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制冷系统的焦点和心脏是压缩机，它决议了制冷系统的能力和特征 。本文不但从高效节能、噪声和振动以及制冷剂等方面剖析了小型制冷压缩机的手艺性能，还剖析了近年泛起的新型、特种小型压缩机的主要特点，为我们掌握小型制冷压缩机未来生长趋势涤讪了手艺基础 。
众所周知，压缩机是制冷系统的焦点和心脏 。压缩机的能力和特征决议了制冷系统的能力和特征 。某种意义上，制冷系统的设计与匹配就是将压缩机的能力体现出来 。因此，天下各国制冷行业无不在制冷压缩机的研究上投入了大宗的精神，新的研究偏向和研究效果一直泛起 。压缩机的手艺和性能水通常新月异 。
1 制冷压缩机的高效节能研究
制冷压缩机是制冷系统的焦点耗能部件，提高制冷系统效率的最直接有用手段是提高制冷压缩机的效率，它将带来系统能耗的显著降低 。同时这样还能阻止仅在系统上接纳步伐（如一味加大换热器面积等）所造成的质料消耗的大宗增添 。近年来，随着天下上能源紧缺形势的日益严重，各个国家越来越重视节能事情、对耗能产品的效率提出了越来越高的要求 。由于种种损失诸如摩擦、走漏、有害传热、电机损失、流动阻力、噪声振动等的保存，制冷压缩机事情时现实效率远低于理论效率 。因此，从理论上讲，任何能够降低恣意一种损失的步伐都能够提高压缩机的效率 。这一客观事实导致了对制冷压缩机的节能研究规模广、偏向宽，研究课题与研究效果多种多样 。
现在国际上对制冷压缩机的节能研究事情主要集中在几个方面：研究润滑特征、制冷压缩机轴承部位的摩擦特征以降低摩擦功耗、提高制冷压缩机效率 ；降低走漏损失以提高制冷压缩机的效率 ；接纳变频或变容手艺通过制冷系统的着力与用户负荷的**匹配来实现节能，有关这方面的内容特殊是变频手艺现在已相对较为成熟且广为人知，在此不予赘述 ；气阀的研究是一个古老的课题但也是一个永恒的课题，刷新气阀的设计以提高制冷压缩机效率的研究永无止境也永有收获 。这方面的研究很是之多，从气阀质料、运动纪律、结构优化到适用理论、测试要领等包括万象 。总之，关于制冷压缩机节能方面的研究已成为近年来制冷行业的一个主要热门问题 。限于篇幅，本文在此不作详细的专题讨论 。
近年来海内的制冷压缩机行业对产品的节能研究也给予了极大的关注 。希望较大的产品主要是冰箱制冷压缩机行业 。在UNDP/GEF中国节能冰箱项目的推动和支持下，无论是企业对节能产品的熟悉照旧冰箱制冷压缩机的性能都爆发了质的奔腾 。现在海内企业冰箱制冷压缩机产品的最高能效已抵达1.95 左右 。海内的冰箱制冷压缩机企业接纳了大宗的手艺步伐诸如高效电机甚至同步电机、凹形气阀、平面止推轴承、低粘度润滑油、新型吸气消音器、降低摩擦损失等，取得了重大的效果 。主要的问题在于现在海内企业缺乏自由手艺、所接纳的手艺蹊径还以模拟为主，大都的企业对建设自己的手艺基础还无意识、也无兴趣，制约了企业的手艺生长能力 。
相关于冰箱制冷压缩机行业，海内空调制冷压缩机的节能研究还显得波涛不惊、多年来压缩机的效率没有质的转变，较大的市场需求使得大大都的空调制冷压缩机企业将精神集中在扩大产能上 。随着国家对空调器能效水平要求的进一步提高以及我国空调器出口种种隐患的逐步泛起，海内空调制冷压缩机企业的这种短视将无法顺应节能形势生长的要求，也使企业的后续生长乏力 。
2 制冷压缩机的噪音与振动研究
现在，噪声已被视为严重污染之一 。作为家用制冷装备的动力源和心脏，制冷压缩机的噪声问题，以成为权衡其综合性能的一个主要指标 。现实上关于一台制冷压缩机来讲，大部分噪声都是由于壳体被某些噪声源引发所爆发的（例如被弹簧、制冷剂压力脉动、排气管、润滑油量等引发） 。但压缩机的噪声源和转达途径重大多样，这就给压缩机的消声降噪带来了很大难题 。
