[好文]空調渦卷式壓縮機的歷史(變頻式分離冷氣還是要選擇日本進口日立)

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變頻分離式冷氣的省電關鍵=渦卷式壓縮機(日本日立技術最佳)+圓波控制晶片(大金)+電子膨脹閥
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空調渦卷式壓縮機的歷史

　　渦卷壓縮機最早誕生於1905年，由法國工程師 Leon Creux 發明的，由於加工技術的侷限性到1980年代初才開始大量生產。70年代開始，由於能源危機的加劇和高精度數控銑床的出現，為渦卷機械的發展帶來了機會。1973年美國ADL公司首次提出了渦卷氮氣壓縮機的研究報告，並證明了渦卷壓縮機所具有其他壓縮機無法比擬的優點，從而渦卷壓縮機的大規模的工程開發和研製走上了迅速發展的道路。1982年，日本三電公司(SANDEN)拉開了汽車空調渦卷式壓縮機大量生產的序幕，其後日本的日立公司(Hitachi)、三菱電機(Mitsubishi Electric，簡稱Melco)、大金(Daikin)、松下(Panasonic)、美國的穀輪公司(Copeland)和特靈公司(Trane)也開始了渦卷壓縮機的大量生產。
　　空調最核心的部件非壓縮機莫屬，一台壓縮機可以占到整台空調成本的30％-40％，製冷系統的好壞也與壓縮機有著最密切的關係，所以在購買空調時對其所採用壓縮機有個了解非常重要。一台好的壓縮機，在使用壽命、噪音、能效比方面均會有更佳表現。
　　美國穀輪公司(Copeland)是著名的艾默生電氣(Emerson Electric)的旗下公司。中國市場上常見的穀輪空調壓縮機由蘇州艾默生環境優化有限公司生產。穀輪公司以生產渦卷壓縮機為主，渦卷壓縮機的加工精度要求高，但具備許多優點如體積小、重量輕、效率高、振動低並且可靠性高，穀輪公司的產品-黑金剛機型可以說是渦卷壓縮機的“王者”，其獨創的數位渦卷壓縮機不但被眾多廠商用在家用空調高階機型，更被眾多小型商用空調廠商所青睞。該公司最為出名的產品為TWO STEP渦卷式變容壓縮機，該種壓縮機是目前全球最佳的變容量技術方案。
　　美國布里斯托(Bristol)是另一家老牌的壓縮機生產廠商，其壓縮機產品均為美國原產，其壓縮機產品主要還是以大功率商用為主，但也有部分家用空調採用Bristol壓縮機。該公司最為著名的為其BENCHMARK系列壓縮機和TS系列壓縮機。其中BENCHMARK系列壓縮機採用交互式渦卷技術，在高能效以及低噪音方面有著非凡表現；而TS系列壓縮機所採用的技術稱為“TWIN-SINGLE”，即“獨立雙缸變容量技術”，這是除穀輪公司“TWO STEP”技術以外全球僅有的第二種變容量技術方案。
　　日本大金(Daikin)無論是在商用製冷還是家用製冷領域，都以可靠的品質和先進的技術贏得了崇高聲譽。大金壓縮機以低噪音和高效率技術見長。目前中國市場上的大金壓縮機均為於1996年設立的中日合資公司-西安大金慶安壓縮機有限公司所生產，大金慶安公司共有四個系列的產品：G系列高效能渦卷式壓縮機、D系列高能效渦卷式壓縮機、B系列高能效渦卷壓縮機、變頻系列高能效渦卷壓縮機。其中D系列高能效渦卷式壓縮機為世界上首次採用非對稱渦卷技術的壓縮機，該技術顯著的提高了能效比。
　　西安慶安製冷設備股份有限公司的主要成員包括隸屬於中國航空工業集團公司(AVIC)的慶安集團(Qingan)及江蘇春蘭製冷股份有限公司(Chunlan)等。慶安目前擁有年產140萬台0.5-2.5HP定頻、變頻、單缸、雙缸迴轉式空調壓縮機的生產能力。慶安是大陸首家擁有從壓縮機零部件設計加工到配試空調整機等全套開發技術的空調壓縮機製造廠。從產品外殼上可以看到，慶安壓縮機上有明顯標注："MADE WITH DAIKIN TECH JAPAN"，看來作為大金慶安公司的中資方，慶安自己的壓縮機也已經採用日本大金(Daikin)先進的壓縮機技術。
　　東芝(Toshiba)是空調變頻技術(AC變頻)的始作俑者，其製冷技術非常先進，東芝壓縮機則以高可靠性、低噪音和使用壽命長而聞名。東芝壓縮機獨有的軸向止推結構和 SUS440C氨化處理壓縮機滑片可以顯著提高壓縮機的可靠性。東芝在中國市場銷售的壓縮機均為美的公司(Midea)旗下的廣東美芝製冷設備有限公司(GMCC)生產，美芝所生產的壓縮機型號非常豐富，分別對應於R22、R407C、R410A這三種冷媒均有豐富的壓縮機產品線，目前為大陸空調壓縮機市場佔有率排行第二名，同時提供雙缸迴轉式壓縮機給富士通(Fujitsu)。
　　松下(Panasonic)空調壓縮機的產量已經連續18年保持全球第一，全球空調壓縮機市場佔有率大概30％。座落於廣州番禺的松下萬寶壓縮機有限公司，由日本松下和廣州萬寶於1993年合資成立，目前松下在中國市場銷售的空調壓縮機均為松下萬寶公司生產。松下壓縮機特點明顯，在高效能方面普遍有出色表現，可靠性也是一流，只是由於其結構上的特點，在噪音方面略遜於其他幾個壓縮機大廠。
　　作為韓系第一品牌的三星公司(Samsung)同樣也擁有壓縮機產品，但大多為自用。目前中國市場上常見的三星壓縮機有韓國原產和蘇州產兩種。蘇州三星壓縮機成立於2003年，雖然進入中國市場時間很短，但得益於近幾年中國市場壓縮機短缺的現狀，蘇州三星壓縮機得到了迅速發展，其產能已經上升到300萬台。三星壓縮機的價格相對低廉，性能和可靠性均較日系品牌有點差距，勝在價格優勢。
　　大陸國內常見的樂金(LG)壓縮機有韓國原產和天津產兩種，主要為迴轉式壓縮機、也有部分韓國原裝的渦卷式壓縮機。LG在壓縮機領域投入重金研發，通過努力其已先後掌握往復式、迴轉式和渦卷式壓縮機的核心技術，更是在冰箱壓縮機領域率先開發出線性壓縮機。LG壓縮機雖然在可靠性和噪音控製方面仍與日系廠商有較大差距，但依靠齊全的產品線和強大的生產能力為其贏得相當多的客戶，天津樂金目前的壓縮機產量已經超過800萬台。

