Scroll compressor
স্ক্রোল কম্প্রেসার (সর্পিল কম্প্রেসার, স্ক্রোল পাম্প এবং স্ক্রোল ভ্যাকুয়াম পাম্প নামেও পরিচিত) হল বায়ু বা রেফ্রিজারেন্ট সংকুচিত করার জন্য একটি যন্ত্র। এটি শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ যন্ত্রপাতি, অটোমোবাইল সুপারচার্জার (যেখানে এটি স্ক্রোল-টাইপ সুপারচার্জার নামে পরিচিত) এবং ভ্যাকুয়াম পাম্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়। অনেক আবাসিক কেন্দ্রীয় তাপ পাম্প এবং শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং কয়েকটি স্বয়ংচালিত শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা আরও ঐতিহ্যবাহী ঘূর্ণমান, পারস্পরিক এবং কাঁপানো-প্লেট সংকোচকারীগুলির পরিবর্তে একটি স্ক্রোল সংকোচকারী নিয়োগ করে। বিপরীত দিকে কাজ করা একটি স্ক্রোল কম্প্রেসার একটি স্ক্রোল এক্সপ্যান্ডার, এবং যান্ত্রিক কাজ তৈরি করতে পারে। 1905 সালে ফ্রান্স ও মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে (পেটেন্ট নম্বর 801182) লিওন ক্রিউক্স প্রথম একটি স্ক্রোল কম্প্রেসারের পেটেন্ট করেন। ক্র্যাক্স একটি ঘূর্ণমান বাষ্প ইঞ্জিন ধারণা হিসাবে সংকোচকারী আবিষ্কার করেছিলেন, তবে সেই সময়ের ধাতব ঢালাই প্রযুক্তি একটি কার্যকরী প্রোটোটাইপ নির্মাণের জন্য যথেষ্ট উন্নত ছিল না, কারণ একটি স্ক্রোল সংকোচকারী কার্যকরভাবে কাজ করার জন্য খুব শক্ত সহনশীলতার দাবি করে। 1905 সালের পেটেন্টে, ক্রিউক্স একটি একক খাদ উপর একটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধ ক্র্যাঙ্ক দ্বারা চালিত একটি সহ-কক্ষপথ বা ঘূর্ণায়মান বিপরীতমুখী বাষ্প সম্প্রসারণকারীকে সংজ্ঞায়িত করে। যাইহোক, স্ক্রোল এক্সপ্যান্ডার ইঞ্জিন স্ক্রোল অপারেশনে দক্ষতা অর্জনের অন্তর্নিহিত রেডিয়াল সম্মতির যন্ত্রগত বাধাগুলি অতিক্রম করতে পারেনি যা 1975 সালে নিলস ইয়ংয়ের কাজের আগে পর্যন্ত পর্যাপ্তভাবে সমাধান করা হয়নি। প্রথম ব্যবহারিক স্ক্রোল সংকোচকারীগুলি দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর পর্যন্ত বাজারে উপস্থিত হয়নি, যখন উচ্চ-নির্ভুলতা যন্ত্র সরঞ্জামগুলি তাদের নির্মাণ সক্ষম করে। 1981 সালে, স্যান্ডেন অটোমোবাইল এয়ার কন্ডিশনারের জন্য প্রথম বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ স্ক্রোল সংকোচকারী উৎপাদন শুরু করেন। 