Un compresor scroll es un tipo de compresor de desplazamiento positivo ( bomba ) en el que el medio de trabajo se comprime mediante la interacción de dos espirales . Una hélice permanece estacionaria y la otra realiza movimientos excéntricos sin rotación, lo que garantiza la transferencia del medio de trabajo desde la cavidad de succión a la cavidad de descarga.
El compresor consta de dos espirales involutas o de Arquímedes, un eje con una excéntrica, una carcasa y otros elementos diseñados para garantizar un movimiento dado y una interacción adecuada de las partes del compresor.
Las espirales no tienen puntos de contacto, quedan espacios mínimos entre ellos. Esto determina la durabilidad de las espirales, pero al mismo tiempo establece requisitos estrictos para la precisión de la fabricación de toda la estructura.
La frecuencia de movimiento de la espiral móvil alcanza varias decenas de miles de ciclos por minuto. Dichos compresores son bastante eficientes y tienen una larga vida útil sin una reducción significativa de la eficiencia.
Secuencia de posición del compresor scroll
Entre las espirales móviles y fijas del compresor, se forman cavidades en forma de media luna en el diámetro, limitadas por las paredes de las espirales. Cuando el compresor está funcionando, estas cavidades se mueven a lo largo de las vueltas de la espiral hacia el centro, disminuyendo continuamente de volumen. Al mismo tiempo, a través de las fugas entre las vueltas de la espiral, el gas no puede filtrarse inmediatamente, sino solo hacia las cavidades adyacentes, en las que hay gas a una presión más alta que en la entrada del compresor, por lo que el compresor scroll está efectivo a una gran diferencia de presión y tiene un alto rendimiento. Sin embargo, un compresor scroll es más eficiente con una relación de compresión nominal que depende del número de vueltas del scroll. Con un aumento en la relación de compresión por encima de la nominal, su eficiencia cae en comparación con el pistón. Además, a diferencia de un compresor de pistón, un compresor scroll tiene una eficiencia volumétrica muy alta debido a la ausencia de volumen muerto, menor pulsación del gas comprimido y menor vibración durante el funcionamiento. Un compresor scroll no requiere una válvula de entrada, pero puede requerir una válvula de retención en la salida para evitar que el scroll gire cuando el motor está apagado.
El primer diseño del compresor scroll fue desarrollado y patentado en 1905 por el ingeniero francés Léon Croix. Sin embargo, en ese momento este desarrollo no pudo implementarse debido a la falta de la base de producción necesaria. Los primeros diseños viables aparecieron en la segunda mitad del siglo XX, lo que se asoció con el advenimiento de las tecnologías de metalurgia de precisión (precisión). Estas tecnologías han hecho posible la fabricación de piezas que proporcionan un pequeño espacio estructural entre ellas, lo que es necesario para el funcionamiento eficiente de los compresores scroll. En la segunda mitad de la década de 1980 se inició el uso de compresores scroll en sistemas de refrigeración y climatización interior. En el proceso de prueba, resultó que los compresores scroll se caracterizan por la mayor eficiencia y la mayor presión con alta confiabilidad entre los compresores que existían en ese momento. En el futuro, los compresores scroll han encontrado aplicación en muchos campos de la tecnología. [2] .