tǒng)往復(fù)式壓縮機的驅(qū)動電機輸出的是旋轉(zhuǎn)運動， 而壓縮機活塞運動需要的是往復(fù)運動，這樣就必須采用曲柄連桿機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)運動。這樣的運動轉(zhuǎn)換是*的， 但這既增加了運動零部件數(shù)量又產(chǎn)生了不可避免的能量損失， 使壓縮機的振動和噪聲增加、能效下降。
如果電機輸出的就是往復(fù)運動， 則上述問題就可以*避免。在此思路基礎(chǔ)上就形成了線形壓縮機的概念。它采用直接輸出往復(fù)運動的直線電機， 活塞向一個方向的運動由電機驅(qū)動， 反方向的運動則由一個彈簧驅(qū)動， 形成一個機電振蕩系統(tǒng)來實現(xiàn)活塞的往復(fù)運動。盡管仍然依靠活塞往復(fù)運動壓縮氣體， 但與傳統(tǒng)往復(fù)式壓縮機在結(jié)構(gòu)上有本質(zhì)的區(qū)別， 可視為一種全新的壓縮機。
線形壓縮機的工作原理早已存在， 它具有高能效的先天優(yōu)勢， 是一種較有發(fā)展?jié)摿Φ膲嚎s機。
但它具有較高的技術(shù)難度， 在廣泛產(chǎn)業(yè)化方面仍有大量的工作要做， 目前僅在國外有小批量試用。
二、螺旋葉片壓縮機
螺旋葉片壓縮機的工作原理如 所示， 偏心置于圓筒形汽缸中的轉(zhuǎn)子上， 開有變節(jié)距螺旋槽，槽內(nèi)嵌有變節(jié)距的螺旋葉片。螺旋葉片與轉(zhuǎn)子一起由主軸驅(qū)動， 并以相同的速度旋轉(zhuǎn)， 與此同時存在著螺旋葉片與轉(zhuǎn)子間的徑向相對運動。隨著主軸的旋轉(zhuǎn)， 由螺旋葉片、汽缸和轉(zhuǎn)子所組成的封閉容積向排氣端運動并逐漸縮小體積， 以實現(xiàn)氣體的壓縮。
這種壓縮機具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊， 電機定子可置于汽缸外（ 以主軸轉(zhuǎn)子作為電機的轉(zhuǎn)子） ， 將電機與泵體重疊起來， 軸向尺寸可大大縮小， 較好的性能， 較小的噪聲與振動， 無氣閥、強制排氣的特點。
這種壓縮機廣泛產(chǎn)業(yè)化的前景尚不明朗。
三、擺動式壓縮機
擺動式壓縮機是在轉(zhuǎn)子式壓縮機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種壓縮機。常規(guī)轉(zhuǎn)子式壓縮機的轉(zhuǎn)子與滑片是 2 個獨立的零件， 滑片在其背部彈簧力的作用下緊壓在轉(zhuǎn)子上并隨轉(zhuǎn)子的運動做往復(fù)運動。
擺動式壓縮機的轉(zhuǎn)子與滑片做成一個整體， 稱為擺動轉(zhuǎn)子。 所示為擺動式壓縮機的工作原理。
擺動式壓縮機消除了滑片與轉(zhuǎn)子間的摩擦， 適用于高壓力差的應(yīng)用場合， 盡管目前尚未大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化， 但有一定發(fā)展?jié)摿Α?/span>
四、渦旋式壓縮機
隨著對傳統(tǒng)制冷壓縮機研究的不斷深入， 其結(jié)構(gòu)和功能可能發(fā)生較大的變化， 從而形成空壓機的新結(jié)構(gòu)， 前述的線形壓縮機和擺動式壓縮機均屬于此類情況。H ajime SAT O 等則介紹了一種在渦旋式壓縮機基礎(chǔ)上發(fā)展出來的 3D 渦旋式壓縮機3D 渦旋式壓縮機在傳統(tǒng)渦旋式壓縮機徑向壓縮氣體的基礎(chǔ)上， 通過渦旋線高度的變化（ 中心部位較低， 傳統(tǒng)渦旋式壓縮機高度不變） 增加了氣體的軸向壓縮。與傳統(tǒng)渦旋式壓縮機相比， 具有高效、低噪聲、結(jié)構(gòu)緊湊、高可靠性的特點。
五、 CO 2壓縮機和熱泵熱水器用壓縮機
CO 2屬于*物質(zhì)， 其 GWP 值低， 屬于環(huán)保制冷劑。同時其跨臨界循環(huán)的特征還使得其在熱泵熱水器中應(yīng)用具有*的節(jié)能優(yōu)勢。
嚴(yán)格意義上講， CO 2壓縮機屬于新制冷劑壓縮機， 大多數(shù)的現(xiàn)有壓縮機機型如往復(fù)式、轉(zhuǎn)子式、渦旋式、螺桿式等都可以采用這種制冷劑開發(fā)出相應(yīng)的壓縮機。所須解決的問題是跨臨界循環(huán)的高壓力和大壓差帶來的強度問題及高壓下采用人工合成潤滑油帶來的潤滑和摩擦問題等?？紤]到熱泵熱水器巨大的市場發(fā)展空間， CO2壓縮機具有良好的發(fā)展?jié)摿Γ?/span> 已成為制冷壓縮機的一個主要發(fā)展方向。
目前國內(nèi)熱泵熱水器用 CO2壓縮機的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚有待時日， 且 CO2熱泵熱水器的開發(fā)仍有一定難度。熱泵熱水器多使用普通的HCFC 22 壓縮機， 這就形成了熱泵熱水器用HCFC 22 壓縮機的市場需求， 成為短時期內(nèi)制冷壓縮機的一個發(fā)展方向。所須要解決的問題是較高冷凝溫度造成的可靠性、能效問題以及冬季和夏季巨大的工況差異問題。
六、新制冷劑壓縮機與 CO2
壓縮機類似， 新制冷劑壓縮機不屬于新的機型， 所有的現(xiàn)有空氣壓縮機機型如往復(fù)式、轉(zhuǎn)子式、渦旋式、螺桿式等都可以采用各種新制冷劑開發(fā)出相應(yīng)的壓縮機。
目前有可能替代 H CFC 22 作為制冷劑的物質(zhì)可分為幾大類： 天然物質(zhì)如 NH 3， H 2 O， R290 和CO 2及這些物質(zhì)的混合物等； 人工合成單質(zhì)或混合制冷劑如 R410A ， R134a， R32 和 R407C 等； 以及尚處于開發(fā)階段的一些混合制冷劑。其中一些制冷劑的壓縮機技術(shù)已經(jīng)成熟、具備了批量供貨能力。未來的主要開發(fā)方向是 NH 3， R290， R32 和CO 2及未來出現(xiàn)的制冷劑。
開發(fā)新制冷劑壓縮機相對比較簡單， 主要的難題在于*替代制冷劑的不確定性造成的研發(fā)投入和工作量問題， 以及制造裝備、制造工藝的改造問題。在采用易燃易爆制冷劑時尚存在安全性問題。
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