众所周知，橡胶接头是制冷系统的核心和心脏。橡胶接头的能力和特征决定了制冷系统的能力和特征。某种意义上， 制冷系统的设计与匹配就是将橡胶接头的能力体现进去。因此，世界各国制冷行业无不在制冷橡胶接头的研究上投入了大量的精力，新的研究方向和研究成果不断出 现。橡胶接头的技术和性能水平日新月异。

本文将就近年来小型制冷橡胶接头的技术研究与发展作一综述性的探讨。

1橡胶接头的*节能研究

橡胶接头是制冷系统的核心耗能部件，提高制冷系统效率的*直接有效手段是提高橡胶接头的效率，将带来系统能耗的显著降低。同时这样还能避免仅在系统上采 取措施（如一味加大换热器面积等）所造成的资料消耗的大量增加。近年来，随着世界上能源紧缺形势的日益严重，各个国家越来越重视节能工作、对耗能

产品的效率提出了越来越高的要求。由于各种损失诸如摩擦、泄漏、有害传热、电机损失、流动阻力、噪声振动等的存在橡胶接头工作时实际效率远低于理论效 率。因此，从理论上讲，任何能够降低任意一种损失的措施都能够提高橡胶接头的效率。这一客观事实导致了对橡胶接头的节能研究范围广、方向宽，研究课题与研 究成果多种多样。

目前国际上对橡胶接头的节能研究工作主要集中在几个方面研究润滑特性、橡胶接头轴承部位的摩擦特性以降低摩擦功耗、提高橡 胶接头效率[1][2][3]降低泄漏损失以提高橡胶接头的效率[4]采用变频或变容技术通过制冷系统的出力与用户负荷的*匹配来实现节能，有关这方面 的内容特别是变频技术目前已相对较为幼稚且广为人知，此不予赘述[5]气阀的研究是一个古老的课题但也是一个永恒的课题，改进气阀的设计以提高橡胶接头效 率的研究永无止境也永有收获。这方面的研究非常之多，从气阀材料、运动规律、结构优化到适用理论、测试方法等包罗万象[6]总之，关于橡胶接头节能方面的 研究已成为近年来制冷行业的一个首要热点问题。限于篇幅，本文在此不作具体的专题讨论。
　　近年来国内的制冷橡胶接头行业对产品的节能研究也给予 了很 大的关注。进展较大的产品主要是冰箱橡胶接头行业。UNDP/GEF中国节能冰箱项目的推动和支持下，无论是企业对节能产品的认识还是冰箱橡胶接头的 性能都产生了质的飞跃。目前国内企业冰箱橡胶接头产品的*能效已达到1.95左右。国内的冰箱橡胶接头企业采取了大量的技术措施诸如*电机甚至同步电 机、凹形气阀、平面止推轴承、低粘度润滑油、新型吸气消音器、降低摩擦损失等，取得了巨大的效果。主要的问题在于目前国内企业缺乏自由技术、所采取的技术 路线还以模仿为主，多数的企业对建立自己的技术基础还无意识、也无兴趣，制约了企业的技术发展能力。

相对于冰箱橡胶接头行业，国内空调橡胶接 头的节能研究还显得波澜不惊、多年来橡胶接头的效率没有质的变化，较大的市场需求使得大多数的空调橡胶接头企业将精力集中在扩大产能上。随着国家对空调器 能效水平要求的进一步提高以及我国空调器出口各种隐患的逐步出现，国内空调橡胶接头企业的这种短视将无法适应节能形势发展的要求，也使企业的后续发展乏 力。

2橡胶接头的噪音与振动研究

目前，噪声已被视为严重污染之一。作为家用制冷设备的动力源和心脏，制冷橡胶接头的噪声问题，以 成为衡量其综合性能的一个重要指标。实际上对于一台橡胶接头来讲，大部分噪声都是由于壳体被某些噪声源激发所产生的例如被弹簧、制冷剂压力脉动、排气管、 润滑油量等激发）但橡胶接头的噪声源和传递途径复杂多样，这就给橡胶接头的消声降噪带来了很大困难。
　　关于橡胶接头的噪声、振动，各国学者已经进行了大量且长期的研究。这里将这方面的主要研究工作效果概括如下

