KR101250084B1 - 2단 압축기 및 히트 펌프 장치 - Google Patents

2단 압축기 및 히트 펌프 장치 Download PDF

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Abstract

[과제]
저단 압축부와 고단 압축부가 직렬로 접속된 2단 압축기에 있어서, 압축기 효율을 좋게 하는 것을 목적으로 한다.
[해결 수단]
저단 압축부(10)의 저단 토출구(16)의 개구면적(S1)과, 고단 압축부(30)의 고단 토출구(36)의 개구면적(S2)와의 비(S1/S2)를, 1<S1/S2≤2.25라고 한다. 또한, 저단 토출구(16)에 설치된 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양(H1)과, 고단 토출구(36)에 설치된 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양(H2)과의 비(H1/H2)를, 1<H1/H2≤2.1이라고 한다. 또한, 주입 운전을 행하는 경우에 있어서는, 비(H1/H2)를, 0.47≤H1/H2<1이라고 한다.

Description

2단 압축기 및 히트 펌프 장치{TWO-STAGE COMPRESSOR AND HEAT PUMP APPARATUS}
본 발명은, 2개의 압축부를 갖는 2단 압축기, 및 2단 압축기를 구비한 히트 펌프 장치에 관한 것이다.
로터리식의 압축기로는, 압축부는, 냉매를 압축실에 흡입하여 압축하고, 배출구로부터 토출 공간에 토출한다. 일반적으로, 배출구에는, 압축실내의 압력과 토출 공간의 압력과의 압력차에 의해 열리는 토출 밸브가 마련되어 있다. 특히, 판상의 밸브의 한 끝이 고정되고, 압축실 내의 압력이 토출 공간의 압력보다도 높아진 경우에, 압축실 측에서 밸브가 눌리고, 휘어져 열리는 리드 밸브가, 토출 밸브로서 마련되어 있는 것이 많다.
여기서, 배출구의 개구면적이나, 리드 밸브가 휘어지는 양인 리프트 양은, 로터리식의 압축기의 효율화를 도모하는데 중요한 요소이다. 로터리식의 압축기로는, 배출구의 개구면적이 작으면, 압축한 냉매가 토출할 수 없고, 재압축되어 버려, 손실이 발생한다. 한편, 배출구의 개구면적이 크면, 냉매를 토출한 때, 냉매가 토출구부분에 쌓여 버린다. 토출구부분에 쌓인 냉매는 재압축되고, 손실이 발생한다. 또한, 로터리식의 압축기로는, 리드 밸브의 리프트 양이 작으면, 압축한 냉매를 토출한 때, 리드 밸브가 저항으로 되고, 손실이 발생한다. 한편, 리드 밸브의 리프트 양이 크면, 리드 밸브가 닫히는 것이 느리기 때문에, 일단 토출된 냉매를 배출구로부터 재흡입해 버린다. 재흡입된 냉매는 재압축되고, 손실이 발생한다. 또한, 리프트 양이 크면, 밸브가 닫히는 때에 밸브가 큰 충격을 받고, 파손되어 버릴 우려가 있다.
2단 압축기는, 직렬로 접속된 2개의 압축부(저단 압축부와 고단 압축부)를 구비한다. 여기서, 고단 압축부의 배제 용적은, 저단 압축부의 배제 용적보다도 작다. 그 때문에, 저단 압축부에 설치된 배출구의 개구면적 및 리드 밸브의 리프트 양과, 고단 압축부에 설치된 배출구의 개구면적 및 리드 밸브의 리프트 양이 동일한 경우, 저단 압축부의 쪽이 냉매의 체적 유량이 많기 때문에, 저단 압축부에서 손실이 발생한다. 그러면, 로터리식의 2단 압축기로는, 저단 압축부에 설치된 배출구의 개구면적 및 리드 밸브의 리프트 양과, 고단 압축부에 설치된 배출구의 개구면적 및 리드 밸브의 리프트 양과의 비를 적절하게 설정할 필요가 있다. 이 비를 적절하게 설정한 것에 의하여, 압축기의 효율을 개선할 수 있다.
특허 문헌 1에는, 저단 압축부의 배출구의 면적(S1)과 고단 압축부의 배출구의 면적(S2)과의 비(S2/S1)를, 저단 압축부의 밀어낸 양(V1)과 고단 압축부의 밀어낸 양(V2)과의 비(V2/V1)의 0.55 내지 0.85 배에 설정한다는 기재가 있다.
특허 문헌 2에는, 저단 압축부의 배출구에 설치된 리드 밸브의 리프트 양(H1)과, 고단 압축부의 배출구에 설치된 리드 밸브의 리프트 양(H2)을 H1>H2로 설정한다는 기재가 있다.
[선행 기술 문헌]
특허 문헌 1 : 일본 특개2003-293973호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개2008-291650호 공보
특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에는, 저단 압축부와 고단 압축부에 둘 수 있는 배출구의 면적과 리드 밸브의 리프트 양과의 한쪽의 설정에 관해서만 기재되어 있다. 그러나, 배출구의 면적과 리드 밸브의 리프트 양과의 한쪽만을 적절하게 설정했다 하여도, 다른 쪽이 적절하게 설정되어 있지 않으면, 압축기의 효율을 좋게 할 수 없다.
