第七单元第七单元其它形式的容积型其它形式的容积型制冷压缩机制冷压缩机8/19/20241 第一节第一节 滑片式压缩机滑片式压缩机 滑片式制冷压缩机目前主要用于小型空调 制冷装置及汽车空调器中。它以结构简单、制 造容易、压力脉动小、振动小等优点受瞩目； 但也由于滑片与转子及气缸间存在较大的机械 摩擦损失，导致其效率较低，从而限制了它的 使用范围。 一、工作原理与特点一、工作原理与特点 1、工作原理 滑片式压缩机的横剖面示意图如图7-1所示。 它主要有机体1，转子2及滑片3等三部分组成。 转子偏心地配置在机体汽缸内，转子上开有若 干条纵向凹槽，凹槽中嵌有沿径向滑动的滑片。8/19/20242吸气吸气排气排气 转子上有若干滑转子上有若干滑片，与汽缸内壁构片，与汽缸内壁构成扇形单元容积，成扇形单元容积，转子旋转一周，单转子旋转一周，单元容积由最小逐渐元容积由最小逐渐变大，再由最大逐变大，再由最大逐渐变小，不断循环渐变小，不断循环，完成吸气、压缩，完成吸气、压缩、排气等过程、排气等过程 。8/19/20243吸吸气气口口排气口排气口滑片式压缩机立面滑片式压缩机立面8/19/20244 结构简单，制造容易，操作和维修保养方结构简单，制造容易，操作和维修保养方便，主要缺点是滑片机械磨损较大。便，主要缺点是滑片机械磨损较大。 工作模拟工作模拟8/19/20245 2、特点 滑片式压缩机结构简单，制造容易，操作 和维修保养方便。与活塞式压缩机相比，没有 汽阀和曲柄连杆机构，故允许有较高转速，能 与高速原动机直接联接，以致单位排气量的重 量和尺寸指标均较小，无需很大的贮气器。此 外，滑片式压缩机动力几乎完全平衡，所以基 础可以较小。 滑片式压缩机的主要缺点是滑片机械磨损较 大。此外，虽然滑片的寿命现在已能超过 8000 小时，但取决于材质、加工精度及运行条件， 这些仍是影响滑片式压缩机运转周期的一个重 要因素。8/19/20246 二、输汽量调节二、输汽量调节 滑片式压缩机的输气量调节广泛采用旁通 调节方式，图7-2是由三片斜置滑片构成的滑片 式压缩机旁通调节示意图，前端盖上设有旁通 孔口2，依靠蜗轮蜗杆，手动控制旁通孔口的开 启度。调节时，部分吸入气体未经压缩就由旁 通孔口流回吸气孔口，根据旁通孔口开启度的 大小使输气量在0100%范围内变化。该种调节 方式在汽车空调中具有良好的调节性能，如图 7-3所示，其COP值优于固定输气量的压缩机， 在3000r/min时轴功率减少45%，平均扭矩降低 60%，而制冷量及吸气压力仍保持不变，但排气 压力下降较多。8/19/20247 输汽量调节输汽量调节 前端盖上设有旁通孔口前端盖上设有旁通孔口2，根据，根据旁通孔口开启度的大小使输气量在旁通孔口开启度的大小使输气量在0100%范围内变化。范围内变化。8/19/20248 第二节第二节 旋叶式压缩机旋叶式压缩机 旋叶式压缩机是一种比滑片式压缩机效率更 高、体积更小的一种新型回转式压缩机，并且也 广泛用于汽车空调器系统中。 一、概述一、概述 图7-4是用于汽车空调器中的旋叶式压缩机 结构图。主要部件有气缸、转子、叶片和前后 端盖(或称前后轴承座)。从A向视图中看出，气 缸1 内壁近似呈椭圆形，转子2与气缸为同心配 置(不是偏心转子)，转子上装有五片倾斜配置的 铝制叶片4，叶片在转子槽中可以做往复运动。 