壓縮氣體,使氣體的壓力增大的機器稱為壓縮機。使氣體的壓力增大可以通過以下兩種途徑:
1、使容納氣體的容積縮小;
2、提高氣體的分子運動速度,使其獲得動能(將動能轉換成壓力能)。
通過容積的變化壓縮氣體的機器稱為容積型壓縮機,典型的形式是活塞式壓縮機。
制冷壓縮機是制冷系統中最重要的機器,稱之為主機。如果說制冷劑好比是制冷系統中循環的“血液”,那么制冷壓縮機就是“心臟”。專門用于制冷系統的壓縮機稱為制冷壓縮機。與其它類型的壓縮機(空氣壓縮機等)有一些不同的特點,如溫度的變化范圍大,氣密性要求高等等。
制冷壓縮機按封閉方式分類,有開啟式、半封閉式和全封閉式。目前家用冷凍與空調器具的制冷壓縮機已全部為封閉式的。國內有些商用冷藏柜和小型冷藏庫還使用開啟式制冷壓縮機。
活塞式制冷壓縮機的工作可分為吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個過程,現簡述如下:
活塞向下運動時,排氣閥自行關閉,汽缸內的壓力迅速下降。當汽缸內的壓力低于吸氣室中的壓力時,吸氣閥便自行開啟,制冷劑蒸氣從吸氣室通過吸氣閥進入汽缸內。當活塞運行到下死點(下止點)時,吸氣過程結束,壓縮過程即將開始。
活塞向上運動,吸氣閥自行關閉,汽缸內的壓力即刻上升,這就是壓縮過程。當汽缸內的蒸氣壓力上升到大于排氣室中的壓力時,排氣閥自行開啟,汽缸內的制冷劑蒸氣經排氣閥進入排氣室。直至活塞運行到上死點(上止點)時排氣過程結束。
活塞再次向下運動,排氣閥關閉。汽缸余隙容積中還殘留著少量與排氣壓力相等的蒸氣。隨著活塞下行這部分蒸氣體積膨脹,這就是膨脹過程。顯然,余隙容積中殘留的蒸氣膨脹后要在汽缸內占據一小部分吸氣容積,使一部分蒸氣反復地在汽缸內壓縮和膨脹。故余隙容積越大,制冷壓縮機的吸氣量越小,而做的無用功越多。所以說,余隙容積越小越好。往復活塞式壓縮機因為結構和工藝上的需要,余隙容積不能完全消除,所以一般只是控制在一個合適的范圍。