본 발명은, 저단 압축부에 있어서 배출구의 면적 및 리드 밸브의 리프트 양과, 고단 압축부에서의 배출구의 면적과 리드 밸브의 리프트 양을 적절하게 설정한 것으로, 압축기의 효율을 좋게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 2단 압축기는, 냉매를 저단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하여 저단 토출구로부터 토출하는 저단 압축부와,
상기 저단 압축부가 압축한 냉매가 상기 저단 토출구로부터 토출되는 저단 토출 공간을 형성하는 저단 토출부와,
상기 저단 토출부가 형성하는 상기 저단 토출 공간에 토출된 냉매를 중간 연결 유로를 통하여 고단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하여 고단 토출구로부터 토출하는 고단 압축부와,
상기 고단 압축부가 압축한 냉매가 상기 고단 토출구로부터 토출되는 고단 토출 공간을 형성하는 고단 토출부와,
상기 저단 압축부의 상기 저단 토출구에 설치되고, 상기 저단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 저단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 저단 토출구의 개구를 막은 상태에서 상기 저단 토출 공간측에 휘어져 열리는 저단 토출 밸브와,
상기 고단 압축부의 상기 고단 토출구에 설치되고, 상기 고단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 고단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 고단 토출구의 개구를 막은 상태에서 상기 고단 토출 공간측에 휘어져 열리는 고단 토출 밸브를 구비하고,
상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적보다 크고, 상기 고단 토출구의 개구면적의 2.25배 이하이고,
상기 저단 토출 밸브가 휘어서 열린 경우에서의 상기 저단 토출구의 중심 위치와 상기 저단 토출 밸브와의 사이의 상기 저단 토출 밸브가 휘어지는 방향의 거리인 상기 저단 토출 밸브의 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브가 휘어서 열린 경우에서의 상기 고단 토출구의 중심 위치와 상기 고단 토출 밸브와의 사이의 상기 고단 토출 밸브가 휘어지는 방향의 거리인 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 0.47배 이상 2.1배 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 2단 압축기는, 저단 압축부에서의 배출구의 면적 및 리드 밸브의 리프트 양과, 고단 압축부에서의 배출구의 면적과 리드 밸브의 리프트 양을 적절하게 설정했다. 이에 의해, 압축기의 효율을 좋게 할 수 있다.
도 1은 실시의 형태 1에 관한 2단 압축기(100)의 평면도.
도 2는 도 1에서의 A-A’단면도.
도 3은 도 2에서의 압축 기구부(3) 및 압축 기구부(3)의 주위의 확대도.
도 4는 도 1에서의 B-B’단면도.
도 5는 도 2에서의 C-C’단면도.
도 6은 도 2에서의 D-D’단면도.
도 7은 저단 토출 밸브(17)가 열린 상태에서의 저단 토출구(16) 부근을 도시하는 도면.
도 8은 저단 토출 밸브(17)가 닫힌 상태에서의 저단 토출구(16) 부근을 도시하는 도면.
도 9는 고단 토출 밸브(37)가 열린 상태에서의 고단 토출구(36) 부근을 도시하는 도면.
도 10은 고단 토출 밸브(37)가 닫힌 상태에서의 고단 토출구(36) 부근을 도시하는 도면.
도 11은 회전수 30rps의 경우에 있어서의 개구면적 및 리프트 양과, COP 변화율과의 관계를 도시하는 도면.
도 12는 회전수 60rps의 경우에 있어서의 개구면적 및 리프트 양과, COP 변화율과의 관계를 도시하는 도면.
도 13은 회전수 90rps의 경우에 있어서의 개구면적 및 리프트 양과, COP 변화율과의 관계를 도시하는 도면.
도 14는 평가 결과를 도시하는 도면.
도 15는 비(S1/S2)와 비(H1/H2)를 최적치에 설정한 경우에 있어서의 COP의 변화율을 도시하는 도면.
도 16은 주입 회로를 갖는 히트 펌프 장치의 회로 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 17은 도 16에 나타내는 히트 펌프 장치(101)의 냉매의 상태에 관한 모리엘 선도.
실시의 형태 1.
실시의 형태 1에서는, 고단 압축부를 바이패스 한 바이패스구를 갖는 2단 압축기(100)에 관해 설명한다.
도 1은, 실시의 형태 1에 관한 2단 압축기(100)의 평면도이다. 도 2는, 도 1에서의 A-A’단면도이다. 또한, 도 2에는, 중간 연결관(51) 부분에 관해서는 a-a’단면을 나타내고 있다. 도 3은, 도 2에서의 압축 기구부(3) 및 압축 기구부(3)의 주위의 확대도이다. 도 4는, 도 1에서의 B-B’단면도이다. 도 5는, 도 2에서의 C-C’단면도이다. 도 6은, 도 2에서의 D-D’단면도이다.
우선, 2단 압축기(100)의 구성에 관해 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 2단 압축기(100)는, 밀폐 용기(1)의 내부에, 전동기(2)와, 저단 압축부(10)와 고단 압축부(30)와의 2개의 압축부를 구비한 압축 기구부(3)와, 크랭크 샤프트(4)를 구비한다. 또한, 밀폐 용기(1)의 상부에는, 토출관(5)이 감입(嵌入)된다. 또한, 밀폐 용기(1)의 하부는, 윤활유 저장부(6)를 형성하고, 윤활유가 봉입(封入)된다. 또한, 2단 압축기(100)는, 밀폐 용기(1)의 외부에, 흡입 머플러(7)를 구비한다. 흡입 머플러(7)는, 흡입관(8)에 의하여 밀폐 용기(1) 안의 압축 기구부(3)의 저단 압축부(10)와 접속된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 압축 기구부(3)의 저단 압축부(10)는, 저단 실린더(11)와, 저단 실린더(11)의 상측을 폐색한 저단 프레임(14)과, 저단 실린더(11)의 하측을 폐색한 중간 칸막이판(50)에 따라 저단 압축실(15)을 형성한다. 저단 압축실(15) 안에는, 저단 롤링 피스톤(12)이 설치된다. 또한, 저단 압축실(15)의 저단 흡입구(21)에는, 흡입관(8)이 접속되어 있다. 마찬가지로, 고단 압축부(30)는, 고단 실린더(31)와, 고단 실린더(31)의 하측을 폐색한 고단 프레임(34)과, 고단 실린더(31)의 상측을 폐색한 중간 칸막이판(50)에 따라, 저단 압축실(15)보다도 용적이 작은 고단 압축실(35)을 형성한다. 고단 압축실(35) 안에는, 고단 롤링 피스톤(32)이 설치된다. 즉, 2단 압축기(100)는, 로터리 형의 2단 압축기이다.
또한, 압축 기구부(3)는, 저단 프레임(14)과의 사이에 저단 토출 공간(20)을 형성하는 저단 커버(19)(저단 토출부)와, 고단 프레임(34)과의 사이에 고단 토출 공간(40)을 형성하는 고단 커버(39)(고단 토출부)를 구비한다. 또한, 저단 커버(19)의 중간 유출구(22)와 고단 실린더(31)의 고단 흡입구(41)를 접속하는 중간 연결관(51)이 설치되고, 저단 토출 공간(20)과 고단 압축실(35)이 연통하고 있다.