转子与气缸内壁有两个接触点，将气缸容积划 分为两个月牙形空间，每个月牙形空间都设有 8/19/20249 吸气孔口和排气阀，因此气缸是双作用形式。 转子旋转后叶片在离心力作用下甩出，使其叶 片上端部紧贴气缸内壁，使月牙形空间又被分 隔成若干扇形空间，这就是旋叶式压缩机的基 元容积。随着转子的旋转，每个基元容积完成 吸气、压缩和排气过程，转子旋转一周，基元 容积完成两次吸气、压缩和排气过程，图中转 子旋转一周可以实现十次吸、排气及压缩过程。 图7-5是相同输气量下普通的滑片式与三片旋 叶式压缩机性能曲线的比较，在1800r /min时，三 片旋叶式的容积效率提高了11%，能耗降低4%， COP值提高15%。另外，旋叶式对工质的适应性很 好，采用R134a后其优点更为突出。8/19/202410旋叶式压缩旋叶式压缩机是一种比机是一种比滑片式压缩滑片式压缩机效率更高、机效率更高、体积更小的体积更小的一种新型回一种新型回转式压缩机，转式压缩机，广泛用于汽广泛用于汽车空调器系车空调器系统中统中。其工作原理与滑片式压缩机相似其工作原理与滑片式压缩机相似8/19/202411旋叶式与滑片式压缩机的比较旋叶式与滑片式压缩机的比较 1）基元容积组成不同。）基元容积组成不同。2）转子与气缸是同心配）转子与气缸是同心配置，转子完全可以平衡。置，转子完全可以平衡。3）提高转速后使泄漏减）提高转速后使泄漏减少。少。 4）斜置的叶片，使摩擦）斜置的叶片，使摩擦力减小，效率也提高了力减小，效率也提高了 。8/19/202412二、 结构要点结构要点 结构设计上的要求主要有：结构设计上的要求主要有： 排气速度应力求均匀。排气速度应力求均匀。 叶片上端部不得脱离气缸内壁面，应永远保叶片上端部不得脱离气缸内壁面，应永远保 持接触。持接触。 叶片与气缸间及叶片与转子槽间的作用力应叶片与气缸间及叶片与转子槽间的作用力应 尽量小，且不能出现峰值或突变点。尽量小，且不能出现峰值或突变点。 应有较大的工作容积。应有较大的工作容积。 振动小、噪声低。振动小、噪声低。 润滑与密封润滑与密封 通过叶片端部与气缸内壁间隙的泄漏和叶片与叶片槽侧面间隙的泄漏。通过叶片端部与气缸内壁间隙的泄漏和叶片与叶片槽侧面间隙的泄漏。润滑一方面是为了密封，另一方面也是为了减少摩擦和磨损。润滑一方面是为了密封，另一方面也是为了减少摩擦和磨损。8/19/202413 第三节第三节 螺旋叶片式压缩机螺旋叶片式压缩机 一、基本结构和工作原理一、基本结构和工作原理 螺旋叶片式压缩机是一种效率高、噪声低 ，振动小的新型回转式制冷压缩机。主要由三 部分组成：圆筒形气缸、带有螺旋槽的旋转活 塞和变螺距螺旋叶片，具体结构如图7-6。 图7-7示出一个工作腔的形状。 螺旋叶片的螺距由吸气侧向排气侧逐渐变 小，故工作腔的容积也相应的减小 。 图7-8是工作过程示意图。 图7-9示出用于小型空调器系统的全封闭式 螺旋叶片式制冷压缩机。 8/19/202414基本结构与工作原理基本结构与工作原理 旋转活塞旋转活塞与叶片及气与叶片及气缸内壁面相缸内壁面相接触，因此接触，因此将月牙形空将月牙形空间分成若干间分成若干个封闭的螺个封闭的螺旋形月牙空旋形月牙空间工作腔间工作腔 ，亦称基元容亦称基元容积积 。