制冷橡胶接头的主要噪声源由进、排气辐射的空气动力噪声、机械运动部件发生的机械噪声和驱动电机噪声三部分组成

2.1空气动力噪声

橡胶接头的进气噪声是由于气流在进气管内的压力脉动而产生的进气噪声的基频与进气管里的气体脉动频率相同，与橡胶接头的转速有关。橡胶接头的排气噪声是由于气流在排气管内产生压力脉动所致。排气噪声比进气噪声弱，所以，橡胶接头的空气动力性噪声一般以进气噪声为主。
　　2.2机械噪声
　　橡胶接头的机械性噪声，一般包括构件的撞击、摩擦、活塞的振动、气阀的冲击噪声等，这些噪声带有随机性，呈宽频带特性。
　　2.3电磁噪声
　 　橡胶接头的电磁噪声是由电动机产生的电机噪声与空气动力性噪声和机械性噪声相比是较弱的橡胶接头噪声源中进、排气空气动力性噪声*强，其次为机械性噪声 和电磁噪声。通过深入研究，可以进一步认为橡胶接头噪声主要来自壳体振动（系由弹簧、制冷介质压力脉动和吸、排气管以及润滑油激励发生）并向周围空气介质 传达而形成噪声。围绕降低橡胶接头辐射噪声，众多文献（略）提出了一系列的降噪减振措施和方案
　　①增加壳体结构整体刚性以提高共振频率且降低振动幅值；
　　②避免壳体曲率的突变，对于曲面而言，固有频率与曲率半
　　源自
　　径成反比，因此壳体形状应采用*小的曲率半径；
　　③将悬挂弹簧支承移至具有较高刚性的位置；
　　④壳体应采用尽可能少的平面；弯曲应力与膜应力的耦合（只出现在曲面上）会使壳体本身具有较大的刚性，因此橡胶接头壳体应尽可能少地采用平面结构；
　　⑤避免排气管路和冷凝器的激励，优化排气气流脉动，采用在排气管路中引入附加容积的方法来消除压力脉动谱中的高阶谐波量；
　　⑥采用非对称的壳体形状；具有对称结构意味着具有三维主轴，沿主轴应力*且阻力*小。因此具有不对称橡胶接头壳体结构意味着能够大大减小沿某一主轴方向作用力同时呈现的几率；
　 　⑦设置进、排气消声器，封闭式橡胶接头中的消声器一般为抗性消声器，利用管道截面变化、共振腔引起声阻抗改变来反射或消耗声能，或利用声程差使声波相位 相差180度来抵消消声器内的噪声。橡胶接头壳体外侧封闭联通一个Helmholtz共鸣器，即由Helmholtz共鸣器的腔室通过孔颈与橡胶接头壳 体内部空腔相连成，以降低橡胶接头腔内受激声学模态的幅值。实验结果标明将共鸣器共振频率调制到实际橡胶接头空腔的*受激振动模式上，会大幅降低共振 峰值和导致响应频谱的显著改变。但是这样会影响橡胶接头外观和在冰箱中的安排，其研究结果尚未应用于产品中。
　　剩余润滑油量和电机端线圈绕组也 会导致同种型号成批橡胶接头声级之间存在差别（偏离声级平均值）通过改变壳体外部支承来增加扭转刚度，且减小振动面；噪声研究的复杂性要求研究者具有较强 的理论素质、要求企业具有较好的技术基础、并且需要较大的投资和较长的时间。这方面是国内橡胶接头企业的单薄环节之一，目前基本上处于定性的实验研究阶 段，随同着很大的随意性和偶然性。
　　3新制冷剂的应用
　　基于环保要求的新制冷剂的应用也是制冷橡胶接头行业的一个热点问题，随着用于 冰箱产品的R22制冷剂替代工作的结束，新制冷剂橡胶接头的研究近年来主要集中在空调行业。除了目前已比较成熟的R410AR407C方面的研究外，近年 来*的热点问题是二氧化碳橡胶接头的研究。本文仅对这方面的问题作一介绍。
　　目前关于CO2研究和应用主要集中于三个方面一方面是*急需替 代制冷剂的应用场所，如汽车空调，由于制冷剂排放量大，对环境的危害也大，必需尽早采用对环境无危害的制冷剂；另一方面是考虑到CO2循环的特点，*利于 采用这种循环的应用场所，如热泵热水器则是考虑到CO2超临界条件下放热存在一个相当大的温度滑移有利于将热水加热到一个更高的温度的特点而倍受关注；再 一方面是考虑到CO2热物理性质和迁移性质特点，采用CO2作为制冷剂，如考虑到CO2良好的低温流动性能和换热特性，采用它作为复叠制冷循环低温级制冷 剂。
