线性空调压缩机

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1、线性空调压缩机线性空调压缩机摘要：摘要：LG 电子为使用 R410A 制冷剂的分体式热泵开发了一种高效节能的线性压缩机， ASHRAE-T 条件下的 LG 空调线性压缩机的绝热性能高于 82%。随着输入电压水平的变化，该 压缩机的容量可以调制以得到更好的系统效率。开发的该种线性压缩机随着容量的变化， 显示出能源效率的微弱变化。一、介绍在成功的空调线性压缩机的基础上，LG 电子致力于开发一种高效节能的空 调线性压缩机。因为空调的负载远远高于冰箱，并且空调所需的容量调制范围 比空调大，因此，在开发空调线性压缩机的过程中，需要克服如下几点关键技 术要求： 1、简洁和高效率线性电机的开发； 2、减少噪

2、音和震动的先进技术； 3、准确调节活塞冲程的电子控制器； 4、扩展容量调节调节范围的技术。二、开发（一）概述图 1 显示了线性空调压缩机的配置，为了使线性活塞往复运动，该压缩机 使用了动磁式线性电机。通过使用动磁式线性电机，由于电机的成本效益使得 到最小负载成为可能。用几个螺旋压缩弹簧线圈制作共振系统，并且由于线圈 可以减小侧力。为直接取代传统压缩机，总体结构被设计成垂直式，并且低压 容器也被改编为适合线性压缩机的类型。 为润滑滑动部分和冷却压缩过程中产生的热量，设计了抽油系统，这为活 塞轴承提供了足够的油。图 1 开发的线性空调压缩机的结构（二）线性电机 图 2 显示了线性电机的配置。电机定

3、子被嵌在钢架中的移动磁铁分为外部 和内部核心，在外芯中安装了一个环形线圈。为了实现电机的最小损耗，线性 电机的分层被安排在径向方向，图 3 显示了环形线圈的切面图。开发的线性电 机的效率在负载条件下超过了 92%。（三）阀门系统为了保证活塞的少量超出的行程，用弹簧悬起了圆盘式阀门。这个阀门因 为具有比簧片阀更大的流通面积，所以其能大大减少由于过度压缩而造成的损 失。吸入阀和吸入的流动路径放在活塞上，以将流动阻力和加热吸入气体的损 失降到最小。图 2 线性电机的原理图图 3 外核三、性能（一）压缩机的效率开发的线性电机效率已超过了 92%，在线性压缩机中没有曲柄机制、滑动 轴承和曲柄连杆轴承。由

4、于简单的机制，摩擦损失比传统压缩机要少得多。开 发的线性压缩机的机械效率在负载条件下超过了 95%。此外，摩擦磨损的可靠 性比传统的压缩机有了很大提高。线性压缩机的阀门系统可以减小流动阻力、 过度压缩的损失和燃气加热的吸力，这有助于提高压缩效率。 线性压缩机的泄漏损失是微不足道的，因为因为它的压缩机制由活塞和气 缸组成，这特别适用于减少泄漏。考虑到上述所有的问题，LG 线性压缩机实现 了极高的工作效率。（二）容量调节线性压缩机的容量调制可以通过控制活塞排量来实现。图 4 显示了开发的 线性空调压缩机容量调制的特点。如图所示，在 ASHRAE-T 条件下的容量调制范 围是 1000-6000W

5、的冷却能力。在额定制冷量范围内，在 ASHRAE-T 条件下， 3500W 处显示出了最大能量效率比。由于机械效率的降低，在冷却区域的小范 围内有一个小的能效比下降。和传统压缩机相比，由于该压缩机泄漏损失是微 不足道的，所以小容量区域内的容量调制特性非常出色。在开发的线性压缩机 中，可以调制 10%-100%的排量。它不仅能够克服在极端寒冷天气中的最大供热 能力，也能克服秋季和春季的小容量节能问题。冷却能力（W）图 4 ASHRAE-T 条件下，R410A 制冷剂达到的线性压缩机能量效率比（三）噪声和振动该种空调压缩机的噪声特性和传统往复式压缩机基本上是相同的。图 5 显 示了 ASHRAE-T 条件下，线性压缩机的声音功率水平。由于吸入阀和排出阀噪声 的影响，2.5 千赫和 3.15 千赫频带的噪声起主导作用,总声功率水平大约是 67 分贝。由于整个压缩机被悬架弹簧隔离开，在 ASHRAE-T 条件下的振动水平非常 低。（四）压缩机的规模和重量由于线性电机的外直径比旋转电机大，并且机械本体和外壳是孤立的， 所以压缩机的外壳尺寸比旋转涡旋压缩机大。开发的线性压缩机的直径是 147 毫米，高是 300 毫米，重量大约是 14 千克。图 5 ASHRAE-T，使用 R410A 制冷剂条件下的声功率级