日立（HITACHI）
日立壓縮機是中國市場的NO.1，其已經保持多年中國空調市場壓縮機市場份額第一的位置。目前日立壓縮機在中國有兩個生產基地，分別是上海日立電器有限公司和廣州日立壓縮機有限公司，上海日立電器有限公司由日本日立製作所和上海電器有限公司合資成立，該公司為目前國內最大的壓縮機生產企業；廣州日立壓縮機有限公司則由廣州萬寶、日本日立空調系統、台灣日立股份有限公司(Hitachi Taiwan)三方合資成立。

三菱電機（MITSUBISHI ELECTRIC）
三菱電機的空調器在中國享有非常高的聲譽，其壓縮機產品也同樣擁有優秀的品質和性能。三菱電機在廣州擁有全資的壓縮機生產基地──三菱電機（廣州）壓縮機有限公司，該公司的壓縮機產品主要為RH系列和SH系列迴轉式壓縮機和SHV雙缸變頻壓縮機。
在中國市場，三菱電機壓縮機在格力(Gree)、華凌(Hawrin)以及志高(Chigo)這三個品牌的空調器內比較常見。

大連三洋（SANYO）
三洋也是日本製冷業巨頭，其壓縮機產品擁有可靠的質量和合理的價格，性價比比較高，目前三洋在中國銷售的壓縮機均由大連三洋壓縮機有限公司生產，該公司由日本三洋、大連冰山及日本日商岩井三方合資成立。目前該公司的空調壓縮機產品主要為渦卷式空調壓縮機。

