Sprężarki, kompresory

Sprężarka z pierścieniem wodnym jest jednym z rodzajów sprężarek rotacyjnych. Poza ową sprężarką do sprężarek rotacyjnych zaliczamy: sprężarki łopatkowe, sprężarki z wirującymi tłokami, czyli tzw. sprężarki krzywkowe oraz sprężarki śrubowe. Sprężarka z pierścieniem wodnym przypomina swoją budową sprężarkę łopatkową. Zasadniczą różnicą pomiędzy tymi sprężarkami jest to, że kadłub sprężarki z pierścieniem wodnym jest częściowo wypełniony wodą. Pierścień wodny powstaje dzięki odrzuceniu wody na ścianki kadłuba. Odrzucenie wody natomiast następuje w wyniku ruchu obrotowego wirnika. Wytworzony w ten sposób pierścień wodny ma charakter uszczelniający, a wewnętrzna powierzchnia tego pierścienia pełni rolę cylindra. Na okrągłym kadłubie umieszczony jest mimośrodkowo wirnik z łopatkami.  Takie położenie powoduje, że między pierścieniem wodnym a piastą wirnika powstają komory o sierpowych przekrojach poprzecznych. Do owych komór doprowadzany jest gaz pod niskim ciśnieniem, a odprowadza się z nich gaz w postaci sprężonej. Sprężarki z pierścieniem wodnym występują w postaci  sprężarek pojedynczego i podwójnego działania. Omówiona wyżej wersja dotyczy sprężarek pojedynczego działania tzw. jednokomorowe. Różnica pomiędzy sprężarką pojedynczego a sprężarką podwójnego działania tzw. dwukomorową polega na tym, że w sprężarce dwukomorowej okrągły wirnik znajduje się w kadłubie o eliptycznym kształcie. Dzieli on przestrzeń cylindra na dwie komory pracujące równolegle. Niestety zastosowanie sprężarek z pierścieniem wodnym jest ograniczone, ponieważ sprężony przez nie gaz cechuje się dużą wilgotnością.

1. Pierścień wodny 2. Wirnik łopatkowy 3. Cylindryczny korpus 4. Kanał ssawny 5. Kanał tłoczny

Zasadniczą różnicą w budowie kompresorów klimatyzacji samochodowej jest rodzaj wykorzystanej w nich sprężarki. Sprężarki możemy podzielić na tłokowe, łopatkowe i spiralne. Sprężarki tłokowe dzielą się z kolei na sprężarki o stałej wydajności oraz sprężarki o zmiennej pojemności skokowej. Jaka jest zatem różnica pomiędzy tymi sprężarkami? Pierwsza ze sprężarek tłokowych posiada dwa tłoki wykonujące podczas każdego cyklu dwa suwy -  suw ssania i suw tłoczenia. Podczas suwu ssania w sprężarce o stałej wydajności para czynnika chłodniczego zasysana jest do cylindra za pomocą zaworu niskiego ciśnienia. Początek tłoczenia ma miejsce w momencie, gdy tłok znajduje się w najniższym punkcie. To z kolei powoduje zwiększenie ciśnienia i temperatury czynnika chłodniczego. Gdy ciśnienie granicznego zaworu wysokiego ciśnienia zostaje przekroczone następuje jego otwarcie, po czym sprężona para czynnika przepływa do przewodów od strony wysokiego ciśnienia. Do takich sprężarek należą m.in. Sanden SD709, Nippon Denso 10P15C, Zexel TM-15. Druga ze sprężarek tłokowych, a mianowicie sprężarka o zmiennej pojemności skokowej działa, gdy układ jest wyciszony. W tego rodzaju sprężarkach to zmiana pojemności skokowej reguluje przepływ czynnika chłodniczego. Tłoki napędza skośna krzywa tarczowa o regulowanym kącie nachylenia. Zmiany tego kąta regulowane są przez znajdujący się na sprężarce jednokierunkowy zawór. Mierzy on najczęściej ciśnienie ssania. Sprężarkami o zmiennej pojemności skokowej są np. Sanden SD7V16, Harrison V5, czy Zexel DCW17B.