涡旋压缩机特点的分析

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[摘 要]涡旋压缩机作为目前多联机普遍采用的压缩机产品，其优势特点是不容置疑的。本文通过对不同结构的涡旋压缩机进行对比分析，了解其优、缺点，以方便多联机系统设计中对压缩机的选型与运用。

[关键词]多联机系统 涡旋压缩机 高压腔 低压腔。

中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0114-01

1 引言

作为空调系统中核心的零部件，空调系统的好坏与压缩机有着最密切的关系。目前，在多联机系统中几乎都是使用涡旋压缩机，市场上有两种技术流派，一是以日立为代表的高压腔压缩机，一种是以谷轮为代表的低压腔压缩机[1]。本文主要从排气温度，电机工作环境和供油系统等几个方面对这两种压缩机的特点进行对比分析。

2 涡旋压缩机的特点

涡旋压缩机因其诸多优点：无往复运动机构，结构简单，可靠性高，振动小，平衡性高，噪声低，效率高等，而倍受国内外科研机构的重视，被称为全新一代压缩机。与往复压缩机相比，有结构简单、体积小和重量轻的特点。主要零部件仅为往复式的1 /10，体积减少30%左右，其噪声至少下降5～8 dB （A），无气阀等易损件，转速可在较大范围内调节，且效率变化不大。涡旋压缩机与回转压缩机相比，有较高的容积系数，且气流脉动较其它回转压缩机低10%左右。

尽管涡旋式压缩机在原理上有一系列突出的优点，但是制造它需要有高精度的加工设备及方法，以及精确的调试装配技术，涡旋压缩机属一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。

3 高低压腔涡旋压缩机的比较

高压腔与低压腔涡旋压缩机的划分，主要是在全封闭涡旋压缩机中，压缩机电机所处在的工作环境温度进行区分，电机处于高温高压的排气侧为高压腔，电机处于低温低压回气侧为低压腔。

3.1 结构的比较

从高、低压腔压缩机的解剖图可以看出，主要区别是高压腔的吸气口在上壳体，排气口在主壳体；而低压腔的吸气口在主壳体，排气口在上壳体。其他结构上的差别主要是不同厂家设计思路的差异。

3.2 排气温度的比较

对于低压腔涡旋压缩机，从蒸发器出来的低温低压气体先进入压缩机壳体吸收电机释放出来的热量，然后再进入压缩机的吸气腔；而对于高压腔涡旋压缩机，低温低压气体直接进入吸气腔，当被压缩的高温高压气体从压缩腔排出后，气体将在排出壳体前吸收电机释放出来的热量。

对于低压腔结构，压缩机回气先冷却电机而被加热，其压缩腔的吸气温度较高，导致压缩后从压缩腔排出的气体温度也较高；而对于高压腔结构，虽然压缩腔吸气温度低于低压腔压缩机，但是电机发热温度高于压缩腔排气温度，压缩完后气体同样还要吸收电机释放的热量才排出壳体。

所以，在相同的工作条件下，高低压腔压缩机的排气温度差异不是很大。

3.3 电机工作环境的比较

由于进入低压腔压缩机的冷媒气体先进入压缩机腔体，同时低压腔结构还可以在壳体底部增加磁性结构，能够降低铁屑的危害，所以低压腔压缩机对进入壳体中的杂质、异物有较强的抵抗能力；高压腔结构压缩机，直接吸气容易因杂质、异物而损坏压缩机，故对系统洁净度要求较高。当然，目前多联机系统中内外机都设有过滤网，能够降低杂质、异物的危害。

对于高压腔结构，由于电机处于高温高压气体当中，电机热量无法有效的释放出去，所以电机温度会比较高；而低压腔结构的电机处于低温低压气体当中，电机热量能够有效的释放，当空调系统在高温恶劣环境中运行时，电机温度会比高压腔结构的低。

可见，高压腔结构的电机工作环境较低压腔结构的电机工作环境恶劣一些。

3.4 供油系统的比较

冷冻机油在压缩机中起到十分重要的作用，第一，减少运动部件的摩擦；第二，冷却压缩机部件；第三，对各部件之间进行密封[3]。

高压腔压缩机采用压差供油，油在压缩气体的一定压差作用下， 从油槽自动流向各摩擦面。由于高压腔体内温度比较高，所以必须采用高粘度油，否则高温会导致油的分解。当然，由于启动初期高压腔内压力不足以将油压到上端轴承，所以低温启动时会出现短时的滞后现象。

低压腔压缩机采用离心供油方式， 油在离心力作用下流动至各摩擦面。集油盘在低温侧，对油等级要求低。启动时，油泵与驱动电机同时运转，效果能够得到保证[4]。

3.5 抗液击能力的比较

轴向柔性结构，就是在一定的条件下，允许压缩机的动涡旋盘在轴向可以上下移动的确保最佳工作的一种结构。

高、低压腔压缩机都可以采用轴向柔性结构和设计泄压阀门的方法来提高抗液击能力。当有液体压缩时，压缩腔中压力大于压缩机腔体压力时，涡旋盘中动盘和静盘会分离达到泄压效果。如果有大量的液体吸入，动静盘分离不足以完全释放异常压力，这时压力继续上升，达到静盘设置的泄压阀门的压力后，会自动打开泄压阀进行泄压。

随着压缩机技术水平的提高，高低压腔都可以采用相应的方法来提高抗液击能力，但是在相同的条件下对比，由于高压腔的吸气直接进入压缩腔，所以其抗液击能力还是比低压腔压缩机稍差一点。

3.6 振动噪音的比较

高压腔压缩机的排气具有较大的缓冲容积，振动小，输气均匀；低压腔压缩机的排气缓冲容积较小，振动噪音较大。

3.7 压缩效率的比较

高压腔压缩机的吸气直接进入压缩腔，减少气体的二次膨胀，容积效率高，从而提高了压缩能力；低压腔压缩机由于吸气段有较大的缓冲容积，较强的吸气预热造成容积效率下降。

4 总结

涡旋压缩机作为目前多联机普遍采用的压缩机产品，其优势特点是不容置疑的。而虽然其高低腔结构有着各自的优缺点，但是随着压缩机和多联机技术水平的提升，对于不同的多联机产品特点，也可以进行针对性的选择高、低压腔压缩机，使其优点可以得到强化，其缺点可以得到弱化。

参考文献

[1] Naoshi，Uchikawa[日].空调用涡旋压缩机.国外铁道车辆，1990，NO.5：15～18.

[2] 森下悦生[日].涡旋式压缩机的几何理论. 流体工程，1985.10（1）：38～48.

[3] 李超.张荣珍.刘振全.海建中.涡旋式空气压缩机系统的研究.与密封，2004.07（4）：104～105.

[4] 朱鹏，张勇，李功瑞.涡旋压缩机系统回油分析.价值工程，2010，09（6）：12～13.