上海海立（HIGHLY）
上海海立為國內上市公司，該公司旗下擁有兩大壓縮機生產企業，分別為上海日立電器有限公司和上海森林電器有限公司，該公司是目前國內最大的壓縮機生產企業。該公司通過與日立的合作及多年的自主開發，掌握了壓縮機的核心技術，擁有獨立的壓縮機的開發和設計能力

　　台灣瑞智精密公司(RECHI PRECISION)和TCL集團合資2001年在廣東惠州合資成立了TCL瑞智壓縮機有限公司，大陸市場上的瑞智壓縮機均為該公司生產。瑞智壓縮機的可靠性、穩定性以及噪音方面表現一般，但在價格上有較大優勢。
台灣主要生產冷媒壓縮機之廠商約有10家，其中有兩家為日資股份佔大股的廠商分別為桃園縣蘆竹鄉的台灣日立(Hitachi Taiwan)與桃園縣觀音工業區的台灣東芝精密(TOSHIBA COMPRESSOR TAIWAN)，其餘均以台資型態成立。除了復盛公司技術來自於德國GHH、瑞智精密生產技術來自美國ROTOREX及工研院協助技轉、漢鐘公司來自復盛公司研發團隊，其餘技術來源均與日本關係密切。
台灣兩家最大的冷媒壓縮機廠商分別為瑞智精密(已與東元電機合併生產)、台灣東芝精密，皆以生產小型空調機用之迴轉式壓縮機為主，容量大約在0.5-2RT之間，其產量約佔台灣全部冷媒壓縮機產量的70%以上，產值也佔60%以上。
　　另外，台灣日立則以生產高效率、較大能力等級空調機(一對多分離式、箱型空調機)用渦卷式壓縮機，設立初期以生產4-12RT的規格為主，最大產能為10萬台/年，主要回銷日本應用於母公司日立製作所生產之軌道車輛空調系統。但是近年來，台灣日立公司則積極投入生產台灣空調機市場量最大的1RT之小型渦卷式壓縮機的製作，代表作為RAS-45NW(使用4分銅管)。
　　大同(Tatung)、台灣三洋(Sanyo)生產冰箱用往復式壓縮機。其中大同公司板橋壓縮機廠，則以專作冰箱用的往復式壓縮機為主，最大產能為60 萬台/年，目前的實際產能約只有30~40 萬台/年，近年來大同則積極投入DC無刷驅動的往復式壓縮機的量產製作，是提供台灣開發整合電力電子技術的變頻冰箱產品的另一契機。其它如復盛公司、漢鐘公司生產中大型冰水機用渦卷式壓縮機，國友生產冰水機用往復式壓縮機，台全電機公司(Taigene Electric Machinery)生產汽車用迴轉式壓縮機。
　　台灣空調機的製造水準，品質上已可和日本貨比美，窗型冷氣機的製造水準堪稱是世界第一。在零組件方面，除了部份熱交換器用內螺紋銅管、原材料及用於一對多分離式冷氣機的電子膨脹閥為進口外，其餘的零組件，台灣廠商都已能自行製造。本土廠商如國內最大空調廠台灣日立桃園廠(Hitachi Taiwan)、聲寶(Sampo)、華菱-肯力耐台南新化廠(Hawrin)、萬士益桃園平鎮廠(MAXE)等。
　　日本原本是僅次於美國，為全球第二大之中小型空調機(RACs/PACs)使用量的國家，但從1999年起已被中國大陸超越而落居第三位。
日本主要的小型空調機製造廠為大金Daikin(自有生產壓縮機)、松下Matsushita(Panasonic)(自有生產壓縮機)、東芝開利Toshiba-Carrier(自有生產壓縮機)、三洋Sanyo(自有生產壓縮機)、三菱電機Mitsubishi Electric(Melco)(自有生產壓縮機)、日立Hitachi(自有生產壓縮機)、三菱重工Mitsubishi Heavy Industries(MHI)(自有生產壓縮機)、夏普Sharp、富士通將軍Fujitsu-General 等，高端產品如大金的"UX系列"、日立的"白熊""渦卷式壓縮機SYT機型"、松下的"ECO NAVI""X系列"、三菱電機"霧ヶ峰"、東芝"大清快"、三菱重工"Beaver(ビーバーエアコン)"、富士通"Nocria"，都是各廠技術力極致的表現。其它規模較小的空調機製造廠如長府製作所Chofu(幫家樂福Bluesky、台灣冰點冷氣代工)、花冠Corona、豊臣Toyotomi、能率牌Noritz。最近國外品牌如中國大陸的海爾(Haier)和韓國的樂金(LG)(空調壓縮機產能全球排名第二)已經打進日本市場，但屬於市場底部的不良機型。
　　中國大陸現在已經超越日本，成為是僅次於美國，為全球第二大小型空調機(RACs/PACs)市場的國家。目前中國大陸市場約有90%的產品為當地的廠商所製造，其中3 家最大的製造廠為格力(Gree)、美的(Midea)、海爾(Haier)，約佔37%市場。其它的品牌有志高空調(Chigo)(採用三菱、日立、松下的壓縮機)、科龍(Kelon)、海信(Hisence)、江蘇春蘭(Chunlan)、蘇州昶虹電子(Chunghong)(與LG合作)、樂華(Rowa)、奧克斯空調(Aux)、澳柯瑪(Aucma)等。其它較有名的廠家還有TCL、華凌空調(Hualing)、新科空調(Shinco)、格蘭仕(Galantz)、上林空調(Shanglin)、東洋(Toyo)、小天鵝(Little Swan)等。在過去幾年幾乎所有的主要的日本製造廠，均已在大陸合夥或技術移轉在當地設廠生產。如松下(Matsushita、Panasonic)、大金(Daikin)、日立(Hitachi)、三菱電機(Mitsubishi Electric)、三洋(Sanyo)，幫助中國大陸從事迴轉式壓縮機的生產。另外，富士通將軍(Fujitsu General)、夏普(Sharp)、三菱重工(MHI)僅有小型空調機製造廠。其他的外國投資廠商有美國開利(Carrier)、韓國三星(SAMSUNG)、飛歌(Philco)、法國以萊特(Electra)、台灣東元(TECO)、美國Fedders、美國Whirlpool、銓宏(Trane)等公司。

