量已达2800万台。它的年总产量超过600万台，产品型号有 230多种，采用的制冷剂包括R22、R407C、R410A、R404A 和R134a。 谷轮在美国有四家工厂，国内年产量超过350万台， 其中位于北卡罗莱那洲谢尔比（Shelby）的工厂政致力于 生产“Glacier”品牌的适应型涡旋机。此外，谷轮还有一 家专门生产涡旋式压缩机核心零部件的工厂。谷轮在泰国 Rayong的工厂生产1.5～6.75hp的涡旋机，年产量100万台。 它在中国苏州的工厂1999年底投产后，截止2001年底已累 计生产涡旋式压缩机50万台，而年生产能力也在100万台 以上。
1、涡旋式压缩机的特点
（1）效率高 涡旋式压缩机的吸气、压缩、排气过程连续 单向进行，因而吸入气体的有害过热小；相邻工作腔间的 压差小，气体泄露少；没有余隙容积中气体向吸气腔的膨 胀过程，容积效率就高，通常高达95%以上；动涡旋体上 的所有点均以几毫米的回转半径做同步转动，所以运动速 度低，摩擦损失小；没有吸气阀，也可以不设臵排气阀， 所以气流的流动损失小。涡旋式压缩机的效率比往复式约 高10%。 （2）力矩变化小、振动小、噪声低 涡旋式压缩机的压缩 过程较慢，因一对涡旋体中几个月牙形空间可同时进行压




我国1983 年以后 才开始涡旋压缩机的研 制工作, 1987 年试制出 第1 台涡旋空气压缩机。 目前涡旋压缩机的研究 制造主要集中在美国、 日本、中国和韩国。近 年来研究涡旋压缩机的 论文不断增多, 研究内 容主要集中在涡旋压缩 机的几何特性、工作原 理、泄漏及密封、加工 工艺及材料、型线修正 及通用型线、整体优化 等方面。
1、涡旋式压缩机的发展
涡旋式压缩机的历史相对较短，但是它在空调器中的 使用却在与日俱增。由于该类型压缩机中，气体压缩引起的 力矩波动较小，所以同往复式和旋转式压缩机相比，它的振 动可维持在一个较低的水平。市场上有售的涡旋式压缩机容 量范围为0.75～15KW（不包括特殊型号），并且多数在3～ 5KW之间，应用最多是在小型PAC中。 Danfoss—Maneurop和谷轮已经宣布研制成功了20KW的 大容量涡旋式压缩机。谷轮在世界涡旋式压缩机市场处于绝 对主导地位。到2002年初，谷轮累计生产的涡旋式压缩机总
缩过程， 故使曲轴转矩变化小，涡旋式转矩仅为滚动转
子式和往复式的1/10，压缩机运转平稳；又因为涡旋式压 缩机吸气、压缩、排气是连续进行的，所以进排气的压力 脉动很小，于是振动和噪声都小。 （3）结构简单、体积小、质量轻、可靠性高 涡旋式压缩 机构成压缩室的零件数目与滚动转子式以及往复式的零件 数目之比为1：3：7，所以涡旋式的体积比往复式小40%， 质量轻15%；又由于没有吸气阀和排气阀，易损零件少， 加之有轴向、径向间隙可调的柔性机构，能避免液击造成 的损失及破坏，故涡旋式压缩机的运行可靠性高。因此， 涡旋式压缩机即使在高转速下与也保持高效率和高可靠性， 其转速可达13000r/min。 尽管涡旋式压缩机的优点多，但是需要高精度的加 工设备和精确的装配技术，限制了它的普遍制造和应用， 目前还仅限于功率在1~15kw的空调器中应用。



相比之下涡旋式的吸气腔和排气抢腔不直接相连，所以不 需要吸、排气阀，流通阻力小。 有无顶端余隙容积的比较 往复式和滚动活塞式都有顶端余隙容积，由于余隙容 积内气体膨胀使压缩机工作效率下降，涡旋式没有顶端余 隙容积，容积效率高。 转矩变动的比较 与往复及滚动活塞式相比，涡旋式的特点是：转动一 次就同时连续进行吸气，压缩和排气，所以压缩转矩的变 化极小，因而振动和噪音都不大。 零部件数量比较 涡旋式不需要阀，也无消音器和防止脉动的零部件， 防振构造很简单，所以其零部件的数量约为往复式的40%， 滚动活塞式约为往复式的60%。
2、与其它压缩机类型的比较
（1）涡旋式、滚动活塞式、往复式压缩机比较 从高压侧向低压侧的气体泄露问题 往复和滚动活塞压缩机高、低压都是相邻的，所以 气体泄露量大。涡旋式在高、低压产生的过程中，形成了 许多月牙形的中间压力，相互间隔的压力差小，所以泄露 量小。 供暖时，当大气温度下降，高、低压差增大，泄露 量增加，供暖能力也就下降。 有无吸、排气阀的比较 往复式必须有吸、排气阀，滚动活塞式也必须有排 气阀，这就产生了气体通道阻力。
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涡旋式压缩机是20世纪80年代才发展起来的一种新型 容积型压缩机，其机理最早由法国人寇克丝(Leon Creux)提 出并于1905年在美国取得专利，由于涡旋体加工困难、轴 向力不能稳定平衡、防自转机构不灵活、轴向和径向密封 机构不完善等原因，在当时没得以实用化。直至20世纪70 年代美国对涡旋式流体机械的基本理论进行了潜心研究， 开发了He冷冻用压缩机、膨胀机，显示其卓越性能。 日本在涡旋式流体机械的研制上也不甘示弱。从1975 年开始，根据“新容积式压缩机开发”进行了预备研究。 特研77B06“涡旋压缩机开发”从1978年3月开始，围绕空 调用1.5kw、3kw冰箱用300W等机种进行了基础研究。当前， 涡旋式压缩机它已经成为功率在1~15kw范围内甚受青睐的 制冷压缩机，并逐步向大容量机型扩展。究现状和应用情况,对今后几年涡旋压 缩机的研究发展方向归纳为: (1)降低涡旋压缩机的加工成本,主要是涡旋盘的加工。寻找加 工复杂但具有良好性能型线的简单方法。 (2) 研究新的环保型制冷剂对涡旋压缩机结构的新要求。 (3) 增大涡旋压缩机的功率范围,拓宽其应用领域,特别是研究 其变频特性以及在空调热泵中的应用。 (4) 改进压缩机的平衡机构,特别是轴向气体力的平衡。减少气 体的泄漏,减少机械摩擦损失,从而提高涡旋压缩机的工作效率 和可靠性。 (5) 加强对实际运行的实验研究, 建立起关于涡旋压缩机理论 和实验相应发展的统一体系, 保证涡旋式压缩机在借鉴其他类 型压缩机的基础上发展方向的准确性;