저단 프레임(14)에는, 저단 압축실(15)과 저단 토출 공간(20)을 연통하는 저단 토출구(16)가 형성되어 있다. 저단 토출구(16)에는, 저단 토출 밸브(17)와 저단 밸브 누름(18)이 리벳(28)(도 5 참조)에 의하여 장착된 리드 밸브가 마련되어 있다. 마찬가지로, 고단 프레임(34)에는, 고단 압축실(35)과 고단 토출 공간(40)을 연통하는 고단 토출구(36)가 형성되어 있다. 고단 토출구(36)에는, 고단 토출 밸브(37)와 고단 밸브 누름(38)이 리벳(48)(도 6 참조)에 의하여 장착된 리드 밸브가 마련되어 있다. 또한, 저단 커버(19)에는, 저단 토출 공간(20)과 밀폐 용기(1)의 내부 공간인 토출압 공간(53)을 연통하는 바이패스구(23)가 마련되어 있다. 바이패스구(23)에는, 바이패스 밸브(24)와 바이패스 밸브 누름(25)이 리벳에 의하여 장착된 리드 밸브가 마련되어 있다.
또한, 고단 프레임(34)과, 고단 실린더(31)와, 중간 칸막이판(50)과, 저단 실린더(11)와, 저단 프레임(14)과, 저단 커버(19)를 관통하고, 고단 토출 공간(40)과 토출압 공간(53)을 연통하는 토출 유로(52)가 마련되어 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 저단 커버(19)에는, 인젝터(60)가 설치된다. 인젝터(60)에는, 인젝션 파이프(61)가 접속된다.
다음에, 2단 압축기(100)의 동작에 관해 설명한다. 전력이 공급되면, 전동기(2)가 동작한다. 전동기(2)와 압축 기구부(3)와는, 크랭크 샤프트(4)에 의하여 접속되어 있고, 전동기(2)로 발생한 동력이 크랭크 샤프트(4)를 통하여 압축 기구부(3)에 전달된다. 그리고, 크랭크 샤프트(4)에 의하여, 저단 롤링 피스톤(12)과 고단 롤링 피스톤(32)이 각각 저단 압축실(15)과 고단 압축실(35)과의 내부에서 편심 회전한다. 저단 롤링 피스톤(12)과 고단 롤링 피스톤(32)이 편심 회전한 것에 의하여, 저단 압축부(10)와 고단 압축부(30)로 냉매가 압축된다.
다음에, 2단 압축기(100)에 있어서 냉매의 흐름을 설명한다. 우선, 외부에서 저압의 냉매가 흡입 머플러(7)에 유입한다. 흡입 머플러(7)에 유입한 저압의 냉매는, 흡입관(8)을 통하여 저단 압축실(15)에 흡입된다. 저단 압축실(15)에 흡입된 저압의 냉매는, 저단 압축실(15) 안에서 중간압까지 압축된다. 냉매가 중간압까지 압축되면, 저단 압축실(15) 안의 냉매와 저단 토출 공간(20) 안의 냉매와의 압력차에 의하여 저단 토출 밸브(17)가 저단 토출 공간(20) 측에 휘어져 열리는, 저단 압축실(15) 안의 냉매가 저단 토출구(16)로부터 저단 토출 공간(20)에 토출한다. 여기서, 중간압은, 저단 압축실(15)의 흡입실의 용적과 고단 압축실(35)의 흡입실의 용적과의 비로부터 결정된 압력이다.
저단 토출 공간(20)에 토출 중간압의 냉매는, 중간 연결관(51)을 통하여 고단 압축실(35)에 흡입된다. 고단 압축실(35)에 흡입된 중간압의 냉매는, 고단 압축실(35) 안에서 토출압까지 압축된다. 냉매가 토출압까지 압축되면, 고단 압축실(35) 안의 냉매와 고단 토출 공간(40) 내의 냉매와의 압력차에 의하여 고단 토출 밸브(37)가 고단 토출 공간(40) 측에 휘어져 열리는, 고단 압축실(35) 안의 냉매가 고단 토출구(36)로부터 고단 토출 공간(40)에 토출한다.
고단 토출 공간(40)에 토출한 토출압의 냉매는, 토출 유로(52)를 통하여 저단 압축부(10)의 상방의 토출압 공간(53)에 토출된다. 그리고, 토출압 공간(53)에 토출된 토출압의 냉매는, 토출관(5)으로부터 외부에 토출된다.
또한, 2단 압축기(100)를 구비한 히트 펌프 장치에서 주입 운전이 되고 있는 경우에는, 도 4에 나타내는 인젝션 파이프(61)로부터 인젝터(60)를 통하여, 주입 냉매가 저단 토출 공간(20)에 주입된다. 주입 냉매는, 저단 압축실(15)로부터 토출된 중간압의 냉매와 저단 토출 공간(20)에 혼합되고, 고단 압축부(30)로 압축된다.
히트 펌프 장치(101)의 부하가 작은 경우 등에, 저단 압축부(10)에 의한 압축만으로, 토출압이 되어 버리는 과압축 상태로 되는 경우가 있다. 즉, 상술한 냉매의 중간압이 필요한 토출압보다 높은 압력이 되어 버리는 경우가 있다.
이 경우, 저단 토출 공간(20)의 냉매와, 토출압 공간(53)의 냉매와의 압력차에 의하여, 바이패스 밸브(24)가 열리고, 저단 토출 공간(20)의 냉매가 바이패스구(23)로부터 토출압 공간(53)에 토출된다. 즉, 저단 압축부(10)로부터 저단 토출 공간(20)에 토출된 냉매가, 고단 압축부(30)에 압축되지 않고, 바이패스 하여 토출압 공간(53)에 토출된다.
과 압축 상태로는, 저단 압축부(10)에 의한 압축만으로 토출압으로 되어 있기 때문에, 고단 압축부(30)에 의한 압축은 필요하지 않고, 고단 압축부(30)로 압축을 행하면 효율이 악화된다. 그러나, 2단 압축기(100)로는, 과 압축 상태가 되는 경우에, 저단 압축부(10)로 압축한 냉매를 고단 압축부(30)를 바이패스 하여 토출시킨다. 그 때문에, 과 압축 상태가 발생한 경우에 있어서의 손실(과 압축 손실)을 억제할 수 있다.
