制冷压缩机是水冷式冷水机重中之重的一个核心部件，为了防止制冷压缩机过热，保证它的工作可靠性及耐久性，提高热力性能和动力性能，我们必须避免排气温度、润滑油温度和电动机绕组温度过高，并对它们采取相应的冷却措施。
我们可以分成两大部分去冷却，一部分是对气缸和气缸盖的冷却，一部分是对润滑油的冷却。
一、气缸和气缸盖的冷却
根据冷却方式，可以分为空气冷却、水冷却和低压制冷工质进气冷却三种。对结构简单的小型开启式和半封闭式压缩机，在气缸外侧和缸盖外表面铸有一定数量的散热肋片，它可以直接由周围空气自由冷却或强制鼓风冷却。
对冷水供应方便的制冷压缩机，可以采用冷却水冷却高温的排气腔，在排气腔外部设置冷却水夹套，夹套内通冷却水使相应部分冷却降温。这种冷却效果较好，但结构复杂，也不便于安装在采用顶开吸气阀片来对能量实行调节的装置。
现代高速多缸压缩机和全封闭压缩机的气缸广泛利用吸入的低压制冷工质来进行冷却。如果是排气温度较高的氨压缩机和R22压缩机，在它缸盖或排气腔周围仍铸有冷却水夹套。对于全封闭式压缩机的即可也有采用强制鼓风的方法来加强散热。
二、润滑油的冷却
当环境温度达到43℃或冷却水温度达到33℃时，半封闭压缩机曲轴箱中润滑油的温度不得高于80℃，开启式压缩机不得高于70℃。为了控制润滑油的温度指标，不至于因油过稀而破坏正常的润滑，除了缸数少、缸径小的小型制冷压缩机（多用于小型水冷式冷水机）的润滑油靠曲轴箱壁自然冷却以外，对于多缸或功率较大的制冷压缩机（比如水冷螺杆式冷水机），通常需要考虑润滑油的强制冷却。
对于低温用全封闭压缩机（功率大于400W的水冷式冷水机）中，其润滑油的热负荷也比较大，为了防止过热，可采用以冷凝器来的制冷剂，引入润滑油冷却器中对润滑油进行冷却
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