壓縮機(jī)是為冰箱提供壓縮制冷劑的設(shè)備,。冰箱利用這種壓縮的制冷劑來冷卻隔室以及其中存放的食品。近年來,，線性壓縮機(jī)被用于壓縮冰箱設(shè)備中的制冷劑,。

在壓縮階段或沖程結(jié)束時,，氣缸和閥的溫度通常接近壓縮的氣態(tài)制冷劑的排放溫度,。根據(jù)氣缸內(nèi)部的氣體溫度,，在壓縮過程中傳熱方向可能會發(fā)生變化,。某些情況下,，氣態(tài)制冷劑的高排放溫度加熱汽缸壁并導(dǎo)致汽缸中的氣態(tài)制冷劑過熱,，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)效率降低。

據(jù)了解,，海爾電器*受讓的一項(xiàng)專利技術(shù)旨在通過優(yōu)化設(shè)計壓縮機(jī)系統(tǒng)以及冷卻活塞來解決上述問題,這一技術(shù)包括了一種可增材制造的帶有冷卻特征的活塞,。

更好的傳熱

/壓縮機(jī)效率的挑戰(zhàn)

線性壓縮機(jī)包括可滑動地容納在氣缸室內(nèi)的活塞,活塞在腔室內(nèi)向后滑動以壓縮制冷劑。定位在氣缸蓋中的閥可以控制制冷劑進(jìn)出腔室,。

壓縮過程的壓縮階段或沖程結(jié)束時,，氣缸和閥的溫度通常接近壓縮的氣態(tài)制冷劑的排放溫度。根據(jù)氣缸內(nèi)部的氣體溫度,，在壓縮過程中傳熱方向可能會發(fā)生變化,。例如，當(dāng)氣體溫度低于氣缸壁的溫度時,，熱通量為正,，并且熱量從氣缸壁傳遞到氣態(tài)制冷劑。當(dāng)氣態(tài)制冷劑達(dá)到與氣缸壁相同的溫度時,，熱通量為零,。當(dāng)氣體溫度高于氣缸壁的溫度時，熱通量為負(fù),，并且熱量從氣態(tài)制冷劑傳遞到氣缸壁,。傳熱方向的變化不僅發(fā)生在壓縮階段，而且發(fā)生在壓縮過程的膨脹階段或沖程,。

在某些情況下,，氣態(tài)制冷劑的高排放溫度加熱汽缸壁，將導(dǎo)致汽缸中的氣態(tài)制冷劑過熱,，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)效率降低,。壓縮機(jī)效率下降的幅度主要由氣缸壁溫度決定。而且,，許多常規(guī)壓縮機(jī)接近等熵壓縮運(yùn)行,，此時，可以防止通常與更有效的過程（例如濕壓縮）相關(guān)的某些問題,，但等熵壓縮的效率不如其他壓縮過程（例如，等溫壓縮）高,。因此,，傳統(tǒng)的壓縮機(jī)通常不使用最大化壓縮機(jī)效率的壓縮過程來運(yùn)行,。

/優(yōu)化冷卻回路

為解決以上問題，海爾電器受讓的專利技術(shù)中提出了一種新的壓縮機(jī)系統(tǒng),，該系統(tǒng)包括：冷卻流體回路和可滑動地容納在殼體的腔室內(nèi)的活塞,。

在這一壓縮系統(tǒng)中，殼體限定入口通道和出口通道,。入口通道接收冷卻流體,，如冷卻液回路中的機(jī)油或制冷劑。冷卻流體沿其外表面流入進(jìn)氣通道,，并在下游流入由活塞限定的進(jìn)氣槽,。冷卻流體向下游流動到由活塞的活塞頭限定的冷卻通道，然后沿其外表面流入由活塞限定的出口槽,。冷卻液然后流入殼體的出口通道,，并返回到冷卻液回路。冷卻流體通過通道,，凹槽和通道的通道將熱量從殼體和活塞帶走,。

以上是在這一技術(shù)中所提及的活塞示意圖。其中壓縮組件和系統(tǒng)可以與線性壓縮機(jī)一起使用,。如圖所示,，活塞沿著軸向方向A在第一端（202）202和第二端（204）之間延伸?；钊哂写篌w位于第一端的活塞頭和從活塞頭延伸至活塞第二端的裙部,。

多個散熱片從第一壁沿著軸向方向A伸入冷卻通道(214)中。散熱片能夠增加冷卻流體可以接觸的表面積,，因此散熱片增加了活塞和冷卻液之間的熱傳遞,。

▲來源：US10808646

在圖中所示的案例中，翅片沿著第一徑向方向R1縱向延伸,，并且沿著垂直于第一徑向方向R1的方向彼此間隔開,。與入口和出口徑向?qū)?zhǔn)的翅片的第一翅片具有翅片的最長徑向長度。從第一翅片沿垂直于第一徑向R1的方向向外延伸的每個連續(xù)鰭片的徑向長度減小,。翅片從第一壁突出到冷卻通道中的距離小于深度D4,。

在替代性設(shè)計方案中，翅片可以在第一壁和第二壁之間延伸,?；钊梢酝ㄟ^3D打印技術(shù)制造，通過增材制造技術(shù)賦予設(shè)計的靈活性,，翅片和限定冷卻通道的活塞表面可以被設(shè)計為更加復(fù)雜的形狀和表面光潔度,，例如設(shè)計成為多孔或粗糙的表面。