关于制冷压缩机的噪声、振动，各国学者已经举行了大宗且恒久的研究 。这里将这方面的主要研究事情效果归纳综合如下：
制冷压缩机的主要噪声源由进、排气辐射的空气动力噪声、机械运动部件爆发的机械噪声和驱动电机噪声三部分组成：
2.1 空气动力噪声
制冷压缩机的进气噪声是由于气流在进气管内的压力脉动而爆发的 。进气噪声的基频与进气管里的气体脉动频率相同，与压缩机的转速有关 。压缩机的排气噪声是由于气流在排气管内爆发压力脉动所致 。排气噪声比进气噪声弱，以是，压缩机的空气动力性噪声一样平常以进气噪声为主 。
2.2 机械噪声
制冷压缩机的机械性噪声，一样平常包括构件的撞击、摩擦、活塞的振动、气阀的攻击噪声等，这些噪声带有随机性，呈宽频带特征 。
2.3 电磁噪声
制冷压缩机的电磁噪声是由电念头爆发的 。电机噪声与空气动力性噪声和机械性噪声相比是较弱的 。压缩机噪声源中进、排气空气动力性噪声最强，其次为机械性噪声和电磁噪声 。通过深入研究，可以进一步以为压缩机噪声主要来自壳体振动（系由弹簧、制冷介质压力脉动和吸、排气管以及润滑油激励爆发）并向周围空气介质撒播而形成噪声 。围绕降低压缩机辐射噪声，众多文献（略）提出了一系列的降噪减振步伐和计划：
①增添壳体结构整体刚性以提高共振频率且降低振动幅值 ；
②阻止壳体曲率的突变，关于曲面而言，固有频率与曲率半径成反比，因此壳体形状应接纳最小的曲率半径 ；
③将悬挂弹簧支承移至具有较高刚性的位置 ；
④壳体应接纳尽可能少的平面 ；弯曲应力与膜应力的耦合（只泛起在曲面上）会使壳体自己具有较大的刚性，因此压缩机壳体应尽可能少地接纳平面结构 ；
⑤阻止排气管路和冷凝器的激励，优化排气气流脉动，接纳在排气管路中引入附加容积的要领来消除压力脉动谱中的高阶谐波量 ；
⑥接纳非对称的壳体形状 ；具有对称结构意味着具有三维主轴，沿主轴应力最大且阻力最小 。因此具有差池称压缩机壳体结构意味着能够大大减小沿某一主轴偏向作用力同时泛起的几率 ；
⑦设置进、排气消声器，关闭式压缩机中的消声器一样平常为抗性消声器，它使用管道截面转变、共振腔引起声阻抗改变来反射或消耗声能，或使用声程差使声波相位相差180度来抵消消声器内的噪声 。在压缩机壳体外侧关闭联通一个Helmholtz共识器，即：由Helmholtz共识器的腔室通过孔颈与压缩机壳体内部空腔相连成，以降低压缩机腔内受激声学模态的幅值 。实验效果批注：将共识器共振频率调制到现实压缩机空腔的最大受激振动模式上，会大幅降低共振峰值和导致响应频谱的显著改变 。可是这样会影响压缩机外观和在冰箱中的安排，其研究效果尚未应用于产品中 。
剩余润滑油量和电机端线圈绕组也会导致同种型号成批压缩机声级之间保存差别（偏离声级平均值） 。通过改变壳体外部支承来增添扭转刚度，且减小振动面 ；噪声研究的重大性要求研究者具有较强的理论素质、要求企业具有较好的手艺基础、并且需要较大的投资和较长的时间 。这方面是海内压缩机企业的薄弱环节之一，现在基本上处于定性的实验研究阶段，陪同着很大的随意性和无意性 。
3 制冷压缩机——新制冷剂的应用
基于环保要求的新制冷剂的应用也是制冷压缩机行业的一个热门问题，随着用于冰箱产品的R22制冷剂替换事情的竣事，新制冷剂制冷压缩机的研究近年来主要集中在空调行业 。除了现在已较量成熟的R410A、R407C方面的研究外，近年来最大的热门问题是二氧化碳制冷压缩机的研究 。
