壓縮機是為冰箱提供壓縮製冷劑的設備。冰箱利用這種壓縮的製冷劑來冷卻隔室以及其中存放的食品。近年來，線性壓縮機被用於壓縮冰箱設備中的製冷劑。
在壓縮階段或衝程結束時，氣缸和閥的溫度通常接近壓縮的氣態製冷劑的排放溫度。根據氣缸內部的氣體溫度，在壓縮過程中傳熱方向可能會發生變化。某些情況下，氣態製冷劑的高排放溫度加熱汽缸壁並導致汽缸中的氣態製冷劑過熱，從而導致壓縮機效率降低。
根據3D科學谷的市場研究，海爾電器*受讓的一項專利技術旨在通過優化設計壓縮機系統以及冷卻活塞來解決上述問題, 這一技術包括了一種可增材製造的帶有冷卻特徵的活塞。
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更好的傳熱
壓縮機效率的挑戰
線性壓縮機包括可滑動地容納在氣缸室內的活塞, 活塞在腔室內向後滑動以壓縮製冷劑。定位在氣缸蓋中的閥可以控制製冷劑進出腔室。
壓縮過程的壓縮階段或衝程結束時，氣缸和閥的溫度通常接近壓縮的氣態製冷劑的排放溫度。根據氣缸內部的氣體溫度，在壓縮過程中傳熱方向可能會發生變化。例如，當氣體溫度低於氣缸壁的溫度時，熱通量為正，並且熱量從氣缸壁傳遞到氣態製冷劑。當氣態製冷劑達到與氣缸壁相同的溫度時，熱通量為零。當氣體溫度高於氣缸壁的溫度時，熱通量為負，並且熱量從氣態製冷劑傳遞到氣缸壁。傳熱方向的變化不僅發生在壓縮階段，而且發生在壓縮過程的膨脹階段或衝程。
在某些情況下，氣態製冷劑的高排放溫度加熱汽缸壁，將導致汽缸中的氣態製冷劑過熱，從而導致壓縮機效率降低。壓縮機效率下降的幅度主要由氣缸壁溫度決定。而且，許多常規壓縮機接近等熵壓縮運行，此時，可以防止通常與更有效的過程（例如溼壓縮）相關的某些問題，但等熵壓縮的效率不如其他壓縮過程（例如，等溫壓縮）高。因此，傳統的壓縮機通常不使用最大化壓縮機效率的壓縮過程來運行。
優化冷卻迴路
為解決以上問題，海爾電器受讓的專利技術中提出了一種新的壓縮機系統，該系統包括：冷卻流體迴路和可滑動地容納在殼體的腔室內的活塞。
在這一壓縮系統中，殼體限定入口通道和出口通道。入口通道接收冷卻流體，如冷卻液迴路中的機油或製冷劑。冷卻流體沿其外表面流入進氣通道，並在下遊流入由活塞限定的進氣槽。冷卻流體向下遊流動到由活塞的活塞頭限定的冷卻通道，然後沿其外表面流入由活塞限定的出口槽。冷卻液然後流入殼體的出口通道，並返回到冷卻液迴路。冷卻流體通過通道，凹槽和通道的通道將熱量從殼體和活塞帶走。