1983 সালে হিটাচি একটি হার্মেটিক স্ক্রোল কম্প্রেসার সহ বিশ্বের প্রথম এয়ার কন্ডিশনার চালু করার আগে পর্যন্ত এগুলি বাণিজ্যিকভাবে রুম এয়ার কন্ডিশনারের জন্য তৈরি করা হয়নি। নকশা একটি স্ক্রোল সংকোচকারী তরল এবং গ্যাসের মতো তরল পাম্প, সংকুচিত বা চাপ দেওয়ার জন্য দুটি ইন্টারলিভিং স্ক্রোল ব্যবহার করে। ফলকের জ্যামিতি অনৈচ্ছিক, আর্কিমিডিয়ান সর্পিল বা সংকর বক্ররেখা হতে পারে। প্রায়শই, স্ক্রোলগুলির মধ্যে একটি স্থির থাকে, অন্যটি আবর্তিত না হয়ে উৎকেন্দ্রিকভাবে প্রদক্ষিণ করে, যার ফলে স্ক্রোলগুলির মধ্যে তরলের পকেটগুলি আটকে যায় এবং পাম্প করে বা সংকুচিত করে। একটি উদ্ভট খাদ কক্ষপথের গতি প্রদান করতে পারে তবে স্ক্রোলটিকে ঘূর্ণন থেকে প্রতিরোধ করতে হবে, সাধারণত একটি ওল্ডহ্যাম-টাইপ কাপলিং, অতিরিক্ত উদ্ভট আইডলার শ্যাফ্ট বা একটি বেলো জয়েন্ট (বিশেষত উচ্চ-বিশুদ্ধতার প্রয়োগের জন্য) দিয়ে। সংকোচন গতি উৎপাদনের আরেকটি পদ্ধতি হল স্ক্রোলগুলিকে সহ-আবর্তিত করা, সিঙ্ক্রোনাস গতিতে, তবে আবর্তনের অফসেট কেন্দ্রগুলির সাথে। আপেক্ষিক গতি একই যেন কেউ প্রদক্ষিণ করছে। উভয় সর্পিলের অগ্রভাগে খাঁজগুলিতে স্থাপন করা সর্পিল আকৃতির টিপ সিল ব্যবহার করে অক্ষীয় ফাঁক থেকে ফুটো প্রতিরোধ করা হয়। এই টিপ সিলগুলি ঘর্ষণ কমাতেও সাহায্য করে এবং ক্ষয় হলে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে। কিছু সংকোচকারী উভয় স্ক্রোলকে একসাথে ধাক্কা দেওয়ার জন্য চাপযুক্ত স্রাব গ্যাস ব্যবহার করে, টিপ সিলের প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং ব্যবহারের সাথে সীলমোহর উন্নত করে; এই সংকোচকারীগুলি ক্ষয় হওয়ার পরিবর্তে ক্ষয় হয়ে যায় বলে বলা হয়, তবে ওল্ডহ্যাম রিংয়ের মতো অন্যান্য অংশগুলি এখনও ক্ষয় হতে পারে। আরেকটি বৈচিত্র্য হল নমনীয় (লেফ্ল্যাট) টিউবিং যেখানে আর্কিমিডিয়ান সর্পিল একটি পেরিস্টাল্টিক পাম্প হিসাবে কাজ করে, যা টুথপেস্ট টিউব হিসাবে একই নীতির উপর কাজ করে। এগুলিতে পাম্প টিউবের বাইরের অংশে ঘর্ষণ রোধ করতে এবং তাপ অপচয় করতে সহায়তা করার জন্য লুব্রিকেন্ট দিয়ে ভরা আবরণ রয়েছে এবং প্রায়শই 'হোস' নামে পরিচিত রিইনফোর্সড টিউব ব্যবহার করা হয়। এই শ্রেণীর পাম্পকে প্রায়শই 'পায়ের পাতার পাইপ' বলা হয়। অন্যান্য পাম্পের সাথে প্রকৌশলের তুলনা এই যন্ত্রগুলি কিছু অ্যাপ্লিকেশনে প্রচলিত সংকোচকারীগুলির তুলনায় আরও মসৃণ, শান্ত এবং নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য পরিচিত। ঘূর্ণন এবং নাড়ি প্রবাহ ঘূর্ণমান সংকোচকারীগুলির জন্য একটি ঘূর্ণন এবং পারস্পরিক সংকোচকারীগুলির জন্য অর্ধেক ঘূর্ণনের তুলনায় ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্টের প্রায় 2 থেকে 2 1⁄2 ঘূর্ণনের উপর সংকোচন প্রক্রিয়া ঘটে। স্ক্রল