以上冰箱壓縮機(jī)技術(shù)中所涉及的3D打印應(yīng)用,，仍屬于3D科學(xué)谷多次談到熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用,。由于設(shè)計自由度提升了,，3D打印熱管理組件提供與傳統(tǒng)制造組件相同或更高的效率，但需要的空間更少,。這種制造技術(shù)可以應(yīng)用更大的表面,、復(fù)雜的幾何形狀和保形冷卻通道。

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半封閉活塞壓縮增量到天花板了嗎,？未來還有出路嗎,？

比澤爾滕博先生指出，隨著冷鏈物流在中國的不斷快速發(fā)展,，制冷端的需求還是很明顯的,。作為主力軍，半封活塞還是有一定空間的,?！拔覀冋J(rèn)為也確實(shí)可能沒有大爆發(fā)的可能性，這也符合市場預(yù)期,，更有技術(shù)特點(diǎn)和適應(yīng)范圍廣的產(chǎn)品才會更有立足的空間,。”

目前來看,，半封活塞的設(shè)計已經(jīng)很難有更大角度的創(chuàng)新空間了,，但其結(jié)合智能化控制的匹配，還是有很多可以深挖的地方,，以此也會提升系統(tǒng)效率,。另外，對于更多工質(zhì)的適用性也是半封活塞發(fā)展的必然,，這就要求相關(guān)企業(yè)要根據(jù)市場,，做出智能化、低碳環(huán)保的產(chǎn)品,，才能適應(yīng)市場發(fā)展的需求,。

的確，疫情后時代,，讓更多人意識到冷鏈物流的重要性,，因此富士豪中國區(qū)總經(jīng)理伊萬強(qiáng)調(diào)，“形容到了天花板,，沒必要,，因?yàn)橹灰袊鋬鍪袌鲇谐掷m(xù)增長的可能，那么活塞機(jī)銷量就還有上升的空間,。隨著冷鏈技術(shù)的廣泛應(yīng)用,，一些諸如食品儲藏等領(lǐng)域也會加大對于活塞機(jī)的需求，所以活塞機(jī)市場還有很大發(fā)展空間?！?/p>

都凌方面分析到,，“在某些工況中，活塞有強(qiáng)悍的優(yōu)勢,，比如，高溫50度的時候,，活塞比渦旋和螺桿更好,。在低溫，零下30度蒸發(fā)溫度下,，穩(wěn)定性更高,。此外，特殊工質(zhì),，比如CO2,，活塞適應(yīng)性獨(dú)樹一幟，都凌在這方面研究和突破也是有目共睹,?！?/p>

復(fù)盛方面也指出，活塞壓縮機(jī)很結(jié)實(shí),，不怕磕碰,，到處可以移動，離心,、螺桿壓縮機(jī)就會受到限制,。此外，在極限工況和對能效要求沒那么高的情況下,，活塞壓縮機(jī)也是很多用戶的首選,。

廠家早已堅定方向，同時做了很多技術(shù)儲備,。

《制冷商情》記者了解到,，比澤爾一直以滿足客戶的需求為研發(fā)導(dǎo)向。不僅有適用于CO2或者NH3工質(zhì)的壓縮機(jī)產(chǎn)品,，同時自行研發(fā)的變頻器及模塊,，能更好的發(fā)揮出壓縮機(jī)的高性能優(yōu)勢。比澤爾的ECOLINE+半封活塞CO2壓縮機(jī),，還獲得了中國制冷展創(chuàng)新產(chǎn)品獎項(xiàng),。

浙江大明謝新江董事長也指出，活塞壓縮機(jī)作為一個發(fā)展相當(dāng)成熟的產(chǎn)品,，它的機(jī)型,、技術(shù)上，就目前市面上的品牌來說，并沒有多大區(qū)別?，F(xiàn)在的活塞機(jī)市場競爭,，是質(zhì)量與服務(wù)的競爭。作為企業(yè)來講,，要在競爭中脫穎而出,，唯有完善品質(zhì)、做好服務(wù)這兩個方面,。同時,，堅持不懈的創(chuàng)新，企業(yè)要跟得上社會的發(fā)展和客戶的需求,，就要不斷的研發(fā)新產(chǎn)品,，不創(chuàng)新企業(yè)就會停滯不前。

目前,，浙江大明就組建了一個強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊,，聘請了專業(yè)的壓縮機(jī)研發(fā)、生產(chǎn),、品控,、電氣工程管理人員，并投入大量資金,，進(jìn)行研發(fā)工作,，以擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提升效率,，適應(yīng)多種工質(zhì),、工況和國際國內(nèi)不同電源對電壓、頻率,、相數(shù)方面的需求,。

江蘇華瑞總經(jīng)理周偉佳也指出：“半封閉活塞機(jī)目前屬于技術(shù)比較成熟的產(chǎn)品，各家產(chǎn)品大同小異,，要在激烈的競爭中脫穎而出,，就要在質(zhì)量和細(xì)節(jié)上做文章。除此之外還要不斷進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新,，完善產(chǎn)品線,，不斷推出適應(yīng)不同工況的新機(jī)型?！?/p>

擔(dān)心是無用的,，與其懼怕猶疑不前，還不如坦然去接受和面對,，并提早準(zhǔn)備,。未來,，半封活塞只會向更智能化，更便于操作,，且低碳環(huán)保應(yīng)用的方向發(fā)展,，產(chǎn)品+服務(wù)+系統(tǒng)解決方案是給終端客戶最好的答案。

來源：3D科學(xué)谷