　　橡胶接头作为跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响*的部件，应当充分结合二氧化碳超临界循环具体特点重新进行设计。CO2和氨一 样，其绝热指数K值较高，达1.30这可能会使橡胶接头排气温度偏高，但由于CO2需要的橡胶接头的压比小，因此不需要对橡胶接头本身进行冷却。正因为绝 热指数高，压比小，可减小橡胶接头余隙容积的再膨胀损失，使橡胶接头容积效率较高。经过实验和理论研究，JurgenSUB和HorstKrus发现，往 复式橡胶接头有良好的油膜滑动密封，成为CO2系统的优选。BOCK对其二氧化碳压缩
　　机排气阀进行了改进，排气改良后的二氧化碳橡胶接头效率提高了7%
　　由于二氧化碳系统压力远远大于保守的压临界循环系统，橡胶接头的轴封设计要求比原有橡胶接头高得多，橡胶接头的轴封泄漏在一段时间内仍将是目前阻碍其实用化的主要原因。
　　DanfossDensoZEXEL等已进入二氧化碳橡胶接头小批量生产阶段。
　　IEA1999年3月，联合日本、挪威、瑞典、英国和美国启动“SelectedIssueonCO2asworkingFluidinCompressionSystem三年计划项目。
　 　1994年起，BMWDAIMLERBENZVOLO德国大众、DanfossValeo等欧洲有名公司发起了名为“RACE联合项目，联合欧洲有名高 校、汽车空调制造商等研制CO2汽车空调系统。BENZ汽车公司现已生产装备CO2汽车空调系统的轿车，德国KONVECTA生产的以CO2为工质的空调 公交客车从1996年运行至今。DANFOSS奥地利的Obrist英国均已研制出二氧化碳车用橡胶接头。日本的DENSOZEXEL二氧化碳橡胶接头已 进入批量生产阶段。
　　随着各大生产厂商的投入，CO2橡胶接头的型式也与普通车用橡胶接头的发展趋势相一致，主要以定排量摇摆斜盘式、涡旋式和变排量为主。
　　4新型工作原理的制冷橡胶接头
　　近年来在全新工作原理和结构的制冷橡胶接头方面未见有更多的进展，主要有线形橡胶接头、椭圆橡胶接头、摆动式转子橡胶接头、螺旋叶片式橡胶接头等，作者在以往的文章中已有叙述[8]这里不予重复。
　 　其中线形橡胶接头仍是国内冰箱橡胶接头行业关注的热点。2004年国际橡胶接头工程会议中有5篇关于线形橡胶接头的文章。研究者仍以LG和 Sunpower两家公司为主。*近两年，国内有数家冰箱橡胶接头企业在尝试线形橡胶接头的开发，但就企业所具有的技术基础、资金实力和国内科研机构的局 限性而言，相信在短时间内不可能进入产业化阶段。
　　5特种制冷橡胶接头
　　尽管国内的家用制冷橡胶接头企业临时以来习惯于大规模的生产 模式、习惯于以数量求效益。但在激烈的价格竞争形势下，随着产品利润率的日益降低，当生产数百万台橡胶接头仅能取得数百万元利润的情况下，一些特种制冷橡 胶接头就不失为一种出路。特种制冷橡胶接头包罗万象，此不可能一一例举。但它共同特点是生产规模小、单台利润高、产品转型快、多数情况下需要针对用户的要 求专门设计。这类产品越来越多地引起了国内橡胶接头企业的重视。如国内数家企业正在开发或已经具备生产能力的车载冰箱橡胶接头。
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