第１ ７卷第７期 ２【Ｉ １ ７年７月 剜 室调 ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴ１（）Ｎ ＡＮＤ ＡｌＲ【’（）ＮＤ１ＴＩ（）ＮＩＮ（； 涡旋压缩机技术发展趋势 ． 周英涛 张晓丹 刘忠赏 （松下压缩机（大连）有限公司） 摘 要 涡旋压缩机技术已经住制冷行业得到ｒ广泛应ｆｆＪ。目前．涡旋压缩机ｒｆ『场成本趋于透明化・技术 ＊新程式化．再加上制冷刺环保化变革的大趋铸．今后．涡旋压缩机技术如何发展将成为行业父注的热点。 小文主要介绍涡旋ｎ 缩机技术的发腱现状．着蓖探讨其未来的发展趋势。 一一一一一一一～ 一 ｎＴ ａ．－ 堇 一ａ Ｆ一 训 ｈ ．一＿ 一一＿ 关键词 涡旋压缩机；ＤＣ（直流）变频；大功率；卧式机；热泉机；发展趋势 Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｏｌｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 一～一～一∞ ｄ ～～一 一一一一一一 ～一一一一 一 ｌ＿一 一 一一 一一 ～一一 一一一一～ 一一 ～～一一一一 一一一一一一”一＾ ｒ ～一试 “ 呲一．至 一．一 儿 ～ 一一 ‘ｌ｜．在１ ｃ川５年．法国人Ｃｒｕｅｘ在美国取得专 市场影响力。近２（）年来．涡旋 缩机的研究开发 成为压缩机技术发展的热点之一．在制冷行业已 被广泛应用。以下主要介绍涡旋压缩机技术的发 腱现状。着重探讨其未来的发展趋势。 ｌ 涡旋压缩机工作原理及基本结构 利；ｌＩＪ８ １年．Ｈ本二菱重工开发出汽车空调用涡旋 缩机；１ ９８３年．Ｅｌ本日立开发出单元空调机用涡 旋压缩机；１ ９８７年，美国Ｃｏｐｅｌａｎｄ（谷轮）公司建 涡旋 缩，ＦＪＬ￣ｔ－产线并推出产品；特灵、泰康等公 司也分别设厂生产高质量的涡旋式压缩机；１【ｊ９（） １．１ 涡旋 缩机．Ｉ 作原理 如图１所示．涡旋压缩机的 作原理为随动涡 旋由外向内旋转．工质被逐渐 缩．完成吸 ｔ、 缩、 年以后．松下开发出家用空调用小型涡旋压缩机； 尔芝推｝｛｛列＿午＝ 调用涡旋压缩机：开利则在冷水 机组ｆ 片联使Ｊ『Ｊ涡旋压缩。。此外，丹佛斯在满旋 压缩机领域也有２（１多年设计制造经验．具有一定 排气的连续过程。这种连续 缩特点降低ｒ压缩机 的振动和噪声．减少制冷剂｝世漏牢。提高了能效。 ◎◎ ⑥⑥◎ （ａ）吸气 （ｄ）压缩 （ｃ）排气 图ｌ 涡旋密封腔工作过程 收稿日期： 【ｌ１７－ｏ２一ｏ３ 作者简介：周英涛，硕士．高级Ｉ：程师 剖１．２涡旋压缩机基本结构 玲 室调 第】７卷 众多空调厂家的关注；近儿年来．