现在关于CO2的研究和应用主要集中于三个方面：一方面是最急需替换制冷剂的应用场合，如汽车空调，由于制冷剂排放量大，对情形的危害也大，必需尽早接纳对情形无危害的制冷剂 ；另一方面是思量到CO2循环的特点，最利于接纳这种循环的应用场合，如热泵热水器则是思量到CO2在超临界条件下放热保存一个相当大的温度滑移有利于将热水加热到一个更高的温度的特点而倍受关注 ；再一方面是思量到CO2的热物理性子和迁徙性子特点，接纳CO2作为制冷剂，如思量到CO2优异的低温流动性能和换热特征，接纳它作为复叠制冷循环低温级制冷剂 。
制冷压缩机作为跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响最大的部件，应当充分团结二氧化碳超临界循环详细特点重新举行设计 。CO2和氨一样，其绝热指数K 值较高，达1.30，这可能会使压缩机排气温度偏高，但由于CO2需要的压缩机的压比小，因此不需要对压缩机自己举行冷却 。正由于绝热指数高，压比小，可减小压缩机余隙容积的再膨胀损失，使压缩机容积效率较高 。经由实验和理论研究，Jurgen SUB和Horst Kruse发明，往复式压缩机有优异的油膜滑动密封，成为CO2系统的首选 。BOCK对其二氧化碳压缩机排气阀举行了刷新，排气改良后的二氧化碳压缩机效率提高了7% 。
由于二氧化碳系统压力远远大于古板的压临界循环系统，以是新的制冷压缩机的轴封设计要求比原有的制冷压缩机高得多，制冷压缩机的轴封走漏在一段时间内仍将是现在阻碍着适用化的主要缘故原由 。
Danfoss、Denso、ZEXEL等已进入二氧化碳压缩机小批量生产阶段 。
IEA在1999年3月，团结日本、挪威、瑞典、英国和美国启动“Selected Issue on CO2 as working Fluid in Compression Systems”的三年妄想项目 。
1994年起，BMW、DAIMLERBENZ、VOL O、德国公共、Danfoss、Valeo等欧洲著名公司提倡了名为“RACE”的团结项目，团结欧洲著名高校、汽车空调制造商等研制CO2汽车空调系统 。BENZ 汽车公司现已生产装备CO2汽车空调系统的轿车，德国KONVECTA 生产的以CO2为工质的空调公交客车从1996年运行至今 。DANFOSS、奥地利的Obrist、英国均已研制出二氧化碳车用压缩机 。日本的DENSO、ZEXEL的二氧化碳压缩机已进入批量生产阶段 。
随着各大生产厂商的投入，CO2压缩机的型式也与通俗车用压缩机的生长趋势相一致，主要以定排量摇晃斜盘式、涡旋式和变排量为主 。
4 新型事情原理的制冷压缩机
近年来在全新事情原理和结构的制冷压缩机方面未见有更多的希望，主要有线形制冷压缩机、椭圆制冷压缩机、摆动式转子制冷压缩机、螺旋叶片式制冷压缩机等 。
其中线形制冷压缩机仍是海内冰箱压缩机行业关注的热门 。在国际制冷压缩机工程聚会中有5篇关于线形制冷压缩机的文章 。研究者仍以LG 和Sunpower 两家公司为主 。最近两年，海内有数家冰箱压缩机企业在实验线形压缩机的开发，但就企业所具有的手艺基础、资金实力和海内科研机构的局限性而言，信托在短时间内不可能进入工业化阶段 。
5 特种制冷压缩机
只管海内的家用制冷压缩机企业恒久以来习惯于大规模的生产模式、习惯于以数目求效益 。但在强烈的价钱竞争形势下，随着产品利润率的日益降低，当生产数百万台制冷压缩机仅能取得数百万元利润的情形下，一些特种制冷压缩机就不失为一种出路 。特种制冷压缩机包括万象，在此不可能逐一例举 。但它们的配合特点是生产规模小、单台利润高、产品转型快、大都情形下需要针对用户的要求专门设计 。这类产品越来越多地引起了海内制冷压缩机企业的重视 。如海内数家企业正在开发或已经具备生产能力的车载冰箱制冷压缩机 。
