空调制冷压缩机技术发展研究及其展望

崔鹏翔 中车长春轨道客车股份有限公司

引言

压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机器。由于第一代压缩机是产品的往复压缩机，因此压缩机的独特功能得到了研究人员和市场的青睐。近年来，特别是随着涡旋压缩机性能的快速发展，涡旋压缩机已经成为第三代压缩机是该产品的代表。

一、空调制冷压缩机技术的发展

（一）往复式压缩机

它是一种很传统的制冷压缩机，特点是制冷比和压力比的设计不受限制。该制冷压缩机的气阀结构和摩擦副等设计都得到了优化，因而制冷系数得到了提高。制冷剂替代技术也得到了发展，通过采用碳氢化合物，进一步实现环境保护。往复式现阶段的发展方向仍然是节能技术的发展、压缩机运行效率的提高以及压缩机系统的噪音和振动降低。

（二）转子式压缩机

由于结构中包括滚动活塞式和滑片式等，使该类制冷压缩机能够进行转动。目前滚动活塞式压缩机在家用空调中得到了广泛应用，这种压塑机的特点在于适用于变速运行，从而可以通过调节频率，实现压缩机系统性能的控制。随着压缩机系统的发展，该类压缩机通过采用双转子滚动活塞式结构，实现了系统功率提高的目标，现在市场中已经存在该类高双转子活塞式压缩机。该活塞结构具有以下优点：可以有效减少滚动系统的受力大小，加长压缩机的使用寿命；增加压缩机的容积排量，从而提高运行效率。

（三）螺杆式压缩机

螺杆式压缩机的体积较小，具有维护操作容易进行的优点，属于发展速度较快的一类制冷压缩机。螺杆式压缩机的螺杆型线和结构设计都有了明显的改进，而且由于磨床技术的发展，该类压缩机的零件尺寸精准性得到了很大程度的提高，从而保证了螺杆式压缩机的性能。目前，螺杆式压缩机的运行原理是以压缩空气为主且在中型空调压缩机中也有广泛的应用。由于螺杆式压缩机发展速度较快，系统运行可靠性在不断提高，使它逐渐取代往复式压缩机，占有较大的市场份额。

（四）曲轴连杆式压缩机

在曲轴转动时，活塞的往复运动是由连杆驱动的。气缸内壁的工作容积、气缸头和活塞顶的工作体积会周期性变化。在整个制冷系统中，将会有压缩的生产和制冷剂的运输。曲轴连杆压缩机作为第一代压缩机，应用范围较广。相对而言，其结构相对简单，制造工艺相对成熟，在生产过程中，加工工艺要求不高，对材料的要求也较低，就阶段而言，成本不高。此外，该技术具有较强的适应性，适应于制冷体积和压力范围的要求，具有较强的可维护性。然而，需要注意的是，曲轴连杆压缩机的缺点也很明显，因为这台机器既大又重，所以不能实现高速运转，所以很难达到轻量化。压缩机的不连续排气也很容易引起气流的波动，在操作过程中产生很大的振动。鉴于压缩机的上述特点，这种压缩机很少使用小型排量压缩机，而目前的压缩机在大排量空调系统中较为常见，在卡车、客车压缩机中也较为常见。

二、空调制冷压缩机技术发展的展望

（一）涡旋压缩机中对变频技术的应用

为了实现节能和降低能耗，近年来变频技术的研究已成为近年来的热门话题。涡旋压缩机中针对此技术的研究工作已经很多，并且也已经取得了显著的研究成果，正弦波技术已经得到了极大的发展。

（二）空调压缩机中的润滑与摩擦

对于目前的压缩机润滑和摩擦是一个非常关键的方向，对这两个关键点的研究，在很大程度上可以提高目标的可靠性，有效地降低能耗。这类技术有很多研究，很多都是关于润滑油的，但是润滑油本身的缺陷会导致压缩的气污染等问题等。目前，比较成熟技术主要包括无油活塞压缩机、无油螺杆压缩机等，但与无油润滑涡旋压缩机相关的知识和技术仍然较少。

（三）节能技术的发展

随着空调和冰箱在日常生活中的普遍应用，制冷压缩机消耗的电量逐渐增加，这已经占了国家发电总量的很大一部分，随着社会的发展，这一比例也在不断增加。因此，压缩机的发展方向将导向制冷系统节能高效运行的方向，包括制冷循环和热过程的研究，从而有效提高制冷系统的效率，保护生态环境。制冷循环是节能技术研究的重点。制冷循环的研究包括以下几个方面:新制冷方法、能源的有效转换和制冷系统的改进，以实现制冷系统在任何环境下的高效运行。可以观察到市场上各种类型的压缩机的市场份额。压缩制冷循环仍然是制冷设备的主要应用技术。因此，节能制冷压缩机的生产是制冷系统的关键技术之一。

三、结束语

综上所述，基于与发达国家的现实差距，中国的机械制造自动化技术具有巨大的潜力和空间，并趋向于智能化、虚拟化、国际化和绿色化。由于个人能力有限和技术创新的发展，本研究可能存在一些不足之处。因此，我希望学术界将继续关注这一主题的研究，深入了解中国机械制造自动化技术的发展现状，理性审视其中的不足，做一个全面的展望其未来发展趋势，并提出一些相关的建议。