随着ＩＸ、变频驱 传统的涡旋压缩机结构简单，稳定可靠，属内 动技术的进步，变频器成本的降低，ＩＸ、变频ｆＩ 缩 机得到越来越广泛的应片】。变频压缩机山于 通 过转速的变化来调 容 ．有效地扩展ｒ压缩机 及系统的容量渊节范…。Ｉ）（、变频 缩机¨丁以在 频率范同的上限运行．转速较定频空洲的转速提 部低Ｊｌ＿ｉ同定结构。采用高低压隔板将高低压工作 腔分离．１ｌ『避免定涡旋两侧冈压力差大造成应力 应变．Ｍ时还呵肜成压缩机内部排气消音．降低整 机噪 振动。涡旋齿顶加密封 ．可以密封动定 涡旋Ｉ 轴向 产生的脱啮问隙。提高能效。 采用柔性机构是另一种主流内部低压结构设 计。支撑定 旋或动涡旋浮动的中问背压力，使 得定涡旋和动涡旋的齿顶直接压缩密封。此外． 增加町动偏心机构．达到径向柔性目的，提高启动 性及埘杂质的容忍度。柔性机构结构复杂，运转 高一倍以上， 在较短时问内 房问输送较多的 冷（热）量，达到快速降（升）温的Ｌ｛的．Ｉ｛｜变频 缩 机转子采用ｒ稀土材料制造的永久磁铁（图２、 ３）。减少．ｒ电能输入．使压缩ＪＯＥ 为节能。 时噪声值比㈨定机构高，但埘液体及杂质的容忍 度高、抗液山能力慢、能效出色，逐年来有替代内 部低 定结构趋势。 除以上两种甚本结构外．涡旋压缩机还ｌ１Ｊ 分 为内部高 结构、定（变）速结构、中Ｉ１＿１Ｊ补气结构、 卧式结构等。 ２涡旋压缩机应用范围 ｆＩ．ｊ｝｝Ｊ涡旋 缩机以定频机为主．主要应用于 图２稀土永磁铁电机转子 户式『｛ｌ央 调和小型商用空调．功率集中在３～ Ｉ２ ｈ１）。市场ｌ ３ ｌ１ｐ以下压缩机主要以转子机为 主． 个别房 调和柜机也会选刚较小的涡旋 机。 机大冷 肝发和多机并联技术的实施．使 涡旋 缩机 应用于屋顶机和模块冷水机等大冷 需求领域。近年来．随着市场变化．响应节 能减排 召．涡旋压缩机应用于热泵热水器、轨道 交通川 调币¨新能源汽车空调等新领域。此外． 中低ｍ＇ＩＩ冷冻冷减用、生鲜冷库、超市陈列柜等领域 也越米越青眯于涡旋压缩机。 …于涡旋 缩机的大冷量技术、ＤＣ（直流）变 图３稀土永磁铁电机定子 口前ＤＣ变频 缩机在家川空调 ｆＪ『】Ｊ 泛．主 要为５ ｈｐ以下。今后。商用空测、冷冻冷藏等Ｊ 他 频技术、多机并联技术拓展．涡旋压缩机的型谱可 分布在１～６（１ ｈｐ，并有望向更大冷量迈进．市场应 用在保持现有领域基础上．拓展新领域，挤占更大 制冷 需求的Ｉ 场。 ３涡旋压缩机未来发展趋势 ３．１ Ｔ）（、变频趋势 领域的应用扩展．要求Ｉ）Ｃ变频 缩机提高排城． 增大制冷量。 对快速制冷（热）等要求，高转速 Ｉ）Ｃ变频压缩机既能满足苛刻．Ｉ 况．又能保证常规 节能。【Ｉ前Ｉ）Ｃ变频 缩机普遍频率在３（）～ ９０ Ｈｚ。