4.1.3 （1）容积式压缩机的结构和工作原理-活塞式压缩机在线视频

首先 我们来看看容积式压缩机

最为基本的容积式压缩机 是活塞式压缩机

活塞式压缩机的理论输气量小

一般用于中小型制冷机

特别是在冰箱 冰柜等

小型制冷设备中应用广泛

它应用最早

推动了回转式压缩机的发展

但由于其压比适应能力强 成本低

故在大压缩比 或着是小型制冷设备中

至今仍广泛应用

特别在 穿戴式制冷设备等极小容量需求领域

具有鲜活的生命力

活塞式压缩机 有单气缸和多气缸之分

单缸压缩机 主要采用曲柄导管式结构

在冰箱等小型制冷设备中应用较多

多气缸压缩机 在冷库 空调

汽车空调中都有应用

可采用气缸卸载等方式 调节其容量

根据压缩机是否内置电机

又分为 开启式和封闭式两种类型

当然 其他类型的压缩机

也有开启式和封闭式两类

一般而言 中小型压缩机采用封闭式更多

（开启式）活塞压缩机

按照其气缸数量和排列方式不同

又分为V型 W型和S型 这个S型就是扇形

4个气缸 一般排列为V 型

6个气缸 排列为W型

8个气缸 则排列为扇形

这里用 比泽尔公司大巴车空调

用开启式压缩机的动画

来简要介绍其结构特点

这里 给出了一台具有四个气缸的

V型开启式压缩机的结构图

它主要由机体 活塞 气缸 曲柄连杆机构

以及进 排气阀组

润滑系统 以及容量调节装置等五部分构成

其中 机体是压缩机最大结构的部件

是安装活塞 气缸 曲轴连杆机构

以及进 排气阀件的壳体

它的上半部分 为气缸体

其上加工有气缸

同时安装有活塞 连杆和阀板等部件

气缸体上部 设置有气缸盖

气缸盖内的隔板 分隔出吸气区和排气区

并引导制冷剂气体的吸入和排出

机体的下半部分 为曲轴箱

曲轴箱内 有较大的空间

一方面 为曲轴的运动留有必要的空间

同时 也用于润滑油的存储

外部动力通过曲轴传递至连杆

连杆带动活塞 在气缸体内做往复运动

当活塞下移时

吸气阀片开启

低压气体进入气缸中

到达下止点时 达到了最大吸气容积

然后 气缸上移压缩气体

吸气阀片关闭

当其压力超过外部冷凝压力时

排气阀片开启 向外排气

润滑系统 是所有含油压缩机

都非常重要的构成要素

润滑可减小所有摩擦副之间的摩擦

带走摩擦导致的局部发热

并减少压缩过程的制冷剂泄漏

因此 高效润滑是保证压缩机长期安全

可靠 高效运行的基本条件

压缩机中常用的润滑油供油

有飞溅式供油 压差供油

离心式供油和油泵供油等方式

这些不同的供油方式

可在同一压缩机中组合使用

活塞式压缩机

通常 采用气缸卸载方式进行容量调节

这在后面的课程中 我们将进行介绍

开启式压缩机 具有如下特点

第一 压缩机和电动机分别为独立的设备

二者依靠联轴器 皮带轮等方式连接

压缩机的通用性好

可根据压缩机的工况条件 选配适宜的电动机

因此 电动机暴露在大气环境中

其散热产生的热量 不会进入制冷剂中

第二 连接电动机的压缩机主轴

需要有很好的轴封

以减少主轴与机体密合处的制冷剂泄漏量

第三 压缩机的机体与盖体通过螺栓固定

能够拆卸清洗 更换压缩机的零部件

第四 开启式压缩机的制冷量一般较大

适用于任何制冷剂的压缩

由于氨对铜有腐蚀性

因此 目前在氨制冷系统中

必须采用这类开启式压缩机

封闭式压缩机 有全封闭式和半封闭式两种类型

其基本特征是

压缩机与电动机密封在同一个机体内

