小型制冷设备大多采用往复活塞式制冷压缩机，下面以连杆式压缩机为例说明其工作原理。如图1-9所示，连杆式压缩机主要由汽缸、活塞、连杆、曲轴、吸气阀和排气阀等构成。制冷压缩机工作时，活塞由曲轴连杆机构带动，在汽缸内周期性的压缩制冷剂蒸气。活塞的运动速度由曲轴的转速决定，转速越高则活塞上下运动的速度越快，反之则越慢。活塞每完成一次对输人制冷剂蒸气的压缩，需经过四个过程，这四个过程分别为压缩、排气、膨胀和吸气。
1.压缩
当汽缸内充满制冷剂蒸气，活塞从下止点开始向上止点运动时，汽缸容积开始缩小，缸内制冷剂蒸气压力上升。将吸气阀关闭。活塞继续上升.缸内压力急剧升高，但由于此时缸内压力仍未超过排气室的压力，故排气阀仍为关闭状态。这种活塞上行对制冷剂蒸气的压缩将持续到其压力超过排气室的压力为止。
2.排气
活塞继续上行，缸内压力继续增大，当压力增大至大于排气室的压力时，排气阀打开，于是缸内高温高压的制冷剂蒸气被上行的活塞推动而进入排气室内。当活塞运行至上止点时排气结束，此时活塞与排气阀座之间还留有一个空间即余隙容积。余隙容积内仍有少量压力与排气室压力相等的蒸气，排气阀在自身的重力和弹力的作用下而关闭。
3.膨胀
活塞从上止点开始向下运动，汽缸容积逐渐增大，余隙容积中的高温、高压制冷剂蒸气随之膨胀.压力逐渐下降。当蒸气压力降至低于吸气压力时，膨胀过程结束。在这期间，吸、排气阀均为关闭状态。
4.吸气
活塞在汽缸内继续向下运动，汽缸容积增大，汽缸内压力继续下降。当汽缸内压力低于吸气室的压力时，在压力差的作用下吸气阀被吸气室内的蒸气顶开，吸气过程开始。当活塞下行至下止点时，吸气过程结束。
压缩机的余隙容积越大，吸气量越小，所作的无用功就越多，因此余隙容积越小越好。但是余隙容积不能完全消除，这是因为汽缸中的金属零件有热胀和冷缩现象，必须留有一个伸缩空间，而且余隙容积的存在还能防止液态制冷剂进入汽缸而造成阀片被击碎或顶缸的事故。因此，将余隙容积控制在一个合适的范圈是必要的。