增加转速．提高频率上限．提高制冷能力及 制冷速度的伸缩性也是一种必然的趋势。 ３．２增大制冷量趋势 家用 调领域变频率达到４（） 以上，使用涡 旋压缩机的商ＦＩ］空训领域变频化不足１（） ．随着 节能要求的逐步提升．商用 调领域变频化也成 为趋势。 ＤＣ变频 缩机采川永磁 步电机驱动．具有 单机定频涡旋压缩机型游火都擀集在２～ １ ５ ｈｐ。更大制冷艟的单机 谱尚未完个腱开．｛＝ｆ 展 潜力Ｅ 大。涡旋压缩机１ ５～４Ｉｌ ｈ１）的心Ｊ｝】．目Ｊｊｉ『主 要靠多机并联 式满足制冷要求，对于 纯要求 怵积小、能力大、效率高、运行成本低等特点．受到 制冷量大的应川市场．多联机仃成本商．系统控制 焚湾 ：涡旋Ｊｔ 缩 ｌ坎术发） 势 尔．十 坏ＪＬ啐 人．ｆ小ｆｊ５人等缺点 大 －５力 机恰 』』ｊ １：补多联ｆ』Ｌ以Ｉ 缺 ｔ 工 人 Ｊ冷； 满旋Ｊｔｉ 机的丌发．可以进一步 装 人删冷：Ｉ Ｊｉ：职机纠【． 力争夺６（）ｈｐ以Ｉ 螺什 饥ｆｌ ｌ求饥『ｉ 场．将¨做人圳冷艟螺杆机币Ｉ １采 ｆＪ ０ 小的，ｔｉ场卡｝｝ＪＩＩｊ 术术．人川冷 ｒｌ 纳介Ｉ）（’变频技术的发Ｊ陡．义 将 Ｊ也满址ｆｉ 场 求．赢得十仔契机 ３．３ １：ｆ 制冷ｊ：ｆｌＪ趟坍 『Ｉ ．１７能ｊ１ 为个＝球共¨『１ ．采丌１发个 ｒ ． 济 ＆Ｊ ．（；ｗｌ 低的制冷剂成为制冷仃 、 内发 趟势 近ＪＬ ｌ 逐渐取代Ｒ２２制冷刹的新 制冷利 个＝ｍ ．卜 址混合制冷利平¨天然 冷剂 近‘卜埘Ｒ２２制冷刺的替代研究主 集－ｌ １ ＩＩ （、 搜ｊ ｃ 合 和人然 质：Ｒ１ ３４ａ（（ ｗＩ】＿ ｌ ４３ｌ｝）．Ｉ ４ １（）八（（ ＷＩ ＝２ １（）（））．Ｒ４｛）７ （（；ＷＩ ＝ １ ＨＩｌ¨） 掌、．这儿种圳冷刷足Ｈ订寸主 川于替代的 制冷剂．（）１）Ｉ’（ 牦潜能）虽然为Ｉ）． （；ｗｌ ｆＪＩ１． 『 ’ Ｒ２，）Ｉｌ（（；ＷＩ 川）ｆｆＩ ｌ ｌ（（ ＷＩ ＝１ ２） 仃较 瓜的（ ＷＩ ｆｌｌ价ｆ｝｝．ｆｉ 【ＩＪ‘燃性等，炙令指标他 ｊ ｆ｛ ｆ 多 域Ｉ，ｆ０ Ｊ、 ＪＩ Ｊ受 ０Ｉ５Ｒｍ０ Ｒ７４４ｌ（、（）、）址人然Ｉ Ｊ蓖．ＧＷＰ为１．ｆＩ＿Ｉ』 力过 『 ’ ｆ１ Ｊ能效川题他』 ｆ出ＪｔＪ范固ｆ 受到 制。 Ｉｔ ｊ ２３４ ３ｒｆ址－种新删冷刺．（；ＷＩ （（ ｗＩ ＝４） 低．ｆｔ ｊ 仃・定ｆ１０ ｌ『Ｊ‘燃 ． 此仵家川 商川 洲 域的 ＪＩｔ仃ｆ０商 Ｐ，３２物川 Ｊ支热】 一 能 Ｒ４１（）Ａ接近．虽Ｊｌ打 一定的ｌ１】燃 ．ｆｌＩ 较适叶１的（ ｗＰ【ｌｆｃ（（ ｗＩ ＝ｆ ７ｊ）ｆ１１较低 价卡｝｝．