저단 토출구(16) 및 저단 토출구(16)에 설치된 리드 밸브와, 고단 토출구(36) 및 고단 토출구(36)에 설치된 리드 밸브에 대해 설명한다.
도 7은, 저단 토출 밸브(17)가 열린 상태에서의 저단 토출구(16) 부근을 나타내는 도이다. 도 8은, 저단 토출 밸브(17)가 닫힌 상태에서의 저단 토출구(16) 부근을 나타내는 도이다.
도 9는, 고단 토출 밸브(37)가 열린 상태에서의 고단 토출구(36) 부근을 나타내는 도이다. 도 10은, 고단 토출 밸브(37)가 닫힌 상태에서의 고단 토출구(36) 부근을 나타내는 도이다.
도 7, 도 8에 도시하는 바와 같이, 저단 토출 밸브(17)와 저단 밸브 누름(18)과는, 한 끝이 리벳(28)에 의하여 저단 프레임(14)에 고정되어 있다. 그리고, 저단 토출 밸브(17)와 저단 밸브 누름(18)과는, 다른 단 측이 저단 토출구(16)의 저단 토출 공간(20) 측을 덮도록 마련되어 있다.
저단 밸브 누름(18)은, 미리 저단 토출 공간(20) 측에 소정량 휘어서 고정되어 있다. 한편, 저단 토출 밸브(17)는, 상술한 바와 같이, 저단 압축실(15) 안의 냉매와 저단 토출 공간(20) 안의 냉매와의 압력차에 의하여, 휘어져 저단 토출구(16)를 개폐한다. 저단 토출 밸브(17)가 휘어지는 크기인 리프트 양은, 저단 밸브 누름(18)에 의하여 제한된다. 즉, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양은, 저단 밸브 누름(18)에 의하여 설정된다.
여기서, 저단 밸브 누름(18)에 의하여 결정된 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양은 H1이다. 또한, 저단 토출구(16)는 원형이고, 그 반경은 D1이다. 즉, 저단 토출구(16)의 개구면적은, D12 ×π(=S1)이다.
또한, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양이란, 저단 토출 밸브(17)가 휘어서 열린 상태에서의 저단 토출구(16)의 중심과 저단 토출 밸브(17)와의 사이의 거리이고, 저단 토출 밸브(17)가 휘어지는 방향인 샤프트(4)의 회전축 방향의 거리이다(도 7 참조). 즉, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양은, 저단 토출 밸브(17)가 닫힌 상태에서의 저단 토출 밸브(17)와 저단 밸브 누름(18)과의 사이의 저단 토출구(16)의 중심선의 길이이다(도 8 참조).
또한, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양은, 저단 토출구(16)가 원형이 아닌 경우에는, 저단 토출구(16)의 중심과 저단 토출 밸브(17)와의 사이의 거리이다.
도 9, 10에 도시하는 바와 같이, 고단 토출 밸브(37)와 고단 밸브 누름(38)과는, 한 끝이 리벳(48)에 의하여 고단 프레임(34)에 고정되어 있다. 그리고, 고단 토출 밸브(37)와 고단 밸브 누름(38)과는, 다른 단측이 고단 토출구(36)의 고단 토출 공간(40) 측을 덮도록 마련되어 있다.
고단 밸브 누름(38)은, 미리 고단 토출 공간(40) 측에 소정량 휘어서 고정되어 있다. 한편, 고단 토출 밸브(37)는, 상술한 바와 같이, 고단 압축실(35) 안의 냉매와 고단 토출 공간(40) 안의 냉매와의 압력차에 의하여, 휘어져 고단 토출구(36)를 개폐한다. 고단 토출 밸브(37)가 휘어지는 크기인 리프트 양은, 고단 밸브 누름(38)에 의하여 제한된다. 즉, 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양은, 고단 밸브 누름(38)에 의하여 설정된다.
여기서, 고단 밸브 누름(38)에 의하여 결정된 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양은 H2이다. 또한, 고단 토출구(36)는 원형이고, 그 반경은 D2이다. 즉, 고단 토출구(36)의 개구면적은, D22 ×π(=S2)이다.
또한, 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양이란, 고단 토출 밸브(37)가 휘어서 열린 상태에서의 고단 토출구(36)의 중심과 고단 토출 밸브(37)와의 사이의 거리이고, 고단 토출 밸브(37)가 휘어지는 방향인 샤프트(4)의 회전축 방향의 거리이다(도 9 참조). 즉, 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양은, 고단 토출 밸브(37)가 닫힌 상태에서의 고단 토출 밸브(37)와 고단 밸브 누름(38)과의 사이의 고단 토출구(36)의 중심선의 길이이다(도 10 참조).
또한, 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양은, 고단 토출구(36)가 원형이 아닌 경우에는, 고단 토출구(36)의 중심과 고단 토출 밸브(37)와의 사이의 거리이다.
도 11부터 도 13은, 저단 토출구(16)와 고단 토출구(36)와의 개구면적, 및, 저단 토출 밸브(17)와 고단 토출 밸브(37)와의 리프트 양과, 압축기의 COP(Coefficient Of Performance)변화율과의 관계를 나타내는 도이다. 구체적으로는, 도 11부터 도 13은, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양(H1)과, 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양(H2)과의 비(H1/H2)가 1의 경우 H1=H2와, 비(H1/H2)가 2의 경우 H1=2×H2에 대해, 저단 토출구(16)의 개구면적(S1)과 고단 토출구(36)의 개구면적(S2)과의 비(S1/S2)를 변화시킨 경우에 있어서의 COP 변화율을 나타낸다. 특히, 도 11부터 도 13은, 각각 2단 압축기(100)의 회전수를 30rps, 60rps, 90rps라는 경우를 나타낸다.
또한, 도 11부터 도 13에서, 각(各) 플롯은 평가점을 나타내고, 각(各) 선은 각(各) 평가 점에서 최소 제곱법에 의해 얻을 수 있는 것이다. 또한, COP의 변화율은, 비(H1/H2)가 1로, 비(S1/S2)가 1의 경우의 COP를 기준치(100%)로 한 경우의 변화율을 나타낸다.