　　海爾(廣東)－海爾是中國大陸的最大的家用電器製造廠商之一，在洗衣機、冰箱和冷凍機械方面均相當有名，最近幾年則成功的跨進家用空調機的製造和銷售，並且逐漸以空調機為主要的製造產品。在技術開發方面，海爾和除了三菱重工(MHI) 合作生產箱型空調機，但同時也從Toshiba引進建築大樓用的一對多分離式箱型機。在生產製造方面，除了提升大陸國內產能外，同時也在海外設立生產基地(巴西、巴基斯坦)。
　　格力(廣東)－另一個中國大陸主要的空調機製造廠商，格力(Gree)、海爾、美的(Midea)等三家製造廠都在爭奪中國大陸市場第一的地位。新建的工廠具有相當的競爭力，格力目前也在致力於產品的外銷上。
　　美的(廣東)－美的為中國大陸最大的電鍋製造廠，現在也成為最大的空調機製造廠，因為美的接收東芝(Toshiba)的壓縮機製造廠，迴轉式壓縮機產能達230萬台。MDV品牌系列空調機從2000 年在市場出現，目前無論在室內、外機型上，都扮演重要地位。
　　春蘭(江蘇)－也是中國大陸主要的空調機製造廠商之一，目前該公司將主力放在產品外銷，在歐洲地區有很強的競爭力。
　　日本富士通將軍Fujitsu General(上海)－同為日本技術合作的Fujitsu General 的空調機把目標放在產品回銷日本市場。
韓國樂金LG(天津)－如同日本技術合作的廠商，韓國LG 也同時擁有空調機和壓縮機製造廠。


壓縮機技術發展趨勢總結為以下幾點：
生產向中國與東亞國家集中
　　為了進一步降低價格，主要的空調廠家都將生產轉到勞動力成本更為低廉的中國與東亞國家。這些廠家計劃將產出的渦卷式、迴轉式壓縮機安裝在當地生產的空調設備上，例如松下(Panasonic)就準備在其廣州工廠生產R410A直流渦卷式壓縮機，並將它們安裝到當地生產的房間空調器上，再將它們銷向日本。同時松下還將壓縮機賣給當地的競爭對手來生產房間空調器。

