Ротаційні компресори кондиціонерів
Ротаційні компресори відносяться до об'ємного типу компресорів і здійснюють нагнітання за рахунок стиснення речовини за допомогою обертового ротора. Іноді цей тип компресорів називають роторним, але це помилково, виникла ця помилка, швидше за все, через некоректне переказування іноземної технічної літератури.
Розрізняють ротаційні компресори з нерухомими пластинами, з обертовими пластинами, двохроторннім і з хитним ротором.
Компресор з нерухомими пластинами
Інша назва цього компресора - з катящимся ротором (ККР) .Конструктівно такий компресор представляє з себе вал двигуна на якому насаджений циліндричний ротор, але вал знаходиться не в центрі кола, а ексцентрично, тобто зміщений від центру. Обертається ротор всередині також циліндричного корпусу. Між ротором і корпусом утворюється зазор, величина якого при обертанні через ексцентричності ротора змінюється. Де його величина мінімальна знаходиться нагнітальний патрубок, а де максимальна - всмоктуючий. Простір між ними перекриває рухлива пластина, щільно притискається пружиною до обертається ротора, запобігаючи перетікання робочої речовини із зони високого тиску в зону низького. Наочно це видно на малюнках:
Переваги цього виду компресорів:
-дуже проста конструкція
-трохи рухомих деталей
-менші пульсації тиску, так як ротор рухається безперервно
-відмінні масогабаритні показники
-маленькі газодінамічесіе втрати на всмоктуванні
-невисока ціна, через масову поширеності
-перетікання газу з області всмоктування в область нагнітання
-наявність "гарячої точки", тобто тертя в місці зіткнення ротора з корпусом.
Компресори з рухомими пластинами
Принцип дії цього типу компресора такий же як і у попереднього, з тією лише різницею, що пластини знаходяться на роторі і обертаються разом з ним. Детальніше це видно малюнку, для спрощення показано всього дві пластини.
Переваги і недоліки цього типу такі ж як і у першого типу, за винятком:
-можливість розвивати більший тиск за рахунок більшої кількості пластин
-більше точок тертя
-більш складне виготовлення
Ротаційні компресори з двома роторами
Застосовує такі компресори компанія Toshiba. Для чогось же, власне, знадобилося ускладнювати конструкцію додаванням ще одного ротора?
Як наслідок цього:
-зменшений рівень вібрацій і шуму
-підвищення надійності і довговічності (не тільки самого компресора, але і всієї конструкції холодильної машини)
-можливість зниження продуктивності до 15% від номінальної
Останній пункт важливий для інверторних кондиціонерів, так дає можливість не вимикати компресор, працюючи на малих обертах, при цьому економиться електроенергія.
Компресор з хитним ротором
Даний вид компресора використовує корпорація Daikin. в її термінології SWING. Основною причиною розробки цього компресора послужив перехід з холодоагенту R22 на інші види холодоагентів. При використанні фреону R22 для змащення застосовується мінеральне масло, а в складі самого фреону присутній хлор, тому при роботі компресора з цим видом холодоагенту на поверхнях деталей, що труться утворюється захисна феро-хлоридна плівка. Ця плівка значно знижує тертя і ризик корозії. При використанні R410a і R407c ця плівка відсутня.
Ще один неприємний момент при використанні нових холодоагентів - втрати тиску. Ці втрати відбуваються через перетікання газу з однієї зони в іншу, з досліджень 70% перетікання між ротором і циліндром корпусу, а 30% між циліндром і торцем пластини. Ці втрати залежать від наявності масляної плівки і щільності прилягання ротора і пластини, яку, в свою чергу, не можна сильно зменшувати, оскільки це може призвести сила тертя.
Фірма Дайкин розробила і запатентувала ротаційні компресори з хитним ротором. У цьому компресорі пластина і ротор виконані у вигляді ондной деталі, яка здійснює коливальні і зворотно-поступальні рухи, через що компресор і отримав назву "з хитним ротором", в англомовній термінології SWING (гойдатися-англ.)
В результаті цього зменшується тертя між ротором і циліндром корпусу, а також виключаються втрати на тертя і перетікання між пластиною і ротором.
Схематично це виглядає так:
Основна область застосування ротаційних компресорів холодильні машини малої продуктивності - від півтора до десяти кіловат. На даний момент в 90% кондиціонерів застосовують компресори даного типу в герметичному виконанні.