制冷與空調(diào)壓縮機的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

梁傳驛

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，制冷機器和空調(diào)設(shè)備在我國已經(jīng)十分普及，并且逐漸成為我國經(jīng)濟領(lǐng)域中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，因為這與居民的日常生活息息相關(guān)，并且還與國防裝備保障之間有一定的聯(lián)系。自從上世紀(jì)末期材料、機械、機電、信息行業(yè)的不斷發(fā)展，制冷與空調(diào)壓縮機的生產(chǎn)技術(shù)也經(jīng)歷著日新月異的革新，使得制冷系統(tǒng)的整機效能有了明顯的提升?；诖?，本文將對制冷與空調(diào)壓縮機的技術(shù)現(xiàn)狀進行簡明地分析，并在此基礎(chǔ)上對其未來一段時間的發(fā)展進行展望，還望能對本項研究的發(fā)展提供值得參考的信息。

關(guān)鍵詞：制冷；壓縮機；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1 制冷與空調(diào)壓縮機的技術(shù)現(xiàn)狀

由于全球目前大力呼吁對環(huán)保的關(guān)注，制冷壓縮機在近年來也逐漸在環(huán)保、節(jié)能燈方面有了新的突破，主要是將電子計算機技術(shù)應(yīng)用在其中，利用大數(shù)據(jù)計算的優(yōu)勢使設(shè)計和工藝流程得到優(yōu)化，使得壓縮機體積更加小型化，操作更高高效化[1]。此外，原先壓縮機在運行過程中出現(xiàn)的噪聲和振動問題也得到了明顯的降低，并且壓縮機的可靠性也得以確保，其是使用壽命得到了明顯的延長。在這個開發(fā)和研究的過程中耗費的成本較原先相比下降許多，并且耗時更短，。現(xiàn)將對各類壓縮機的技術(shù)現(xiàn)象進行如下的分析：

1.1往復(fù)式壓縮機

這這一種比較常見且比較傳統(tǒng)的制冷壓縮機，其主要的特點就是可以隨意設(shè)置制冷量和壓縮比。隨著技術(shù)的不斷更新，這種壓縮機的市場份額也在不斷縮小。目前，市面上還有一部分冰箱的主機還是屬于往復(fù)式壓縮機，經(jīng)過優(yōu)化和改良之后，這種壓縮機的制冷系數(shù)也有了顯著的提升，現(xiàn)已可達1.8左右。此外，為了迎合環(huán)保主題，我國的制冷劑替代技術(shù)也有了很大的進步，現(xiàn)在的冰箱系統(tǒng)主要采取的是R600碳氫化合物作為主要的制冷劑，將R134a作為小型制冷裝置的制冷機，使得往復(fù)式壓縮機的效率得到了有效的提升，但是噪音仍然是這類壓縮機面臨的主要問題，今后還要對這個問題進行研究[2]。

1.2線性壓縮機

這種壓縮機的運行機制與往復(fù)式壓縮機比較類似，可以有效避免因為曲柄連桿機構(gòu)的復(fù)雜系帶來的功率損耗。線性壓縮機是現(xiàn)在冰箱系統(tǒng)的主要供冷來源，其制冷系數(shù)已經(jīng)超過2.0，市場前景十分良好。在后續(xù)的研究和設(shè)計工作中需要對其油路系統(tǒng)的設(shè)計進行優(yōu)化，然后對電機線性位移限點進行控制。

1.3斜盤式壓縮機

這種壓縮機也是在往復(fù)式壓縮機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，主要的應(yīng)用領(lǐng)域就是車用空調(diào)系統(tǒng)。在數(shù)十年的發(fā)展歷程中，這種壓縮機在技術(shù)方面已經(jīng)達到十分成熟的程度，因此占據(jù)了車載空調(diào)系統(tǒng)的半壁江山。但是由于這種壓縮機還是屬于往復(fù)式壓縮機的范疇，所以面臨的主要問題就是制冷系數(shù)不高，目前僅為1.5左右，并且體積和重量都比較大，因此在未來一段時間可以會被斜盤式汽車空調(diào)壓縮機所提到。

