目前國(guó)內(nèi)外研究和開發(fā)的絕大多數(shù)制冷壓縮機(jī)均為制冷工質(zhì)和潤(rùn)滑油混合后再進(jìn)入壓縮腔。隨著使用場(chǎng)合的需求條件愈發(fā)苛刻，使用無(wú)油制冷壓縮機(jī)成為趨勢(shì)，是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
一、制冷壓縮機(jī)“無(wú)油”優(yōu)化

在無(wú)油制冷壓縮機(jī)中，所謂“無(wú)油”指的是，制冷工質(zhì)在被壓縮過(guò)程中完全不與潤(rùn)滑油接觸，即壓縮腔內(nèi)沒有潤(rùn)滑油。但是在壓縮機(jī)的軸承等零部件中，仍然使用油潤(rùn)滑方式，只是在壓縮腔和軸承腔之間進(jìn)行了有效隔離。而隨著對(duì)于材料特性研究的深入和新技術(shù)的發(fā)展，軸承也可無(wú)需油潤(rùn)滑。因此，在保證壓縮腔無(wú)油的基礎(chǔ)上，可以采用無(wú)油潤(rùn)滑軸承的方式，省去軸承供油系統(tǒng)，制冷壓縮機(jī)全無(wú)油，進(jìn)一步優(yōu)化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化制冷空調(diào)機(jī)組。

二、“無(wú)油”制冷壓縮機(jī)在制冷行業(yè)的應(yīng)用

2.1無(wú)油制冷壓縮機(jī)是近二十多年發(fā)展較快的一類壓縮機(jī)。

2.2在制冷空調(diào)系統(tǒng)中，無(wú)油潤(rùn)滑將會(huì)在冷凝器和蒸發(fā)器的換熱方面成為一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)。

2.3無(wú)油潤(rùn)滑提高了制冷劑的換熱效率，使得使用緊湊型換熱器成為可能。

2.4同時(shí)，無(wú)油潤(rùn)滑可擴(kuò)大制冷劑種類和制冷劑工作溫度范圍。

2.5在20世紀(jì)70年代，衛(wèi)星在太空中需要進(jìn)行設(shè)備冷卻，太空處于低溫?zé)o重力狀態(tài)，潤(rùn)滑油會(huì)懸浮固化，嚴(yán)重影響換熱效率。潤(rùn)滑油也無(wú)法在設(shè)備表面形成油膜，減少零件間的摩擦。牛津大學(xué)的Bradshaw T.W.等發(fā)明的小型斯特林制冷機(jī)中采用了無(wú)油制冷壓縮機(jī)為制冷系統(tǒng)提供冷量。目前，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所正籌建正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)采用液氦對(duì)其進(jìn)行冷卻保證一個(gè)極低的恒定溫度。Asakura H.等研究了具有較高穩(wěn)定性能的氦制冷系統(tǒng)。為了保證氦的純凈度，采用了無(wú)油螺桿式制冷壓縮機(jī)對(duì)氦進(jìn)行液化。

水冷離心冷水機(jī)組
三、無(wú)油制冷壓縮機(jī)針對(duì)市場(chǎng)滿足需求

3.1目前無(wú)油制冷壓縮機(jī)發(fā)展較快，已研發(fā)出不同概念的機(jī)型，豐富了無(wú)油制冷壓縮機(jī)產(chǎn)品線，以滿足不同場(chǎng)合的要求。而在這些壓縮機(jī)中，仍有一些共性關(guān)鍵技術(shù)有待進(jìn)一步研究。自潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)展較早，也較為成熟，需要進(jìn)一步研究新型的自潤(rùn)滑材料和相關(guān)技術(shù)。直線軸承、制冷劑潤(rùn)滑軸承、混合陶瓷軸承和磁懸浮軸承等新型軸承的出現(xiàn)，免去了軸承供油的問(wèn)題，簡(jiǎn)化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。無(wú)油制冷壓縮機(jī)中的軸封具有十分重要的作用，在防止外界流體進(jìn)入壓縮機(jī)的同時(shí)能夠防止壓縮腔內(nèi)流體向外流失。無(wú)油制冷壓縮機(jī)的冷卻方式不再依靠潤(rùn)滑油，需要在壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，帶走產(chǎn)生的熱量。

3.2磁懸浮軸承是本世紀(jì)被開發(fā)研究的一種新型軸承，已經(jīng)被運(yùn)用在一些特殊場(chǎng)合，例如航空、大型工業(yè)機(jī)械。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被證明具有較高的可靠性，可以替代有油潤(rùn)滑的制冷壓縮機(jī)。但是磁懸浮軸承技術(shù)造價(jià)高，并沒有運(yùn)用在很多的設(shè)備中。目前，主要運(yùn)用在離心式制冷壓縮機(jī)產(chǎn)品中。

3.3磁懸浮軸承技術(shù)采用數(shù)字控制方法，保證制冷壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸處于懸浮狀態(tài)，極大減少了轉(zhuǎn)軸的摩擦損失。基于良好的控制方法，轉(zhuǎn)軸的同軸度提高，振動(dòng)減少，大振動(dòng)幅度僅為0.5μm。此外，可以通過(guò)軟件對(duì)制冷壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸不平衡性進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，減少不必要的功耗損失，提高制冷壓縮機(jī)的機(jī)械效率。

    3.4無(wú)油制冷壓縮機(jī)沒有了油潤(rùn)滑，無(wú)法通過(guò)潤(rùn)滑油帶走壓縮機(jī)內(nèi)部熱量。在全封閉式無(wú)油制冷壓縮機(jī)中，制冷劑不僅在壓縮腔內(nèi)吸收熱量，還可帶走電機(jī)熱量，但是由于制冷劑帶走的熱量有限，這種方法只適合小型無(wú)油制冷壓縮機(jī)。大部分的方式是采用雙層壁結(jié)構(gòu)，在夾層內(nèi)通入冷卻水或者其他冷卻介質(zhì)，保證壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)不變形。同時(shí)，在壓縮機(jī)外壁設(shè)有冷卻翅片，增強(qiáng)自然對(duì)流冷卻效果。