또한, 여기서는, 인젝션 파이프(61)로부터 냉매를 주입하는 주입 운전을 행하지 않는 경우에 관해 나타내고 있다.
도 11부터 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 2단 압축기(100)의 회전수가 적은 경우를 제외하고, 리프트 양의 비(H1/H2)를 1이라고 하면, 배출구의 개구면적의 비(S1/S2)를 얼마만큼 변경했다 하여도, COP를 기준치보다도 크게 개선할 수 없다. 즉, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양(H1)과 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양(H2)을 동일하게 하여, 저단 토출구(16)의 개구면적(S1)을 고단 토출구(36)의 개구면적(S2)보다 얼마만큼 크게 하여도, COP를 기준치보다도 크게 개선할 수 없다.
이것은, 저단 토출구(16)의 개구면적(S1)을 크게 하면, 저단 압축부(10) 안의 냉매는 토출되기 쉽게 되어 손실이 작아지지만, 한편으로 저단 토출구(16) 부분에 저장 재압축된 냉매량이 많아지고 손실이 커지기 때문이다.
한편, 배출구의 개구면적의 비(S1/S2)를 1이라고 한 경우, 리프트 양의 비(H1/H2)를 얼마만큼 변경했다 하여도, COP를 기준치보다도 크게 개선할 수 없다. 즉, 저단 토출구(16)의 개구면적(S1)과 고단 토출구(36)의 개구면적(S2)을 동일하게 하여, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양(H1)을 고단 토출 밸브(37)의 리프트 양(H2)보다 얼마만큼 크게 하여도, COP를 기준치보다도 크게 개선할 수 없다. 이것은, 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양(H1)을 크게 하면, 저단 압축부(10) 안의 냉매는 토출되기 쉽게 되어 손실이 작아지지만, 한편으로 저단 토출 밸브(17)의 리프트 양(H1)이 크면, 저단 토출 밸브(17)가 닫히는 것이 늦어지고, 재흡입하여 재압축된 냉매량이 많아지고 손실이 커지기 때문이다. 즉, 리프트 양의 비(H1/H2)와, 배출구의 개구면적의 비(S1/S2)를 균형있게 설정하는 것이 필요하다.
여기서, 도 11부터 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 리프트 양의 비(H1/H2)를 2라고 한 경우, 배출구의 개구면적의 비(S1/S2)가 2 이하의 범위에서는 대강의 경우에 있어서, 리프트 양의 비(H1/H2)를 1이라고 한 경우보다도 COP가 높다. 특히, 2단 압축기(100)의 회전수가 많은 60rps나 90rps의 경우에는, 비(H1/H2)가 2의 경우는, 비(H1/H2)가 1의 경우보다도 COP가 높다.
또한, 비(H1/H2)가 2의 경우, 비(S1/S2)가 1과 1.5와의 중간의 값(1.2 내지 1.3 정도)으로 있는 경우에, 가장 COP가 높다.
이와 같은 평가를 반복한 결과, 도 14에 나타내는 평가 결과를 얻을 수 있다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 기준치보다도 COP가 높아지는 것은, 비(S1/S2)가 1보다 크고 2.25 이하이고, 비(H1/H2)가 1보다 크고 2.1 이하의 경우이다. 또한, 보다 COP가 높아지는 것은, 비(S1/S2)가 1보다 크고 1.8 이하이고, 비(H1/H2)가 1.5 이상 2.1 이하의 경우이다. 또한, 보다 COP가 높아지는 것은, 비(S1/S2)가 1보다 크고 1.3 이하이고, 비(H1/H2)가 1.9 이상 2.1 이하의 경우이다. 특히, 비(S1/S2)가 1.235이고, 비(H1/H2)가 2.074의 경우에 가장 COP가 높아지는 최적 값이다.
도 15는, 비(S1/S2)와 비(H1/H2)를 최적 값인 1.235와 2.074에 설정한 경우에 있어서의 COP의 변화율을 나타내는 도이다. 또한, 도 15에는, COP의 변화율은, 비(H1/H2)가 1로, 비(S1/S2)가 1의 경우의 COP를 기준치(100%)라고 한 경우의 변화율을 나타낸다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 비(S1/S2)와 비(H1/H2)를 최적치라고 한 경우, 대강 2단 압축기(100)의 회전수가 많아지는 정도, 기준치와 비교하여 COP가 높아진다. 따라서 부하가 크고, 2단 압축기(100)를 고속 회전시켜야 하는 경우에, 특히 2단 압축기(100)는 효율이 좋다고 할 수 있다.
또한, 주입 운전을 행하는 경우에는, 비(S1/S2)를 상기의 값에 설정하면서, 비(H1/H2)가 0.47 이상 1 미만이라고 하는 경우에 COP가 높아진다. 이것은, 인젝션 파이프(61)로부터 냉매가 주입된 것에 의하여, 저단 압축부(10) 측의 체적 유량보다도, 고단 압축부(30) 측의 체적 유량이 많아지는 경우가 있기 때문에, 고단 토출구(36)로부터의 토출량을 많게 할 필요가 있는 것에 의한다.
또한, 2단 압축기(100)와 같이, 주입 운전 가능한 압축기의 경우, 주입 운전을 하는 경우와, 주입 운전을 하지 않는 경우와의 어느 쪽의 경우에 효율이 좋아지도록 비(H1/H2)를 설정하는가는, 그 2단 압축기(100)가 어느 정도 주입 운전을 하는가에 따라 결정하면 좋다. 물론, 주입 운전하는가의 여부의 제어에 따라, 저단 밸브 누름(18)이나 고단 밸브 누름(38)의 휨 량을 제어 가능하게 하여 리프트 양(H1, H2)을 변경 가능하게 하여도 좋다.
다음에, 2단 압축기(100)를 구비하는 히트 펌프 장치(101)에 관해 설명한다.
도 16은, 주입 회로를 갖는 히트 펌프 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 도이다. 도 17은, 도 16에 나타내는 히트 펌프 장치(101)의 냉매의 상태에 관한 모리엘 선도이다. 도 17에서, 횡축은 비 엔탈피, 종축은 냉매 압력을 나타낸다.
