Хто знайомий з принципом роботи двигуна внутрішнього згоряння, може легко уявити, що діється всередині компресора. Там теж є поршень, а також система клапанів. Пропарений фреон заходить і тут же нагрівається від стиснення, після чого викидається в сторону конденсора під тиском. За рахунок цього він легко переходить у рідкий стан і віддає енергію приміщенню, щоб потім піти на новий цикл через капілярний розширювач. Весь фокус у тому, щоб фреон весь час циркулював, як кров по судинах. Ось чому компресор часто називають серцем сучасного холодильника. Але бувають вони різні, прості і інверторні, загалом перераховувати довго - вступу не вистачить. Давайте-но поговоримо, про пристрій компресора холодильника більш докладно.

Класифікація компресорів
Хотілося б подякувати Бикова А.В. за хороший довідник з холодильним компресорів 1992 року випуску. Без нього (і довідника, і автора) все в рунеті так і читали б лажу, яку один сайт переписує в іншого, і називає це інформативністю.

Ви, звичайно ж, чули, що в типових домашніх холодильниках компресори поршневі, і до цих пір думаєте, що корейці, відкривши в 1981 році принцип роботи двухшнековие соковижималки, дійсно створили щось нове? О, це глибока помилка! Гвинтові компресори відомі з 1878 року, а саме там використані ротори, що обертаються назустріч один одному, щоб створити тиск. Вважаєте, що це якась архаїка? Це даремно. У гвинтових компресорів перед поршневими є цілий ряд переваг:

1. Постійна швидкість обертання валів незалежно від тиску в системі. Це надає всім параметрам двухроторного гвинтового компресора високу стабільність в будь-яких умовах.
2. Високий коефіцієнт стиснення, який в основному визначається якістю складання, обробки поверхонь деталей, витримкою заданих допусків, посадок і розмірів. Інакше кажучи, потрібна висока технологічність.

3. Особливості конструкції такі, що немає деталей, несучих високе навантаження, за рахунок цього прилад виходить дуже довговічним. У парову камеру (простір між двома - ми ледве не сказали шнеками - роторами) впорскується масло.
4. Можливість плавного регулювання продуктивності простим зміною швидкості обертання роторів. Це дуже зручно в інверторних схемах управління.

Крім того щодо промисловості спостерігається і ще ряд ключових переваг двохроторннім гвинтових компресорів перед поршневими:
1. Малий рівень вібрацій. Внаслідок цього не потрібно створення важкого і міцного фундаменту.
2. Порівняно малий рівень шуму, що дозволяє уникнути в деяких випадках проблем з розміщенням обладнання.
3. Менші розміри самого компресора.

Недолік фактично лише один:
• Малий ККД у разі переходу фреону з одного стану в інший прямо всередині корпусу. Це обумовлюється постійною швидкістю обертання валів і різним ступенем стиснення через це. Поршень-то рухається, поки сил вистачає, а шнеки мелють і мелють, не звертаючи ні на що уваги. Зрозуміло, якщо потужності вистачає.

Ось такі от прості факти. Але як же працює все це, і які компресори бувають? Розглянутий клас устаткування прийнято ділити наступним чином на типи і підтипи:

Царство компресорів:
• Подцарство динамічні:
1. Клас відцентрові,

2. Клас осьові.
• Подцарство об'ємні:
1. Клас поршневі:
- Підклас поступальні.
- Підклас з колінчастим валом.

2. Клас ротативних.
- Підклас роторні:
А) Сімейство двороторного.
Б) Сімейство однороторні.
- Підклас з ротором, що котиться.
- Підклас спіральні.
- Підклас пластинчасті.
- Підклас роторно-поршневі (трохоідние).

Нехай читачі вибачать наші скромні пізнання в біології, але для класифікації компресорів їх з горем навпіл вистачило. Отже, ми бачимо, скільки буває на світі пристроїв, і більшість з них знаходять своє застосування. Так, спіральні найчастіше включаються до складу теплових насосів.

Динамічні компресори
На противагу об'ємним ці компресори використовують «живу» силу лопатей. Якщо в поршневих і їм подібних все навантаження лягає на жорсткі конструкції, то тут робота виконується вентилятором. Хто знайомий з системами вентиляції та кондиціонування вже відзначив схожість у назвах. І воно не випадкове, а навмисне і повністю обгрунтоване: всередині динамічних компресорів стоять фактично вентилятори двох типів:

• осьові;
• відцентрові.
Багато читачів вже зрозуміли суть, для решти пояснюємо, що:
1. Осьові вентилятори це якраз те, чим ми звикли обдуватися в спеку. Тільки таке пристосування ставлять всередину патрубка (робочої камери), щоб створити тиск в потрібному напрямку. За рахунок цього середу переміщається під дією обертових лопатей.
2. Відцентрові працюють за рахунок того, що кожне тіло, що рухається по колу, прагне вилетіти по прямій зі своєї орбіти. Так супутники (у тому числі геостаціонарні) утримуються лише тяжінням землі, ось чому всі Eutelsat висять над екватором на одній висоті. Швидкість руху-то однакова!