压缩机机体内 有压缩腔和电机腔两部分

电机的散热 直接排放给制冷剂的气体

封闭式压缩机的壳体内 可以是低压状态

即 压缩机的吸气先进入壳体

然后 进入气缸被压缩

再经排气管 排放至冷凝器中

壳体内 也可以是高压状态

压缩机吸气 直接进入压缩腔

压缩后的高压气体 排放到压缩机壳体内

再经排气管 排放至冷凝器

前者可称为 低背压压缩机

用压缩机的吸气冷却电机

其过热度也比较大

后者称为 高背压压缩机

压缩机电机 靠高温排气来冷却

因此 对电机的要求也就非常高

这里给出了一台低背压全封闭（活塞式）

压缩机的结构简图和工作原理

它虽然其体积和制冷量都很小

但其结构 和开启式活塞压缩机类似

同样包含 机体即壳体 活塞

气缸 曲柄连杆机构

以及进排气阀组 润滑系统等

同时 在壳体内 还内置有电动机

低压制冷剂 经吸气管进入压缩机壳体内

经吸气阀片 进入气缸压缩

压缩后的高压气体

经过排气阀片 排气腔 消声器 排气管

再进入冷凝器中

全封闭压缩机的壳体

是一个焊接而成的整体式结构

只有压缩机吸 排气管与外部设备相连

但在冰箱压缩机中

通常 壳体上还有一根用于抽真空

和充注制冷剂的工艺管

这样的结构 就决定了当压缩机损坏时

只能更换新的压缩机

如果一定需要维修的话

则只能锯开这个壳体

在半封闭压缩机的机体上

沿左右方向分为 压缩腔和电机腔

电机腔 主要作用是固定电机

并安装电控接线板

外部电路 通过电控接线板

实现对压缩机的启停

电机温度等信号的检测与控制

埋设在线圈中的电机温度传感器

在电机过热时 可及时切断压缩机电源

起到保护电机的作用

这里给出了一台

具有4个气缸的V型半封闭压缩机的结构

和工作过程的动画图

从图中可以看出

它的压缩腔部分和开启式活塞压缩机

完全相同

但 压缩机壳体内还设置有电机

使其结构更为紧凑

值得注意的是

在半封闭压缩机的压缩腔部分

其气缸盖 端盖等部分

与机体之间采用螺栓方式固定

因此 它仍可以部分打开

便于维修 更换零部件

由于它的结构 介于开启式

和全封闭式压缩机之间

故称为 半封闭式压缩机

全封闭式与半封闭式压缩机

适用于氟利昂制冷系统

特别是在冰箱 冷柜 陈列柜 装配式冷库

以及房间空调器 单元式空调机等中

小型制冷设备中得到广泛应用

说到这里 我想留一个思考题给大家

为什么封闭式压缩机

不能用于氨制冷系统中呢

如果我们需要 开发封闭式氨压缩机的话

则需解决哪些问题呢

下面 我再给大家简要介绍

两种特殊形式的活塞式压缩机

第一种 是线性压缩机

它也称为 自由活塞式压缩机

它通过控制电机磁场的变化

通过压缩杆的往复直线运行的驱动方式

替代传统压缩机的将旋转运动

转化为往复直线运动的方式

也即 不需再将电机转化为旋转运动

而直接驱动活塞进行往复运动

以实现制冷剂的连续压缩

由于该类压缩机 没有曲柄连杆机构

故其结构紧凑

运行效率较高

可以直接控制活塞行程大小和压缩频率

实现压缩机的容量控制

目前 它在冰箱中已经得到推广应用

另一种是 隔膜压缩机

它是一种靠隔膜在气缸中

作往复运动来压缩

和输送气体的往复式压缩机

因其特殊的结构

使其具有压缩比大 密封性好

压缩气体不受润滑油

和其它固体杂质污染的优点

因此 适用于压缩高纯度 稀有贵重

易燃易爆 有毒有害

具有腐蚀性的气体