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

梁傳驛

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，制冷機(jī)器和空調(diào)設(shè)備在我國(guó)已經(jīng)十分普及，并且逐漸成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，因?yàn)檫@與居民的日常生活息息相關(guān)，并且還與國(guó)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(jī)械、機(jī)電、信息行業(yè)的不斷發(fā)展，制冷與空調(diào)壓縮機(jī)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(jī)效能有了明顯的提升?；诖?，本文將對(duì)制冷與空調(diào)壓縮機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)明地分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其未來一段時(shí)間的發(fā)展進(jìn)行展望，還望能對(duì)本項(xiàng)研究的發(fā)展提供值得參考的信息。

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

1 制冷與空調(diào)壓縮機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀

由于全球目前大力呼吁對(duì)環(huán)保的關(guān)注，制冷壓縮機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在其中，利用大數(shù)據(jù)計(jì)算的優(yōu)勢(shì)使設(shè)計(jì)和工藝流程得到優(yōu)化，使得壓縮機(jī)體積更加小型化，操作更高高效化[1]。此外，原先壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的噪聲和振動(dòng)問題也得到了明顯的降低，并且壓縮機(jī)的可靠性也得以確保，其是使用壽命得到了明顯的延長(zhǎng)。在這個(gè)開發(fā)和研究的過程中耗費(fèi)的成本較原先相比下降許多，并且耗時(shí)更短，。現(xiàn)將對(duì)各類壓縮機(jī)的技術(shù)現(xiàn)象進(jìn)行如下的分析：

1.1往復(fù)式壓縮機(jī)

這這一種比較常見且比較傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，其主要的特點(diǎn)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(jī)的市場(chǎng)份額也在不斷縮小。目前，市面上還有一部分冰箱的主機(jī)還是屬于往復(fù)式壓縮機(jī)，經(jīng)過優(yōu)化和改良之后，這種壓縮機(jī)的制冷系數(shù)也有了顯著的提升，現(xiàn)已可達(dá)1.8左右。此外，為了迎合環(huán)保主題，我國(guó)的制冷劑替代技術(shù)也有了很大的進(jìn)步，現(xiàn)在的冰箱系統(tǒng)主要采取的是R600碳?xì)浠衔镒鳛橹饕闹评鋭?，將R134a作為小型制冷裝置的制冷機(jī)，使得往復(fù)式壓縮機(jī)的效率得到了有效的提升，但是噪音仍然是這類壓縮機(jī)面臨的主要問題，今后還要對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行研究[2]。

1.2線性壓縮機(jī)

這種壓縮機(jī)的運(yùn)行機(jī)制與往復(fù)式壓縮機(jī)比較類似，可以有效避免因?yàn)榍B桿機(jī)構(gòu)的復(fù)雜系帶來的功率損耗。線性壓縮機(jī)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(chǎng)前景十分良好。在后續(xù)的研究和設(shè)計(jì)工作中需要對(duì)其油路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，然后對(duì)電機(jī)線性位移限點(diǎn)進(jìn)行控制。

1.3斜盤式壓縮機(jī)

這種壓縮機(jī)也是在往復(fù)式壓縮機(jī)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(jī)在技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)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(jī)還是屬于往復(fù)式壓縮機(jī)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(shí)間可以會(huì)被斜盤式汽車空調(diào)壓縮機(jī)所提到。

1.4螺桿式壓縮機(jī)

這種壓縮機(jī)主要的優(yōu)勢(shì)就是尺寸小、重量輕，并且維護(hù)起來難度不高，因此發(fā)展速度十分迅速，一方面是因?yàn)槁輻U型線和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有了明顯的進(jìn)步，另一方面就是因?yàn)殂姶驳囊鹗龟P(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(jī)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(jī)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(jī)的趨勢(shì)。

1.5渦旋式壓縮機(jī)

這種壓縮機(jī)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(jī)等方面有著長(zhǎng)足的進(jìn)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(shì)頭迅猛，使得壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)，這種勢(shì)不可擋的透視使其在市場(chǎng)中牢牢占據(jù)一席之地。這種壓縮機(jī)主要應(yīng)用在柜式空調(diào)系統(tǒng)之中，其制冷系數(shù)高達(dá)3.4，如果應(yīng)用在車載空調(diào)系統(tǒng)中也可以達(dá)到2.0，顯示出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。就目前發(fā)展趨勢(shì)來看，這種壓縮機(jī)主要的研究方向就是擴(kuò)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(shì)

近年來，我國(guó)制冷與空調(diào)壓縮機(jī)遠(yuǎn)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(duì)于這種氣候環(huán)境比較特殊的地區(qū)，必須要對(duì)其作出針對(duì)性的開發(fā)項(xiàng)目，必須高負(fù)荷高工況的制冷壓縮機(jī)。目前，這種壓縮機(jī)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(jī)和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。

此外，行業(yè)內(nèi)目前還將重點(diǎn)研究制冷機(jī)，尤其是潤(rùn)滑油的特性，重點(diǎn)是潤(rùn)滑油的匹配性能，這也是制冷行業(yè)長(zhǎng)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(dòng)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(jī)逐漸也要向大容量壓縮機(jī)的方向靠攏，而譬如離心式這種原本大容量的壓縮機(jī)將向小容量發(fā)展。換句話說，隨著各項(xiàng)技術(shù)的融合發(fā)展和市場(chǎng)內(nèi)部機(jī)制的互相滲透，未來的某天當(dāng)我們?nèi)ヅ袛鄩嚎s機(jī)類型的時(shí)候，就不能僅憑壓縮機(jī)的制冷量去判斷了，尤其是容積式和速度式壓縮機(jī)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(diǎn)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(duì)匹配技術(shù)、調(diào)節(jié)技術(shù)和智能化控制技術(shù)。此外，對(duì)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(huì)給制冷行業(yè)帶來新的技術(shù)革命。

參考文獻(xiàn)

[1]胡繼孫，何亞峰，張秀平，等.渦旋式制冷壓縮機(jī)應(yīng)用和技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[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(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].同行，2016（15）.

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

[4]周子成.我國(guó)空調(diào)壓縮機(jī)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.