微型制冷壓縮機

微型制冷壓縮機

　　微型制冷壓縮機是指制冷量小于1KW的制冷壓縮機，如圖1所示，具有迷你的體積、輕巧的重量和超強的耐久力；工作安靜，幾乎沒有振動；能耗很低，可以使用電池、車載電源、民用電網(wǎng)、太陽能等供電；具有穩(wěn)定的輸出、精確的控制以及優(yōu)越的適應性，能夠很好滿足各類要求移動便攜的微型熱管理系統(tǒng)的需求。壓縮機是制冷系統(tǒng)的核心，其能力和特征決定了制冷系統(tǒng)的能力和特征。微型制冷壓縮機具有體積小、重量輕、高功率、低能耗、工作安靜無振動、可變頻和易于精確控制等特點，可以說是專為尖端制冷系統(tǒng)量身定做的，也是極為理想的移動或者便攜的小型熱管理系統(tǒng)的首選。微型制冷壓縮機可廣泛用于空氣調節(jié)裝置、水冷裝置、商業(yè)冷藏裝置的制冷單元，目前，其主要應用范圍包括便攜式制冷系統(tǒng)、食品冷卻系統(tǒng)、微型冷藏系統(tǒng)、溫控裝運容器、電子制冷系統(tǒng)、醫(yī)療成像系統(tǒng)、迷你冷卻水系統(tǒng)等。

　　基本原理

　　圖2是微型制冷壓縮機的基本構成，由滾動活塞、氣缸體、花瓣及其背部的彈簧、偏心輪軸和氣缸兩端蓋等主要零件組成。從圖中可以看出，汽缸內缸與滾動活塞均呈圓形，氣缸體上開有吸氣、排氣孔口。排氣孔口之上裝有簧片排氣閥，氣缸內安裝有帶心拐的偏心輪軸（即壓縮機的主軸）。偏心輪軸的旋轉中心與氣缸內孔的圓心重合，滾動活塞安裝在偏心拐上，即滾動活塞與偏心拐同心，使得滾動活塞外表面與氣缸內表面相切（實際上由于間隙的存在，在相切處兩者并未接觸），于是氣缸內表面與滾動活塞外表面之間形成一個月牙形空間，它的兩端被氣缸蓋封著，構成壓縮機的工作腔。在氣缸的吸氣、排氣孔口之間開一個徑向槽，槽內裝有能來回滑動的擋板（簡稱滑板），滑板背部裝有彈簧，靠彈簧力（有時還作用有氣體或潤滑油的壓力）滑板端部緊緊壓在滾動活塞外表面上，將月牙形空間分成兩部分：與吸氣孔口相通的部分成為吸氣腔：在排氣孔口一側的部分成為壓縮腔，排氣孔口設置有排氣閥，在壓縮工質達到一定壓力時，排氣閥打開，實現(xiàn)壓縮完畢的工質的排出，至此，一個完整的壓縮循環(huán)完成。

　　圖3是微型制冷壓縮機的工作原理，當偏心輪軸由原動機驅動繞氣缸中心連續(xù)旋轉時，吸氣腔、壓縮腔的容積周期變化，于是就實現(xiàn)了吸氣、壓縮、排氣及余隙膨脹等工作過程。具體如下：當滾動活塞位于a所示位置，同時左側工作腔開始吸氣，右側工作腔開始壓縮；位于b所示位置，左側工作腔吸氣行程完成一半，右側工作腔壓縮行程完成大半；位于c所示位置，左側工作腔吸氣行程繼續(xù)，右側工作腔壓縮工質壓力達到要求，開始排氣；位于d所示位置，左側工作腔吸氣行程繼續(xù)，右側工作腔排氣結束；位于e位置，左側工作腔吸氣行程結束，即將進入壓縮行程，右側工作腔即將與左側連通，進入吸氣行程；至此，微型壓縮機完成一個完整的壓縮循環(huán)，期間各個位置的左、右工作腔狀態(tài)說明詳細見表1。

　　表1微型制冷壓縮機工作過程狀態(tài)說明

　　優(yōu)勢

　　運行平穩(wěn)：微型制冷壓縮機中，對于某一個工作腔而言，氣體工質的吸入、壓縮和排除是在偏心輪軸轉動兩周內完成的，但是由于滾動活塞和滑板組成左右兩側的工作腔，吸氣、壓縮及排氣過程是同時進行的，那么對于整個壓縮機而言，偏心輪軸每轉中仍完成一個有效的工作循環(huán)，可以使得運行平穩(wěn)。

　　效率較高：微型制冷壓縮機中，吸氣、壓縮及排氣過程是在滑板兩邊的工作腔中同時進行，不需要吸氣閥門，也不需要額外的吸排氣消聲器，降低了吸排氣過程中的流動阻力損失，其指示效率一般比往復式活塞壓縮機高30%-40%。

　　結構緊湊：微型制冷壓縮機是由圓筒形氣缸和作回轉運動的滾動活塞相互配合而直接進行旋轉壓縮，不需要將旋轉運動轉化為往復運動的運動轉換機構，其零部件少，尤其是易損件少，結構簡單，體積小，重量輕，比一般往復活塞壓縮機的零件少1/3，體積小40%-50%，重量約輕一半。

　　無刷電機驅動：微型制冷壓縮機由直流無刷電機作為原動機，無刷直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，易于實現(xiàn)微型制冷壓縮機的變轉速變頻控制，并且可以使用電池、車載電源、民用電網(wǎng)、太陽能等供電，增強了系統(tǒng)的適應性。

　　應用

　　壓縮機是制冷系統(tǒng)的核心，其能力和特征決定了制冷系統(tǒng)的能力和特征。微型制冷壓縮機具有體積小、重量輕、高功率、低能耗、工作安靜無振動、可變頻和易于精確控制等特點，可以說是專為尖端制冷系統(tǒng)量身定做的，也是極為理想的移動或者便攜的小型熱管理系統(tǒng)的首選。微型制冷壓縮機可廣泛用于空氣調節(jié)裝置、水冷裝置、商業(yè)冷藏裝置的制冷單元，目前，其主要應用范圍包括便攜式制冷系統(tǒng)、食品冷卻系統(tǒng)、微型冷藏系統(tǒng)、溫控裝運容器、電子制冷系統(tǒng)、醫(yī)療成像系統(tǒng)、迷你冷卻水系統(tǒng)等。