1.4螺桿式壓縮機

這種壓縮機主要的優(yōu)勢就是尺寸小、重量輕，并且維護起來難度不高，因此發(fā)展速度十分迅速，一方面是因為螺桿型線和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面有了明顯的進步，另一方面就是因為銑床的引起使關(guān)鍵零部件的加工精度和效率得到了提升，因此螺桿式壓縮機各方面的性能都比較優(yōu)越，硬件方面得到了應(yīng)有的保障[3]。這種壓縮機在現(xiàn)階段還是以壓縮空氣為主，并且在中型熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用前景比較良好，有替代往復(fù)式壓縮機的趨勢。

1.5渦旋式壓縮機

這種壓縮機自從九十年代開始就得到了快速的發(fā)展，并且在理論、結(jié)構(gòu)和工作樣機等方面有著長足的進步，逐漸形成規(guī)?；纳a(chǎn)模式。近年來，數(shù)控加工工藝發(fā)展勢頭迅猛，使得壓縮機實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)，這種勢不可擋的透視使其在市場中牢牢占據(jù)一席之地。這種壓縮機主要應(yīng)用在柜式空調(diào)系統(tǒng)之中，其制冷系數(shù)高達3.4，如果應(yīng)用在車載空調(diào)系統(tǒng)中也可以達到2.0，顯示出強大的競爭實力。就目前發(fā)展趨勢來看，這種壓縮機主要的研究方向就是擴大制冷量的范圍，使工作效率得到提升，并且降低制造成本等等。

2 發(fā)展趨勢

近年來，我國制冷與空調(diào)壓縮機遠銷海外，尤其是在中東地區(qū)表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景，對于這種氣候環(huán)境比較特殊的地區(qū)，必須要對其作出針對性的開發(fā)項目，必須高負(fù)荷高工況的制冷壓縮機。目前，這種壓縮機已經(jīng)取得了良好的發(fā)展前景，主要采用的結(jié)構(gòu)類型和活塞式壓縮機和旋轉(zhuǎn)式壓縮機。

此外，行業(yè)內(nèi)目前還將重點研究制冷機，尤其是潤滑油的特性，重點是潤滑油的匹配性能，這也是制冷行業(yè)長期以來的基本研究任務(wù)之一。R407C、R420A這類共沸制冷劑的蒸發(fā)溫度滑移現(xiàn)象是制冷工業(yè)中亟待解決的問題，還有吸氣管中油氣兩相流動的規(guī)律也是基礎(chǔ)問題之一[4]。

渦旋式和螺桿式等容積式壓縮機逐漸也要向大容量壓縮機的方向靠攏，而譬如離心式這種原本大容量的壓縮機將向小容量發(fā)展。換句話說，隨著各項技術(shù)的融合發(fā)展和市場內(nèi)部機制的互相滲透，未來的某天當(dāng)我們?nèi)ヅ袛鄩嚎s機類型的時候，就不能僅憑壓縮機的制冷量去判斷了，尤其是容積式和速度式壓縮機的適應(yīng)制冷量范圍。

3 結(jié)束語

綜上所述，目前制冷與空調(diào)行業(yè)研究和發(fā)展的重點主要在環(huán)保型制冷劑的開發(fā)和利用、高效的制冷部件的開發(fā)和以及相關(guān)技術(shù)的融合發(fā)展，主要是針對匹配技術(shù)、調(diào)節(jié)技術(shù)和智能化控制技術(shù)。此外，對制冷方法研發(fā)的力度也在不斷加大，特別是半導(dǎo)體制冷和磁制冷技術(shù)的推廣會給制冷行業(yè)帶來新的技術(shù)革命。

參考文獻

[1]胡繼孫，何亞峰，張秀平，等.渦旋式制冷壓縮機應(yīng)用和技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].制冷與空調(diào)，2016，16（4）：1-7.

[2]白竟成.制冷與空調(diào)壓縮機的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].同行，2016（15）.

[3]趙勝奇，石楚平.分析制冷與空調(diào)壓縮機的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].飲食科學(xué)，2017（18）.

[4]周子成.我國空調(diào)壓縮機制造業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J].制冷與空調(diào)，2004，4（4）：1-7.