8/19/202415工作腔工作腔 工作腔的容积由吸气侧向排气工作腔的容积由吸气侧向排气侧逐渐变小，当旋转活塞旋转时，侧逐渐变小，当旋转活塞旋转时，气体在螺旋叶片的作用下被推向气体在螺旋叶片的作用下被推向排气侧，其压力逐渐升高，在达排气侧，其压力逐渐升高，在达到一定压力后由排气口排出，完到一定压力后由排气口排出，完成压缩机的工作过程。成压缩机的工作过程。 8/19/202416全封闭式螺旋叶片式压缩机全封闭式螺旋叶片式压缩机 排气排气 吸气吸气 8/19/202417 二、主要特点二、主要特点 螺旋叶片式、滚动转子式、涡旋式相比较螺旋叶片式、滚动转子式、涡旋式相比较 1）螺旋叶片式压缩机效率最高）螺旋叶片式压缩机效率最高 螺旋叶片式压缩机螺旋叶片式压缩机效率高的原因：效率高的原因： 压力随转角的变压力随转角的变化较缓慢，泄漏损失化较缓慢，泄漏损失小。小。 没有吸气阀和排没有吸气阀和排气阀。流动阻力小。气阀。流动阻力小。 没有吸气加热现没有吸气加热现象，减少了吸气加热象，减少了吸气加热损失。损失。 摩擦功耗大大降摩擦功耗大大降低。低。8/19/2024182）阻力矩变化均匀）阻力矩变化均匀 螺旋叶片式压缩机相螺旋叶片式压缩机相邻工作腔间的气体压力差邻工作腔间的气体压力差很小，并还可以通过螺距很小，并还可以通过螺距和螺旋圈数的优化，控制和螺旋圈数的优化，控制单位转速下的压力增量，单位转速下的压力增量，故螺旋叶片式压缩机的阻故螺旋叶片式压缩机的阻力矩变化曲线比较平坦。力矩变化曲线比较平坦。 3）振动小，噪声低）振动小，噪声低 动力平衡性能好，无振动；没动力平衡性能好，无振动；没有气阀结构，故噪声也低。有气阀结构，故噪声也低。 8/19/202419 第四节第四节 斜盘式压缩机斜盘式压缩机 一、工作原理一、工作原理 斜盘压缩机如图7-12所示，它也是依靠活 塞在气缸内作往复运动，改变气缸工作容积， 从而提高气体压力的。但活塞的运动不是由曲 柄连杆机构带动，而是由一个固定在主轴上的 斜盘4来驱动的。而且活塞3的运动方向不是与 主轴中心线垂直，而是与主轴中心线平行。整 个工作过程仍由吸气、压缩、排气、膨胀四个 过程组成。 8/19/202420斜盘式压缩机斜盘式压缩机 AAAA活塞活塞气缸气缸斜盘斜盘主轴主轴 斜斜盘式盘式压缩机无曲柄压缩机无曲柄连杆或曲柄连杆或曲柄滑块机构，多列活塞滑块机构，多列活塞布置，往复惯性力和力矩易平衡，特别适用于高速原动机驱动布置，往复惯性力和力矩易平衡，特别适用于高速原动机驱动的往复压缩机，广泛用于汽车空调。的往复压缩机，广泛用于汽车空调。8/19/2024218/19/2024228/19/202423 二、总体结构总体结构 斜盘式制冷压缩机斜盘式制冷压缩机结构紧凑，重量轻，转结构紧凑，重量轻，转速范围宽。速范围宽。 系统中装有吸气节系统中装有吸气节流阀和电磁旁通阀，达流阀和电磁旁通阀，达到控制流量和稳定吸气到控制流量和稳定吸气压力的目的。压力的目的。8/19/202424 思考题：思考题： 1.了解滑片式压缩机的工作原理及特点， 掌握其输汽量的调节方法。 2.了解旋叶式压缩机的结构及工作过程。 3.了解螺旋叶片式压缩机的基本结构和工 作原理，掌握其主要特点。 4.了解斜盘式压缩机的工作原理及结构特 点。8/19/202425