Ｊ 场前景他得期待 、 近 Ｉｌ１．仃火』１ 制冷剂活题｛Ｊ支热议．术米 ‘ …Ｊ Ｉ ． 、 ）、、Ｒ２‘川，支ＨＦ（）ｓ类环保制冷 制 然Ｊｆ 场术ｌ｛Ｊ】啪ｌ 流环保制冷刹．心Ｈｊ也汝 仃 化． Ｒ２２逖…ｆＪ 舞台已成定Ｊｒ６．符种涡 雠ｆＪ【』１： 制冷制 换成为迫往眉睫的课题 ３．４ 川领域 Ｊ陡 除ｆ 统 圳 ｌＪ冷 Ｊｔ Ｊ外．新 ｌＪ领域的 址 旋 缩机他川的新…路．热泵广： 、烘ｒ ｆＪＬ、除ｆ、ＩＩＩＩ： Ｌ、饥 。： 轨道交通干ｕ新能 １ 等 领域心川ｔ邢 ０ 新领域拓腱心路：一址 紧随 ，浆甘…． 近绿色环保主题： 址迎合 ｛Ｉｍｌ 卜 Ｊ之Ｃｊ＝ｔ Ｉ 场甘 这币｝ｔ新思路抖ｉ ． ㈨ｌｉ、ｆ【ＩＪ‘ 进涡旋 缩饥技术的Ｉ捉Ｉ ’ ．小艾ｉ 介 能泺７ 车、轨进交通卡ｌｌ。 泺热 川涡旋 缩机的术术发 。 ３．４．１ 新能源汽乍和轨道交迎川卧 涡鼹机 近｛ 术．围家鼓励汽１ 新能 技术的 施．给 卧Ｊ．Ｉ＝ 旋 缩机， 术新契饥 ＿｝为水『Ｉ Ｊ ，Ｉｋ 线发１１ （）１ ｒ 】新能源汽１ Ｊｊ 钔僻趋势『殳１．【ｌＪ‘以 行刽Ｉ １ （）１ ５年．新能源电动 １ ｉｆ 场 求逐Ｊ Ｊ怏迎 增ＪＪＩ１．颅汁敲至 （）２Ｉ） 『ｉ 场 水 将ＩＩ芏ｉ过 【】 ７ Ｉ ２ ｊ ４ ｆ１ ７ ‘Ｊ ＩＩｌ ｌ １ Ｉ 月份 图４ ２０１５年与２０１６年新能源汽车月度销量趋势 轨道交通虽不 于新必ｉ 『 ． 近 随 ｌ 水、 提高．我…伞洲列１ 、Ｉ“饮、地铁列１ Ｊｌ Ｊ— 州『ｉ 场 Ｉ：始稳步增长 ＿匕５，｝、． Ｉｉ１ ｆＪＬ １ ｆ 、【ｌ， 技术水、 提高．肝始接 ｆ柯 地发Ｊ ｔ…ｔ ｉ 冢轨 道交迎、 Ｉ纡 轨道交迎和新能源 ＪＩ１一 ｌＩＩ＿Ｉ 缩ｆＪＬ ｉ 奠 １： 顶端或底部，这种安 他ｆ ｝Ｊ【 Ｉ ’ 受 ｌ式 缩机的推…恰 懈 这・Ｊ＂ｉｔＪ题。 卧』 ｊ、 』Ｉ＝涡旋机的土 Ｊ×：圳 ｒ供汕系统 ． 饥Ｉ 度ＩＩ控川 ｌ ｎ１Ｉ］１以ｉｑ．．列１ 、地铁 等刈 缩机高度受限的领域邦ｌｆＪ‘他川卧 涡旋 缩饥。 不¨的 川 求．近 术卧 旋 缩机 Ｊ 础机， ｆ ．义延ｆＩ｛１…卧 ｈ：流变 ！ 缩 机、卧』 流变频补 缩机／ｉｊ： 混合动 图５ 卧式涡旋机应用示例 剞 争 室调 第１ ７卷 卧 涡旋ＪＪｉ缩机产品技术越来越成熟．未来 『ｆ 场 求将ｉｌｌ怏述增长向稳定发展过度．进入这 个 、 Ｉ的ｌｌｉｉ．￣ｔ』Ｉｉ缩机厂家也．将增加。卧式产品想 ‘ Ｋ Ｉ 于这个新领域．不光要保持现有的品质．更 敏锐的『ｆ 场反 力．提高产品性能，实现产 轻艟化．・’ 新产。 适 这・领域的新变化。 ３．４．