高效冰箱制冷压缩机研究方法分析

高效冰箱制冷压缩机研究方法分析

汪劲松

长虹美菱股份有限公司  安徽  合肥   230000

摘要：本文章主要从冰箱压缩机方面的电机、轴承以及冷冻机油等等进行方法分析，包括我国的冰箱压缩机设计的特点以及设计方案进行设计研究，且主要介绍的是有关高效压缩机开发方面的问题，以及其相关技术的开发及试验情况的了解。同时对于冰箱压缩机的改进以及优化，并对其效率也进行一定的提高。

关键词：高效冰箱制冷、压缩机、研究方法分析

一、概述

  压缩机是整个冰箱的主要核心部分，是最主要的软件之一。早在很久之前，也就是上世纪八十年代开始，我国就已经开始对冰箱制冷压缩机的相关生产方面进行了各种研究以及准备，尤其是在生产技术和设备方面，因此开起来有关冰箱压缩机的大幅度生产。知道九十年代初期，有关冰箱压缩机生产的整体模式已经有了雏形，并在整体上实现了基本完成，这期间大概是经过了差不多十年的时间，历经大概十年的发展，冰箱压缩机到目前为止已经有了二十多家的生产企业，每年约生产超过两千多万台冰箱，产品主要以复活赛式为主要模式进行。同时在这二十多家企业中，有一些企业是从国外引进其相关设备以及技术的。比如像：浙江加西贝拉以及广州冷机等等，他们每年的生产力约在两百万台之上，它们是监听冰箱压缩机的主要生产方；对于国外生产这一方面，我国也有在国际上相对著名的企业，比如像上海扎努西、北京恩布拉克以及依靠国外二手生产线，还有依靠自身发展的企业，它们均主要投入与冷柜和市场维修方面。

  根据最新修订的《家用冰箱耗电量限定值及能源效率等级》已经得到认可，并从2003年十一月一日开始实施。同时新国标对于冰箱的耗电量作出很多的限制，目的也就是要加快节能产品开发，选择采用高效压缩机主要是为了冰箱更好的节能。

二、冰箱压缩机结构特点

  由于冰箱压缩机主要是以复活赛式的形式为主，在国际上主要以电机上置和电机下置这两种结构为主，日本松下是采用电机上置的结构，还有美国AMERICOLD等，在国内，我国广州冷机也是采用的电机上置。对于电机下置国外主要有扎努西、阿斯佩拉等等，我国国内主要由黄石东贝以及浙江加西贝拉所采用的是点击下置。对于电击上置来说，它的结构为压缩机气缸主要浸在冷冻机油中，包括在压缩过程中所产生的热量都会有很好的处理方式面对其进行冷却等等，在其上面也增加了吸油毛细管的设计理念，同时对于冷冻机油来说，只有一小部分是处于气缸里面，一大部分是跟随制冷剂一起拍到了气缸外面，其中活塞与气缸还会产生摩擦力作用，从而影响其中的润滑效果；但是在吸入的冷冻机油中对于吸排气阀反而起到了不错的润滑作用。对于电机下置来说，压缩机的电机是浸入再冷冻机油中的，可以冷却电机，对于压缩机来说，在上面的大部分机油是会被甩到气缸上面的，这对话赛与气缸之间的摩擦也可以起到很好的润滑效果。这两种结构各有各的优点和缺点，可以根据自身需要选择不同的结构。下面就是对这两种结构作出一下设计特点以及分析。

三、压缩机的主要设计以及分析

（一）设计不同的容积

  以上的两种压缩机结构已经可以达到大部分的生产要求，但是我们需要各种不同的制冷量需求，，因此也就需要不同型号的压缩机，就需要在压缩机上进行改造分析，首先需要改变的就是气缸的容积主要从五十W到四百W。压缩机改变气缸容积的办法就是通过改变其中的气缸直径以及气缸的偏心量来实现的，最重要的就是改变曲轴的偏心量。之所以被广泛的应用，原因就是其工艺性好、并且投入资金少。更具这两方面就可以实现更多的气缸容积可供使用。

（二）气阀设计

  平阀板和凹阀板主要是压缩机的两种设计形式，对于普通型压缩机拉私活，通常使用的是平阀板的设计。排气阀有多重阀片组成，而小规格压缩机的排气阀却和吸气阀类似，只有一片阀片。对于高效压缩机来说，它的排气阀主要是由凹型板进行设计，也就是指在排气阀下凹入一小部分，从而减少排气孔的厚度，进而减小缝隙容积。对于他们的设计原理都是相同的，但对于结构却有两种，在工艺上的差异区别还是很大的。同样根据我们的设计计算表明，对于排气阀排气孔所形成的空隙容易站总空隙熔的百分之三十，这就会影响其他的空隙统一，导致压缩机结构的影响不容易实现，但对排气孔来说却是越小越好，因此我们也需要重视排气孔所形成的空隙容积。

三。、提高压缩机效率的设计

（一）减少偏心轴与株洲之间的轴径

       有一部分高效性的冰箱所采用的是小直径主轴以及偏心轴。我们从理论这一方面进行讨论，如果使用细曲轴就可以简洁的减小转动的惯量，从而降低摩擦的系数，间接的就减少了功率的输入，从而提高了性能系数。

（二）选用与主轴配合的低摩擦系数材料

  在早期，冰箱压缩机的轴承以及轴都是由铸铁等材料进行处理；但是现在的轴承多数采用的是铝合金的轴承，因为这样能够更好地减少摩擦力并提高耐磨性。通常高效的压缩机需要选用粘度相对较低的冷冻机油进行相关处理，同时对压缩机的耐磨性也有相对较高的要求。当我们在改善轴承的性能方面，就需要使用铸铁轴承还是很有效果的。

（三）使用优化的直接或办直接稀奇小声器设计

  根据吸气的方式分为直接吸气和办直接吸气进来的气体会直接进入气缸的头部，这样气体就会与壳体相连通，利用此设计方式，进来的气体就不需要被更多的加热。这样就像于有了个平行的通道，就可以最小规模的吸气加热，此设计合理，并可以优化其吸气，相对压力降也相对于小。

结语

  根据上文的有关气阀实际以及壳体的设计，还有材料选择等等方面，以及对压缩机结构的相关设计特点，还有以下设计思路和方案都需要进行一定的分析。从原来的主流机型中，再起基础上并结合自身各种结构特点等各角度进行有关分析改善，并进一步提高压缩机的有关效率，并尽量减少能量消耗，从而在一定程度上缩小与国际之间的水平差距。当我们在减小效率的同时也必然会增减成本的消耗，对于电机的使用钢铁材料算是一方面，还有一种就是工艺措施一方面会导致成本的增加，而对于当前来说，钢铁材料的价格还在大幅度的上升，因此，我们更需要重视对钢铁材料使用的重视，这就需要合理的运用，从而灵活的提高电机的效率，从而设计出高效率的冰箱压缩机电机，从而取得更好的经济效果。

参考文献

[1]方泽云,周继辉,李华军等. 高效冰箱制冷压缩机研究方法分析[C]//中国家用电器协会.2011年中国家用电器技术大会论文集.《电器》杂志社,2011:4.

[2]方泽云,周继辉,李华军等.高效冰箱制冷压缩机研究方法分析[J].电器,2011(S1):323-326.