往復動型圧縮機とスクロール型圧縮機の比較

冷蔵庫の90%はレシプロコンプレッサーを使用しており、一部の大型業務用冷蔵庫はスクロールコンプレッサーを使用しています。エアコンのほぼすべてはスクロールコンプレッサーを使用しています。これらの適用割合は、往復動型コンプレッサーとスクロール型コンプレッサーの違いスクロールコンプレッサーは新しい技術で、効率が高く、より強力です。しかし、往復圧縮機は成熟した技術、安定した動作、低コストなど、様々な特徴を備えています。2022年の販売台数は、それぞれの用途の違いを反映しています。レシプロコンプレッサーは2億3000万台、スクロールコンプレッサーは470万台（中国市場 2022年）

スクロールコンプレッサーの内部構造図と動作原理

スクロールコンプレッサーの導入

吸排気バルブがないため、回転スクロール上のすべての接触ラインは回転半径が小さく、摩擦速度が低く、損失が小さく、効率が高いです。スクロール圧縮機の吸入、圧縮、排気工程は同時に連続的に行われるため、圧力上昇が緩やかで、トルク変動が小さく、振動も小さくなります。スクロール圧縮機の圧縮工程が長いため、トルク変化が非常に滑らかで、慣性力の二次バランスによる動バランスが非常に良好で、どの周波数でも振動と騒音が低くなります。スクロール圧縮機の吸入、圧縮、排気は一方向に連続的に行われ、直接吸入されるため、吸入ガスの有害な過熱が少なく、クリアランス容積内でのガスの膨張過程がないため、ガス透過係数が高くなります。スクロール圧縮機は可変速調整方式によって空気吐出量を調整できるため、広範囲で速度が変化する用途に適しています。スクロール圧縮機は容積圧縮型圧縮機であり、可動スクロールと静止スクロールで構成されています。小型、低騒音、軽量、小振動、低エネルギー消費、長寿命、連続安定的なガス伝送などの利点があり、信頼性の高い動作とクリーンな空気源の利点も備えているため、現在世界中で省エネ型コンプレッサーとして、業務用エアコン、ヒートポンプ、冷凍機などに広く使用されています。その中でも、スクロールコンプレッサーの主な作動部であるスクロールコンプレッサーは、汚れが付着しにくく、摩耗もないため、寿命が長く、メンテナンスフリーのコンプレッサーとして知られています。また、安定した動作、小振動、静かな作業環境などから、「超静圧圧縮機」とも呼ばれています。

長所

シンプルな構造、往復構造なし、部品数が少ない、摩耗部品が少ない、高い信頼性
小型、軽量、より便利な設置
小さなトルク変化、バランスの変化、小さな振動
操作がスムーズなので操作が簡単で自動化との連携も簡単
対応する冷却能力範囲における高効率
5～15HPの冷凍システムに対応する、より大きな排気量をサポートします。
最長20年の長寿命
低ノイズ

短所

曲面を持つ可動部品の製造とテストは困難でコストがかかる
シール機構には厳しい要件があり、シール構造は複雑である
運転時の圧縮比は高くなく、空調条件に適している

往復動型圧縮機の導入

往復動型圧縮機の機械効率は、ピストン、ピストンリング、シリンダー壁面間の摩擦と潤滑油ポンプの駆動力により、一般的に0.75～0.9程度です。往復動型圧縮機は運転中に大きく振動します。往復動型圧縮機は、クリアランス容積、吸入・吐出圧力損失、ガスとシリンダー壁面間の熱交換、漏れなどの要因の影響を受けます。圧縮機の実際のガス吐出量は常に理論的なガス吐出量よりも少なくなります。往復動型圧縮機のガス吐出量を調整する最も簡単な方法は、圧縮機を断続運転することです。システムが設定された最低温度に達すると圧縮機は停止し、システム温度が設定された最高温度を超えると圧縮機は起動します。このエネルギー調整方法は、出力10kW程度の小型冷蔵庫にのみ適しています。大容量の圧縮機の場合、頻繁な起動と停止は大きなエネルギー損失を引き起こすだけでなく、機器の寿命や電源回路の電圧安定性にも影響を与えます。機器の正常な動作にも影響を及ぼします。