制冷与空调技术 - 现状和发展

3.1.1.2斜盘式压缩机

斜盘式压缩机也是往复式压缩机的一种变型结构，目前主要用于车用空调系统。经过几十年的发展，斜盘式压缩机已经成为一种非常成熟的机型，在车用空调压缩机市场占有70以上的份额。尽管如此，因为它仍属于往复式结构的系列，所以在汽车空调系统中的能效比（制冷系数）也只有1.5左右，且体积大、重量大。由于斜盘式汽车空调压缩机的工艺成熟，加上技术的进一步改进，在可预见的将来，仍将保有一定的市场份额，但在一定的排量范围内被逐渐替代却是必然之路。

3.1.2转子式压缩机

转子式压缩机于上世纪七十年代起受到国内的关注，它的代表结构包括滚动活塞式、滑片式等。目前滚动活塞式广泛应用于家用空调器上，在电冰箱上也有一些应用。这种压缩机不需要吸气阀，使它适用于变速运行，从而可以通过变频控制提高系统性能。为了确保大功率（电机输出功率达3P）滚动活塞式压缩机的性能，国内与上世纪末开始研发双转子滚动活塞式压缩机，现已投放市场。双转子滚动活塞式压缩机结构上有两个优点：①转动系统的受力情况得到较大改善，机器的振动与噪声有所降低；②增加了单机的容积排量，提高了电机的输出功率。

在3P以下的空调器中，暂时没有可以替代滚动活塞式压缩机的较好机型。所以提高压缩过程的效率、减低噪声、电动机变速控制以及采用R410A等新制冷工质后的相关技术问题等，是滚动活塞式压缩机的研究方向。

滑片式压缩机属于转子式压缩机的一种，主要用来提供压缩空气，排气量一般在0.3—3m3/min，市场占有率较低。

旋叶式压缩机是滑片式压缩机的一种改型结构，由于它的起动性能比较好、压缩过程力矩变化亦不大，目前主要用于微型轿车和一些排量比较小的工具车的空调系统。高速下的动力特性是这种压缩机的主要技术研究方向。

3.1.3螺杆式压缩机

螺杆式压缩机具有尺寸小、重量轻、易维护等特点，是制冷压缩机中发展较快的一种机型。一方面，螺杆型线、结构设计有了长足的进步，另一方面，螺杆转子专用铣床特别是磨床的引进，提高了这对关键零件的加工精度与加工效率，使得螺杆压缩机的性能得到了有效提高，产业化生产的必备硬件也有了保障。目前，螺杆压缩机以压缩空气为主，在中型热泵式空调系统中也有成功的应用。由于螺杆式压缩机工作可靠性的不断提高，使之在中等制冷量范围内已逐渐替代往复式压缩机并占据了离心式压缩机的大部分市场。

3.1.4涡旋式压缩机

涡旋式压缩机在过去十年中得到了快速发展，从基本理论、结构研究、工业样机开发到最终实现规模化工业生产，构成了压缩机技术发展的新亮点。数控加工工艺的发展使涡旋压缩机得以实现大批量生产，无可比拟的性能优势是其大量进人市场的前提。短短数年，已在柜式空调领域占有绝对优势。在柜式空调系统，涡旋压缩机的制冷系数已达3.4(w/w)；在车用空调领域，涡旋压缩机的制冷系数已达2.0(w/w)，显示出很强的竞争潜力。涡旋压缩机的发展在于扩大其制冷量范围、进一步提高效率、使用替代工质和降低制造成本等方面。

由于没有气阀，压缩过程力和力矩变化小等结构上的优点使之更适合于变频调速运行，这也成为涡旋压缩机技术发展的主要方向。开发变排量机构也是涡旋压缩机技术发展的重点。目前，利用轴向“柔性”密封技术，理论上可以实现制冷/制热容量10%-100%范围内的调节。

由于涡旋压缩机近乎连续的吸排气特性、低的起动力矩以及抗液击能力，涡旋压缩机的并联使用创造了条件。并联使用的涡旋压缩机可以大大增加机组的制冷能力，可以从目前的单机25匹马力提高到单机组100匹马力（4台的单机并联），而且使得冷量的调节更为合理，充分发挥单机效率最高的优点。但单机并联出现的最大问题，就是回油不平均易造成机组使用时单机的烧机现象。

3.1.5离心式压缩机

目前在大冷量范围内（大于1500kW）仍保持优势，这主要是受益于在这个冷量范围内，它具有无可比拟的系统总效率。离心式压缩机的运动零件少而简单，且其制造精度要比螺杆式压缩机低得多，这些都带来制造费用相对低且可靠的特点。相对来讲，离心式压缩机的发展有所缓慢，因为受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的挑战。

离心机的市场容量大约在700～1200台之间徘徊，因为在目前的技术前提下，该机型主要用于大型建筑物的空气调节,需求量有限。近几年由于大型基建项目纷纷上马，离心式制冷与空调压缩机又成为关注的热点。解决喘振现象、改善气量调节和随工况变化的适应能力、小型化技术等是离心式压缩机技术发展的主要方向。

3.1.6其它结构形式

单齿压缩机、十字滑块式压缩机等一些结构独特的容积式压缩机也有一定程度的发展，但在国内尚未形成生产能力。