製冷劑向HFC轉型
　　在日本，已經有95%以上的製冷劑已經轉為R410A，但在中國與東亞國家，R22製冷劑似乎仍是獨步天下。儘管如此，向R410A轉型的工作正在展開，五年後，R410A製冷劑的份額將會增至25%。

能效比更高、變頻控制的發展加快
　　在日本，為了滿足"節能法修改案"的要求，節能的競爭正在加劇。主要廠家的2.8KW機型的製冷/制熱平均能效比(EER)已經達到5.89-6.01。這些房間空調器中使用的壓縮機是迴轉式、擺動式、渦卷式。這些房間空調器現已升級成為高端機型，使用R410A製冷劑，採用變頻控制和高效直流電機(DC)。為了防止全球變暖，世界性的節能導向是極為必要的。中國正準備以加入WTO作為轉折點，將節能規定法制化。
　　1981年，第一台變頻控制的可變速旋轉壓縮機首次在房間空調器上採用。這種壓縮機極大地改善了節能效果，提高了舒適程度和加快了房間空調器的制暖速度。
　一種雙缸式迴轉式壓縮機(滾動活塞式)1985年首次在日本應用於商用空調上。由於改善了震動特性，它為大型旋轉壓縮機的開發拓平了道路。1988年，應用於房間空調器上的變頻控制雙缸迴轉式壓縮機問世了，其低速運轉範圍得以擴大，從而使功率變化範圍比原有機型擴大一倍以上。這樣，就進一步實現了節能、降低震動與噪音水平、提高房間的舒適程度。
　　松下電器公司(Panasonic)在2002年Purdue壓縮機技術研討會上宣佈了二氧化碳直流無刷電機渦旋壓縮機的研究成果，其排量為4cc。松下公司還稱，通過調整注油率，二氧化碳壓縮機的能效比(EER)可以與R410A渦卷式壓縮機相當。意大利的Ddlonghi還推出了3種型號的2-3.6KW的分體機，使用R290(propane)作為製冷劑。

節能性能的提高
　　在美國，"家用空調能效新標準"已經確定季節性能效比(SEER)從10提高到了12，上升20%，且從2006年起可能正式實施。這必將促進節能性能的競爭。現在看來，谷輪將提高渦旋式壓縮機的SEER，Tecumseh將提高活塞式"Vector"系列的SEER，而Bristol則準備提高活塞式 "Inertia"系列的SEER。
　　在日本，由於"節能法修改案"的頒佈，節能競爭早已開始加劇，今年商用變頻空調的平均製冷/制熱能效比在5匹系列上已經達到4.03-4.50，遠遠超過了"修改案"的要求。
在日本，40%的商用組合式空調的製冷劑已經轉為R407C或R410A。大金在2003年4月1日推出了5-16匹的R410A一拖多辦公室用空調，還準備在2003製冷年內將所有製冷劑全部換成R410A。
2001年，東芝-開利(Toshiba)開發出一種雙缸迴轉式壓縮機，功率可達6匹，採用的是R410A製冷劑、直流電機(DC)和變頻控制。這項舉動更加劇了日本組合式空調廠家間能效比的競爭。
　　除了1.5-6匹的組合式商用空調外，東芝開利(Toshiba)還推出8匹和10匹的雙變頻控制直流雙缸迴轉式壓縮機，其能效比(EER)分別可達到3.90和3.60，大大超出新節能法3.07的標準。
　　日本渦旋壓縮機廠家已開發出變頻控制的渦卷式壓縮機，空調用功率為1-13匹製冷用功率為2-10匹，並藉此與迴轉式壓縮機一爭高下。谷輪公司更是開發出了數字化渦卷式壓縮機，採用的是三星的數字化可調節一拖多系統。

一拖多空調與燃氣熱泵(GHP)可能進入歐洲與中國市場
　　日本市場對一拖多空調的年需求量大約在100000台上下。由於一拖多空調比中央空調可節約30%的設備投資，操作又更為簡單，因此在日本市場上頗受青睞。隨著產品可靠性的進一步提高，一拖多空調正在進入歐洲與中國市場。