２－ 源热 涡旋机 源热 址一种以空 为低温热源，通过 少； 舟化ＩＵ能 动．将 的低佗热能提升成 Ｉ ’ 化热能ＪＪｌＩ以利川的装置，小 接使用化７彳能源。 川 ｆ １！【】％电能输入 图６热泵原理 欧洲．尚效率空气源热泵热水器在欧洲被 认ｌＩｊ‘．作为 代电 热和小 锅炉的广：品赢得关 ．． （）１ ５ Ｊｌ： ． … 各地为治理环境污染 … ｒ人 ”煤改电”的鼓励措施．促进卒气源热 的 川 ２（） 年咽务院 网发伽了《关于印发 ”卜 ” 制濉 体排放工作方案的通知≯，鼓 励ｊｉ 支持以 能热泵为代表的新能源产业的发 ．给 个…内伞，『己能热泵产业的发展增强了信 心。ｒ１￣Ｌ－Ｉｔ 郊 实施“煤改电”．河北省、河 ｍ竹、… 竹等多地“煤改电”新政也全面铺肝。 Ⅲ “ 化”大势所趋下．热泵热水器作为清 能 之・．迎求新的机遇．有业１人】人十预测． 能热 仃 到２Ｏ 右ｌ的“绿色蛋糕”。 这种 向产牛的效应．将带动我同长江 以ｒｆ＋：ｉ九暖气的衍裕地 和华北受短严重地区对空 能热 『 １场的需求。 ＩｌＪｌ＇ｒｖＪ补气结构压缩机的开发主要迎合北方空 源热 Ｉｉｆ场。 北 冬天 外温度常低于 ２Ｉ） ． 幢』１ Ｊ 通令洲压缩机做热泵系统．会出现｝及 Ｉ： 趟¨…ｉ缩饥运转范ｌ 缩机排气温度超出极 限等现象．造成 缩机能力能效低，町稚性层．近 系统 水温度达不剑要求。中Ｍ补气结构 缩 机Ｉ 适川＋＇－Ｉｔ力‘热泵。 补气啄 （图７）足向 ｆＩ Ｉ 缩腔补允 念制冷刹．增』ＪＩＩ制冷剂循环 ．降 低 缩机排 涨度．提尚能力．优化系统性能．保 系统…水温度 压 缩 机 图７ 中ｌ司补气系统原理 虽然热 技术 不新鲜． 罔『大】ｆ“场需求呼 也尚．ｆｆｆ实质 源热泵 『仃场的应用成熟度 还 抛尚．这 贤热 缩机提升兼容忡以能 够通心各利 小…的系统． 还幢提尚能效。 ４ 结束语 涡旋Ｊｉｉ缩机技术 发腱成熟．『ｆｌ 对各厂家价 格战之 ． ｒ 价格越来越透【』Ｉ】。想要、ｊｌ求更有 利的，Ｉｉ仃能 ．涡旋行 １人Ｊ部鹰放大格局．拓胰新 成川领域， 新技术优化结构，岔『适 户．树、 涡 旋』ｌ均 机骼体¨碑及提尚涡旋爪缩机在制冷行业 的地化。涡旋 缩机术来发腱必然婴遵循ＤＣ＇变 蝴、捉『 制冷能力、制冷刹环保替代、应 ¨＿ｊ领域拓 等趋坍。 参考文献 １ ｛ 迮，｛ ．涡旋ＪＫ ｆ ｌ［ １ ． 【诫Ｉ 、 Ｉｌ ３版｝１ ．１ｔＪ ｃＪＨ． 悠Ｊ ． 琳．制冷刹他｝｛Ｊ Ｆ册 Ｍ－．，｛Ｅ Ｊ ：汗｝仑Ｉ：、 ｆ｝ｊ版｝ｆ：． Ｉ】Ｉ】ｊ． １ ｌ毛，刘忠赏．ｔ ｜ｌＪ补 Ｉ）【’变频涡旋 缩机的试 给研 花ｉ Ｉ ．制冷 ｊ 州． ｛１．ｊ．１ ５（ ）．Ｎ２ Ｎ４．