히트 펌프 장치(101)는, 2단 압축기(100), 열교환기(71), 제 1 팽창 밸브(72), 리시버(78), 제 3 팽창 밸브(74), 열교환기(76)를 배관에 의하여 순차적으로 접속한 주 냉매 회로를 구비한다. 또한, 히트 펌프 장치(101)는, 리시버(78)와 제 3 팽창 밸브(74)와의 사이에서, 2단 압축기(100)의 인젝션 파이프(61)까지를 배관에 의하여 접속하고, 배관의 도중에 제 2 팽창 밸브(75)를 구비한 주입 회로를 구비한다. 또한, 히트 펌프 장치(101)는, 주 냉매 회로에 있어서 냉매와 주입 회로에 있어서 냉매를 열교환시키는 내부 열교환기(73)를 구비한다. 또한, 히트 펌프 장치(101)는, 냉매가 흐르는 방향을 변경하는 4방 밸브(77)를 구비한다.
우선, 히트 펌프 장치(101)의 난방 운전시의 동작에 관해 설명한다. 난방 운전시에는, 4방 밸브(77)는 실선 방향에 설정된다. 또한, 이 난방 운전이란, 공조로 쓰이는 난방뿐만 아니라, 물에 열을 주고 온수를 만드는 급탕도 포함한다.
2단 압축기(100)로 고온 고압으로 된 기상 냉매(도 17의 점 1)는, 2단 압축기(100)의 토출관(5)으로부터 토출되고, 응축기이며 방열기가 되는 열교환기(71)로 열교환되어 액화한다(도 17의 점 2). 이때, 냉매에서 방열된 열에 의하여 공기나 물 등이 따뜻하게 되어, 난방이나 급탕이 된다.
열교환기(71)에서 액화된 액상 냉매는, 제 1 팽창 밸브(72)(감압(減壓) 기구)로 감압되고, 기액이상(二相) 상태가 된다(도 17의 점 3). 제 1 팽창 밸브(72)로 기액이상 상태가 된 냉매는, 리시버(78)로 2단 압축기(100)에 흡입된 냉매와 열교환되어, 냉각되고 액화된다(도 17의 점 4). 리시버(78)로 액화된 액상 냉매는, 내부 열교환기(73), 제 3 팽창 밸브(74) 측의 주 냉매 회로와, 제 2 팽창 밸브(75) 측의 주입 회로에 분기되어 흐른다.
주 냉매 회로를 흐르는 액상 냉매는, 제 2 팽창 밸브(75)로 감압되고 기액이상 상태로 된 주입 회로를 흐르는 냉매와 내부 열교환기(73)로 열교환되고, 또한 냉각된다(도 17의 점 5). 내부 열교환기(73)로 냉각된 액상 냉매는, 제 3 팽창 밸브(74)(감압 기구)로 감압되고 기액이상 상태가 된다(도 17의 점 6). 제 3 팽창 밸브(74)로 기액이상 상태가 된 냉매는, 증발기로 된 열교환기(76)로 열교환되어, 가열된다(도 17의 점 7). 그리고, 열교환기(76)로 가열된 냉매는, 리시버(78)로 또한 가열되고(도 17의 점 8), 흡입관(8)으로부터 2단 압축기(100)에 흡입된다. 한편, 주입 회로를 흐르는 냉매는, 상술한 바와 같이, 제 2 팽창 밸브(75)(감압 기구)로 감압되고(도 17의 점 9), 내부 열교환기(73)로 열교환된다(도 17의 점 10). 내부 열교환기(73)로 열교환된 기액이상 상태의 냉매(주입 냉매)는, 기액이상 상태인 채 2단 압축기(100)의 인젝션 파이프(61)로부터 저단 토출 공간(20)에 유입한다. 2단 압축기(100) 안에서는, 주 냉매 회로를 흐르고 흡입관(8)으로부터 흡입된 냉매(도 17의 점 8)가, 저단 압축부(10)로 중간압까지 압축, 가열된다(도 17의 점 11). 중간압까지 압축, 가열된 저단 토출 공간(20)에 토출된 냉매(도 17의 점 11)와, 주입 냉매(도 17의 점 8)가 합류하고, 온도가 저하된다(도 17의 점 12). 그리고, 온도가 저하된 냉매(도 17의 점 12)가, 또한 고단 압축부(30)로 압축, 가열되고 고온 고압으로 되고, 토출 유로(52)로부터 토출압 공간(53)에 토출된다(도 17의 점 1).
또한, 주입 운전을 행하지 않는 경우에는, 제 2 팽창 밸브(75)의 개방도를 전폐로 한다. 즉, 주입 운전을 행하는 경우에는, 제 2 팽창 밸브(75)의 개방도가 소정의 개방도보다도 커지고 있지만, 주입 운전을 행하지 않는 때에는, 제 2 팽창 밸브(75)의 개방도를 소정의 개방도보다 작게 한다. 이것에 의해, 2단 압축기(100)의 인젝션 파이프(61)에 냉매가 유입하지 않는다. 즉, 열교환기(71), 제 1 팽창 밸브(72), 리시버(78)를 통과한 냉매의 전부를 흡입관(8)으로부터 2단 압축기(100)에 흡입시킨다.
여기서, 제 2 팽창 밸브(75)의 개방도는, 제어부에 따라 전자 제어에 의하여 제어된다. 또한, 제어부란, 예를 들면, 마이크로 컴퓨터 등이다.