স্রাব এবং স্তন্যপান প্রক্রিয়া একটি পূর্ণ আবর্তনের জন্য ঘটে, পারস্পরিক স্তন্যপান প্রক্রিয়ার জন্য অর্ধ-আবর্তনের চেয়ে কম এবং পারস্পরিক স্রাব প্রক্রিয়ার জন্য এক চতুর্থাংশ-আবর্তনের চেয়ে কম। বিপরীতমুখী সংকোচকারীগুলিতে একাধিক সিলিন্ডার থাকে (সাধারণত, দুই থেকে ছয় পর্যন্ত যে কোনও জায়গায়), যেখানে স্ক্রোল সংকোচকারীগুলিতে শুধুমাত্র একটি সংকোচন উপাদান থাকে। পারস্পরিক সংকোচকারীগুলিতে একাধিক সিলিন্ডারের উপস্থিতি স্তন্যপান এবং স্রাব স্পন্দন হ্রাস করে। অতএব, স্ক্রল সংকোচকারীগুলির পারস্পরিক সংকোচকারীগুলির তুলনায় কম স্পন্দন স্তর রয়েছে কিনা তা বলা কঠিন, যেমনটি প্রায়শই স্ক্রল সংকোচকারীগুলির কিছু সরবরাহকারী দাবি করেছেন। আরও স্থির প্রবাহ কম গ্যাস স্পন্দন, কম শব্দ এবং সংযুক্ত পাইপিংয়ের কম কম্পন উৎপন্ন করে, যখন সংকোচকারী পরিচালনার দক্ষতার উপর কোনও প্রভাব ফেলে না। ভালভ স্ক্রোল সংকোচকারীগুলিতে কখনই একটি স্তন্যপান ভালভ থাকে না, তবে প্রয়োগের উপর নির্ভর করে একটি স্রাব ভালভ থাকতে পারে বা নাও থাকতে পারে। একটি গতিশীল স্রাব ভালভের ব্যবহার উচ্চ চাপ অনুপাত প্রয়োগগুলিতে আরও বিশিষ্ট, রেফ্রিজারেশনের বৈশিষ্ট্য। সাধারণত, একটি শীতাতপ নিয়ন্ত্রণকারী স্ক্রোলের গতিশীল স্রাব ভালভ থাকে না। একটি গতিশীল স্রাব ভালভের ব্যবহার বিস্তৃত অপারেটিং অবস্থার উপর স্ক্রোল সংকোচকারী দক্ষতার উন্নতি করে, যখন অপারেটিং চাপ অনুপাত সংকোচকারীগুলির অন্তর্নির্মিত চাপ অনুপাতের চেয়ে অনেক বেশি হয়। যদি কম্প্রেসারটি একটি একক অপারেটিং পয়েন্টের কাছাকাছি কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়, তবে স্ক্রোল কম্প্রেসারটি প্রকৃতপক্ষে এই পয়েন্টের চারপাশে দক্ষতা অর্জন করতে পারে যদি কোনও গতিশীল স্রাব ভালভ উপস্থিত না থাকে (যেহেতু স্রাব ভালভের উপস্থিতির সাথে যুক্ত অতিরিক্ত স্রাব প্রবাহের ক্ষতি রয়েছে পাশাপাশি স্রাব পোর্টগুলি যখন স্রাব উপস্থিত থাকে তখন ছোট হতে থাকে)। দক্ষতা স্ক্রোল সংকোচকারীগুলির আইসেন্ট্রোপিক দক্ষতা একটি সাধারণ পারস্পরিক সংকোচকারী তুলনায় সামান্য বেশি হয় যখন সংকোচকারীটি একটি নির্বাচিত রেটিং পয়েন্টের কাছাকাছি কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়। এই ক্ষেত্রে স্ক্রোল সংকোচকারীগুলি আরও দক্ষ কারণ তাদের একটি গতিশীল স্রাব ভালভ নেই যা অতিরিক্ত থ্রোটলিং ক্ষতির প্রবর্তন করে। যাইহোক, একটি স্ক্রল সংকোচকারী যার স্রাব ভালভ নেই তার দক্ষতা উচ্চ চাপ অনুপাত অপারেশনে পারস্পরিক সংকোচকারী তুলনায় হ্রাস পেতে শুরু করে। এটি আন্ডার-কম্প্রেশন