Недоліки динамічних компресорів очевидні: в них неможливо отримати високий коефіцієнт стиснення, а значить, проблематично і створити високий тиск. Наприклад, холодильні агрегати нагнітають фреон до 15 - 25 атм, а деякі стверджують, що і це не межа. Це дуже високі показники. Зате конструкція динамічних компресорів порівняно проста, а це здорово. Вимоги до неї, навпаки, низькі, і це теж непогано.

Поршневі компресори
Принцип дії компресора холодильника дуже нагадує двигун внутрішнього згоряння з одним циліндром. Мається всередині компресора такий же колінчастий вал, який приводиться в дію електродвигуном. Однак існує й інша конструкція, яка більш економна і простіше управляється инверторной схемою формування імпульсів. У цьому випадку є якийсь шток з поршнем на кінці, який знаходиться всередині котушки з дроту. Що проходить змінний струм змушує систему здійснювати поступальні рухи, за рахунок чого і працює холодильник. Ці технології на даний момент вважаються кращими, і корейці активно впроваджують їх у свою продукцію, про що і створюють відмінні повчальні ролики.

У робочій камері є два клапани - припливний і видатковий. Зазвичай вони розташовуються на стінках. Якщо ж компресор прямоточний, то вхід може поміщатися на циліндрі. Але така конструкція не дуже сильно поширена. Клапан в днище поршня підвищує масу рухомої частини, також складно і забезпечити потрібні прохідні перетини. Тому сьогодні використовуються в техніці непрямоточний поршневі компресори.

Роторні компресори
Двохроторннім компресори є повним аналогом двухшнековие соковижималки. Ось тільки зазвичай гвинтові спіралі нерівнозначні. Ведучий ротор має чотири виступи з трохи округленими вершинами, під які на підпорядкованому прорізані шість ложбінок відповідного профілю. Обидва вала поміщені в здвоєний циліндричний корпус і стикаються по всій довжині. Обертання відбувається назустріч.

Забірний і вихідний отвори для фреону зазвичай розташовані по діагоналі:
• холодоагент входить на початку роторів зверху;
• стиснений газ виходить в кінці спіралей знизу.

Конструкція створена таким чином, що спіралі роторів щільно прилягають до корпусу. Обертання ведеться так, щоб від забірної камери порції повітря розходилися убік (в різні сторони), захоплюючись рухомими валами. На одному роторі таких порцій чотири, на іншому шість. Оглядаючись по колу, зрештою внизу спіралі зустрічаються. Подальше обертання призводить до ударної стисненню фреону, під великим тиском він викидається назовні.

Щоб зрозуміти всю красу конструкції, згадайте, що у двухшнекових соковижималок максимальний коефіцієнт віджиму, і вони можуть молоти навіть кісточки, якщо зроблені із сталі без особливого збитку. Подібний пристрій компресора холодильника дозволяє створити ударне тиск, якого складно досягти в інших випадках.

Нагадаємо, що в простір між валами (парова камера) впорскується масло для зменшення тертя. Але це не єдина причина. Очевидно, що ККД пристрою безпосередньо залежить від того, наскільки герметичні порожнини роторів. Масло за рахунок поверхневого натягу створює пробку між спіралями і корпусом. За рахунок цього підвищується тиск без будь-яких зусиль. А значить, можна знизити швидкість обертання для одержання заданих характеристик, зменшити споживану потужність, знизити технологічні вимоги до складання та якістю деталей.

Принцип роботи компресора холодильника далекий від гвинтового, і, може бути, дарма. Однак не варто думати, що скрізь панують поршні. Ми вже згадали, що багато теплові насоси мають спіральним компресором. У ньому є статор і ротор. Обидва вони - спіралі, втягати один одного. При круговому русі ротора фреон стискається все сильніше і викидається назовні.

Ну, ось ми і розповіли, які пристрої на світі бувають, і як працює компресор холодильника. Про пластинчастих типах поговоримо наступного разу. Сьогодні на це не вистачило часу. Тепер читачі знають, навіщо холодильника компресор, а ми засвоїли значний обсяг знань по цій темі. Всі було ніколи розібратися. Також можна нас всіх привітати з першою статтею в рунеті, яка буде просунута на Яндексі, і яка пояснює, хоча і коротко, що таке гвинтові компресори. А то фрази типові, чесно кажучи, трохи стомлюють. Хочеться знань, а не слів.