다음에, 히트 펌프 장치(101)의 냉방 운전시의 동작에 관해 설명한다. 냉방 운전시에는, 4방 밸브(77)는 파선 방향에 설정된다. 2단 압축기(100)로 고온 고압으로 된 기상 냉매(도 17의 점 1)는, 2단 압축기(100)의 토출관(5)으로부터 토출되고, 응축기이며 방열기로 된 열교환기(76)로 열교환되어 액화한다(도 17의 점 2). 열교환기(76)로 액화된 액상 냉매는, 제 3 팽창 밸브(74)로 감압되고, 기액이상 상태가 된다(도 17의 점 3). 제 3 팽창 밸브(74)로 기액이상 상태가 된 냉매는, 내부 열교환기(73)로 열교환되고, 냉각되어 액화된다(도 17의 점 4). 내부 열교환기(73)로는, 제 3 팽창 밸브(74)로 기액이상 상태가 된 냉매와, 내부 열교환기(73)로 액화된 액상 냉매를 제 2 팽창 밸브(75)로 감압시키고 기액이상 상태가 된 냉매(도 17의 점 9)를 열교환시키고 있다. 내부 열교환기(73)로 열교환된 액상 냉매(도 17의 점 4)는, 리시버(78) 측의 주 냉매 회로와, 내부 열교환기(73) 측의 주입 회로에 분기되어 흐른다. 주 냉매 회로를 흐른 액상 냉매는, 리시버(78)로 2단 압축기(100)에 흡입된 냉매와 열교환되고, 또한 냉각된다(도 17의 점 5). 리시버(78)로 냉각된 액상 냉매는, 제 1 팽창 밸브(72)로 감압되고 기액이상 상태가 된다(도 17의 점 6). 제 1 팽창 밸브(72)로 기액이상 상태가 된 냉매는, 증발기로 된 열교환기(71)로 열교환되고, 가열된다(도 17의 점 7). 이때, 냉매가 흡열한 것에 의하여 공기나 물 등이 식혀지고, 냉방되거나, 냉수나 얼음을 만들거나, 냉동이 된다. 그리고, 열교환기(71)로 가열된 냉매는, 리시버(78)로 또한 가열되고(도 17의 점 8), 흡입관(8)으로부터 2단 압축기(100)에 흡입된다. 한편, 주입 회로를 흐르는 냉매는, 상술한 바와 같이, 제 2 팽창 밸브(75)로 감압되고(도 17의 점 9), 내부 열교환기(73)로 열교환된다(도 17의 점 10). 내부 열교환기(73)로 열교환된 기액이상 상태의 냉매(주입 냉매)는, 기액이상 상태인 채 2단 압축기(100)의 인젝션 파이프(61)로부터 저단 토출 공간(20)에 유입된다. 2단 압축기(100) 안에서의 압축 동작에 관해서는, 난방 운전시와 마찬가지이다.
또한, 주입 운전을 행하지 않는 때에는, 난방 운전시와 마찬가지로, 제 2 팽창 밸브(75)의 개방도를 전폐로 하여, 2단 압축기(100)의 인젝션 파이프(61)에 냉매가 유입하지 않도록 한다.
또한, 열교환기(71)는, 상술한 대로, 고온 고압으로 된 기상 냉매 또는 저온 저압으로 된 액상 냉매와 물 등의 액체와의 열교환을 행하는 열교환기라도 좋다. 또한, 열교환기(71)는, 고온 고압으로 된 기상 냉매 또는 저온 저압으로 된 액상 냉매와 공기 등의 기체와의 열교환을 행하는 열교환기라도 좋다. 즉, 도 16에서 설명한 히트 펌프 장치(101)는, 공조 장치라도 좋고, 급탕 장치라도 좋고, 냉동 장치나 냉장 장치라도 좋다.
여기서, 주입 운전을 하는 것은, 부하가 높은 때이다. 부하란, 열교환기(71)에 있어 주 냉매 회로를 흐르는 냉매와 열교환된 유체의 온도를 소정의 온도로 하는데 필요한 열량인 필요 부하이다. 필요 부하는, 외기온이나 압축기의 회전수등을 지표로서 꾀할 수 있다. 여기서는, 도시되지 않은 필요 부하 검출부가, 외기온이나 압축기의 회전수 등을 검출하고, 필요 부하를 검출하는 것으로 한다.
예를 들면, 난방 운전의 경우라면, 외기온이 소정의 온도(예를 들면, 2℃)이하의 경우나, 압축기의 회전수가 소정의 주파수(예를 들면, 60H )이상의 경우에, 주입 운전한다. 이것에 의해, 저 외기온 시에 있어서 난방 능력을 높게 할 수 있고, 난방이나 급탕 성능이 좋은 히트 펌프 장치를 얻을 수 있다. 주입 운전이 필요없는 이 외와 같은 경우에는, 난방 운전시라도, 제 2 팽창 밸브(75)의 개방도를 전폐로 하여, 주입 운전을 행하지 않는다.
2단 압축기(100)는, 비(S1/S2)와 비(H1/H2)를 상기와 같이 설정한 것에 의하여, 효율이 좋다. 따라서 2단 압축기(100)를 구비하는 히트 펌프 장치도 효율이 좋다.
1 : 밀폐 용기
2 : 전동기
2a : 고정자
2b : 회전자
3 : 압축 기구부
4 : 크랭크 샤프트
5 : 토출관
6 : 윤활유 저장부
7 : 흡입 머플러
8 : 흡입관
10 : 저단 압축부
11 : 저단 실린더
12 : 저단 롤링 피스톤
13 : 저단 베인
14 : 저단 프레임
15 : 저단 압축실
16 : 저단 토출구
17 : 저단 토출 밸브
18 : 저단 밸브 누름
19 : 저단 커버
20 : 저단 토출 공간
21 : 저단 흡입구
22 : 중간 유출구
23 : 바이패스구
24 : 바이패스 밸브
25 : 바이패스 밸브 누름
26 : 저단 배압실
27 : 스프링
28, 29 : 리벳
30 : 고단 압축부
31 : 고단 실린더
32 : 고단 롤링 피스톤
33 : 고단 베인
34 : 고단 프레임
35 : 고단 압축실
36 : 고단 토출구
37 : 고단 토출 밸브
38 : 고단 밸브 누름
39 : 고단 커버
40 : 고단 토출 공간
41 : 고단 흡입구
42 : 고단 흡입 유로
46 : 고단 배압실
49 : 리벳
50 : 중간 칸막이판
51 : 중간 연결관
52 : 토출 유로
53 : 토출압 공간
54 : 4방 밸브
55 : 압력 도입로
60 : 인젝터
61 : 인젝션 파이프
71 : 열교환기
72 : 제 1 팽창 밸브
73 : 내부 열교환기
74 : 제 3 팽창 밸브
75 : 제 2 팽창 밸브
76 : 열교환기
77 : 4방 밸브
78 : 리시버
100 : 2단 압축기
101 : 히트 펌프 장치

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 냉매를 저단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하여 저단 토출구로부터 토출하는 저단 압축부와,
    상기 저단 압축부가 압축한 냉매가 상기 저단 토출구로부터 토출되는 저단 토출 공간을 형성하는 저단 토출부와,
    상기 저단 토출부가 형성하는 상기 저단 토출 공간에 토출된 냉매를 중간 연결 유로를 통하여 고단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하여 고단 토출구로부터 토출하는 고단 압축부와,
    상기 고단 압축부가 압축한 냉매가 상기 고단 토출구로부터 토출되는 고단 토출 공간을 형성하는 고단 토출부와,
    상기 저단 압축부의 상기 저단 토출구에 설치되고, 상기 저단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 저단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 저단 토출구의 개구를 막은 상태에서 상기 저단 토출 공간측에 휘어져 열리는 저단 토출 밸브와,