ক্ষতির ফল যা একটি গতিশীল স্রাব ভালভ নেই এমন ইতিবাচক স্থানচ্যুতি সংকোচকারীগুলির উচ্চ চাপ অনুপাত পরিচালনায় ঘটে। স্ক্রোল সংকোচন প্রক্রিয়াটি আটকে থাকা তরল পাম্প করার ক্ষেত্রে প্রায় 100% আয়তনের দিক থেকে দক্ষ। স্তন্যপান প্রক্রিয়াটি তার নিজস্ব আয়তন তৈরি করে, যা আরও ভিতরে সংকোচন এবং স্রাব প্রক্রিয়া থেকে পৃথক। তুলনামূলকভাবে, পারস্পরিক সংকোচকারীগুলি সিলিন্ডারে সামান্য পরিমাণে সংকুচিত গ্যাস রেখে যায়, কারণ পিস্টনের পক্ষে মাথা বা ভালভ প্লেট স্পর্শ করা ব্যবহারিক নয়। শেষ চক্র থেকে সেই অবশিষ্ট গ্যাস তারপর স্তন্যপান গ্যাসের জন্য স্থান দখল করে। ক্ষমতা হ্রাস (অর্থাৎ। ভলিউমেট্রিক দক্ষতা) শোষণ এবং স্রাবের চাপের উপর নির্ভর করে যা স্রাবের উচ্চ অনুপাতে শোষণের চাপের তুলনায় বেশি হ্রাস ঘটায়। আকারের স্ক্রোল কম্প্রেসারগুলি খুব কমপ্যাক্ট এবং মসৃণভাবে চলতে থাকে এবং তাই স্প্রিং সাসপেনশনের প্রয়োজন হয় না। এটি তাদের খুব ছোট শেল ঘের রাখার অনুমতি দেয় যা সামগ্রিক খরচ হ্রাস করে তবে এর ফলে ছোট মুক্ত ভলিউমও হয়। নির্ভরযোগ্যতা স্ক্রোল সংকোচকারীগুলিতে পারস্পরিক সংকোচকারীগুলির তুলনায় কম চলমান অংশ থাকে যা তাত্ত্বিকভাবে নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করা উচিত। কোপল্যান্ড স্ক্রোল কম্প্রেসার প্রস্তুতকারক এমারসন ক্লাইমেট টেকনোলজিসের মতে, প্রচলিত পারস্পরিক কম্প্রেসারের তুলনায় স্ক্রোল কম্প্রেসারের 70 শতাংশ কম চলমান অংশ রয়েছে। কমপক্ষে একজন প্রস্তুতকারক পরীক্ষার মাধ্যমে খুঁজে পেয়েছেন যে স্ক্রল সংকোচকারী নকশা পারস্পরিক সংকোচকারীগুলির তুলনায় ক্রিয়াকলাপে আরও ভাল নির্ভরযোগ্যতা এবং দক্ষতা প্রদান করে। স্ক্রোল এক্সপ্যান্ডার স্ক্রোল এক্সপ্যান্ডার একটি কাজ উৎপাদনকারী যন্ত্র যা বেশিরভাগ নিম্ন-চাপ তাপ পুনরুদ্ধারের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি মূলত একটি স্ক্রল কম্প্রেসার যা বিপরীত দিকে কাজ করে; উচ্চ এনথালপি কার্যকরী তরল বা গ্যাস কম্প্রেসারের স্রাবের দিকে প্রবেশ করে এবং কম্প্রেসার ইনলেট থেকে স্রাব করার আগে উৎকেন্দ্রিক স্ক্রোলটি ঘোরায়। স্ক্রোল কম্প্রেসারকে স্ক্রোল এক্সপ্যান্ডারে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় মৌলিক পরিবর্তন হল কম্প্রেসার ডিসচার্জ থেকে নন-রিটার্ন ভালভ অপসারণ করা। আরও দেখুন সংকুচিত বায়ু ব্যাটারি রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক কোপল্যান্ড কম্প্রেসার 111, ভিডিও দেখায় কিভাবে স্ক্রোল কম্প্রেসার কাজ করে গ্যাস কম্প্রেসার ভ্যাকুয়াম পাম্প