    상기 고단 압축부의 상기 고단 토출구에 설치되고, 상기 고단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 고단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 고단 토출구의 개구를 막은 상태에서 상기 고단 토출 공간측에 휘어져 열리는 고단 토출 밸브를 구비하고,
    상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적보다 크고, 상기 고단 토출구의 개구면적의 2.25배 이하이고,
    상기 저단 토출 밸브가 휘어서 열린 경우에 있어서의 상기 저단 토출구의 중심 위치와 상기 저단 토출 밸브와의 사이의 상기 저단 토출 밸브가 휘어지는 방향의 거리인 상기 저단 토출 밸브의 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브가 휘어서 열린 경우에 있어서의 상기 고단 토출구의 중심 위치와 상기 고단 토출 밸브와의 사이의 상기 고단 토출 밸브가 휘어지는 방향의 거리인 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양보다 크고, 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 2.1배 이하인 것을 특징으로 하는 2단 압축기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적의 1.8배 이하이고, 상기 저단 토출 밸브의 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 2단 압축기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적의 1.3배 이하이고, 상기 저단 토출 밸브의 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 1.9배 이상인 것을 특징으로 하는 2단 압축기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적의 1.235 배이고,
    상기 저단 토출 밸브의 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 2.074 배인 것을 특징으로 하는 2단 압축기.
  6. 냉매를 저단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하여 저단 토출구로부터 토출하는 저단 압축부와,
    상기 저단 압축부가 압축한 냉매가 상기 저단 토출구로부터 토출되는 저단 토출 공간을 형성하는 저단 토출부와,
    상기 저단 토출부가 형성하는 상기 저단 토출 공간에 토출된 냉매를 중간 연결 유로를 통하여 고단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하여 고단 토출구로부터 토출하는 고단 압축부와,
    상기 고단 압축부가 압축한 냉매가 상기 고단 토출구로부터 토출되는 고단 토출 공간을 형성하는 고단 토출부와,
    상기 저단 압축부의 상기 저단 토출구에 설치되고, 상기 저단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 저단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 저단 토출구의 개구를 막은 상태에서 상기 저단 토출 공간측에 휘어져 열리는 저단 토출 밸브와,
    상기 고단 압축부의 상기 고단 토출구에 설치되고, 상기 고단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 고단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 고단 토출구의 개구를 막은 상태에서 상기 고단 토출 공간측에 휘어져 열리는 고단 토출 밸브와,
    상기 저단 토출부 또는 상기 중간 연결 유로에 접속되고, 외부에서 냉매가 주입되는 인젝션 파이프를 구비하고,
    상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적보다 크고, 상기 고단 토출구의 개구면적의 2.25배 이하이고,
    상기 저단 토출 밸브가 휘어서 열린 경우에 있어서의 상기 저단 토출구의 중심 위치와 상기 저단 토출 밸브와의 사이의 상기 저단 토출 밸브가 휘어지는 방향의 거리인 상기 저단 토출 밸브의 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브가 휘어서 열린 경우에 있어서의 상기 고단 토출구의 중심 위치와 상기 고단 토출 밸브와의 사이의 상기 고단 토출 밸브가 휘어지는 방향의 거리인 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양보다 작고, 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 0.47배 이상인 것을 특징으로 하는 2단 압축기.
  7. 삭제
  8. 압축기와, 방열기와, 제 1 팽창기구와, 증발기가 배관에 의하여 순차적으로 접속된 히트 펌프 장치이고,
    상기 압축기는,
    냉매를 저단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하고 저단 토출구로부터 토출하는 저단 압축부와,
    상기 저단 압축부가 압축한 냉매가 상기 저단 토출구로부터 토출된 저단 토출 공간을 형성하는 저단 토출부와,
    상기 저단 토출부가 형성하는 상기 저단 토출 공간에 토출된 냉매를 중간 연결 유로를 통하여 고단 압축실에 흡입하고, 흡입한 냉매를 압축하고 고단 토출구로부터 토출하는 고단 압축부와,
    상기 고단 압축부가 압축한 냉매가 상기 고단 토출구로부터 토출된 고단 토출 공간을 형성하는 고단 토출부와,
    상기 저단 압축부의 상기 저단 토출구에 설치되고, 상기 저단 압축실에서의 냉매의 압력이 상기 저단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 저단 토출 공간측에 휘어져 열리는 저단 토출 밸브와,
    상기 고단 압축부의 상기 고단 토출구에 설치되고, 상기 고단 압축실에 있어서 냉매의 압력이 상기 고단 토출 공간에서의 냉매의 압력보다도 높아진 경우에, 상기 저단 토출 공간측에 휘어져 열리는 고단 토출 밸브를 구비하고,
    상기 히트 펌프 장치는, 또한,
    상기 방열기와 상기 제 1 팽창기구와의 사이와, 상기 압축기의 상기 저단 토출부 또는 상기 중간 연결 유로에 접속된 인젝션 파이프를 연결하고, 제 2 팽창기구가 설치된 주입 회로를 구비하고,
    상기 저단 토출구의 개구면적은, 상기 고단 토출구의 개구면적보다 크고, 상기 고단 토출구의 개구면적의 2.25배 이하이고,
    상기 저단 토출 밸브가 휘어지는 높이인 리프트 양은, 상기 고단 토출 밸브가 휘어지는 높이인 리프트 양보다 작고, 상기 고단 토출 밸브의 리프트 양의 0.47배 이상인 것을 특징으로 하는 히트 펌프 장치.
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