KR102408552B1 - 공기 조화기 - Google Patents

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Abstract

공기 조화기는, 압축기와, 실외 열교환기를 갖는 실외기와, 실내 열교환기를 갖는 실내기와, 압축기의 내부의 기체를 외부로 유도하기 위한 개구 밸브를 구비한다. 압축기, 실외 열교환기, 실내 열교환기가 냉매 배관에서 접속되고 냉매 회로가 형성되어 있다. 개구 밸브는 원통부와 판상의 폐색부를 가지며, 원통부의 제1의 단부는 개방되고, 원통부의 제2의 단부는 폐색부에 의해 폐색되고, 원통부는 제1의 단부를 통해서 압축기와 연통하고 있다. 압축기의 내부의 압력이 공기 조화기의 설계 압력보다 높게 설정되어 있는 압축기의 보증 압력보다 높고, 또한, 압축기에 파손이 발생하는 압력인 파손 압력보다도 낮은 개구 압력에 도달하면, 원통부와 폐색부의 경계부분 또는 폐색부에 개구가 형성되도록 개구 밸브는 구성되어 있다.

Description

공기 조화기
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 파손 방지에 관한 것이다.
종래, 세퍼레이트형의 공기 조화기의 이설 또는 폐기의 경우, 냉매 회로내의 냉매를 실외기로 회수하는 펌프 다운이라고 불리는 강제 냉방 운전이 행해진다. 펌프 다운의 실행중에 냉매 회로내에 대량의 공기가 혼입되면, 실외기에 마련되어 있는 압축기의 내부에서 공기 압축이 일어나고, 고온 고압의 공기와 냉동기유가 혼합한다. 그 결과, 압축기 내부의 압력이 급격하게 상승하고, 압축기의 케이스가 파손될 가능성이 있다.
특허 문헌 1에는, 압축기의 토출실에 연통하는 구멍에 릴리프 밸브를 장착하고, 이 릴리프 밸브를 파열판으로 덮는 구성이 기재되어 있다. 릴리프 밸브는, 토출실측으로부터 소정 이상의 압력이 작용하면 개방 상태로 되도록 구성되어 있다. 또한, 파열판은, 릴리프 밸브의 작동 압력보다도 낮은 압력에서 작동하여 파열되도록 구성되어 있다. 압축기의 동작에 이상이 생기고, 압축기의 토출실 내의 압력이 소정 이상의 압력으로 되면, 릴리프 밸브가 개방되어 파열판이 파열된다. 그 결과, 토출실 내의 냉매가 대기측에 방출되어 압축기내의 압력이 저하되고 고압에 의한 압축기의 파괴가 방지된다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2004-353578호 공보
특허 문헌 1의 릴리프 밸브에는 스프링체가 이용되어지고 있으며, 릴리프 밸브와 파열판의 사이에는 기체 저장실이 형성되어 있다. 그 때문에, 압축기의 내외를 연통시키는 데에는 스프링체의 부세력에 대항하여 밸브체가 밀려 올라가지 않으면 안된다. 따라서, 특허 문헌 1에 기재된 구성에서는 펌프 다운의 실행중에 발생할 가능성이 있는 급격한 압력의 상승에 대응할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 압축기내의 압력이 급격하게 상승해도 압축기의 케이스가 파손되는 일이 없는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 공기 조화기는, 압축기와, 실외 열교환기를 갖는 실외기와, 실내 열교환기를 갖는 실내기와, 압축기의 내부의 기체를 외부로 유도하기 위한 개구 밸브를 구비하고, 압축기, 실외 열교환기, 실내 열교환기가 냉매 배관으로 접속되어 냉매 회로가 형성되어 있는 공기 조화기로서, 개구 밸브는, 원통부와 판상의 폐색부를 가지며, 원통부의 제1의 단부는 개방되고, 원통부의 제2의 단부는 폐색부에 의해 폐색되고, 원통부는 제1의 단부를 통해 압축기와 연통하고 있으며, 압축기의 내부의 압력이 공기 조화기의 설계 압력보다 높게 설정되어 있는 압축기의 보증 압력보다 높고, 또한, 압축기에 파손이 발생하는 압력인 파손 압력보다도 낮은 개구 압력에 도달하면, 원통부와 폐색부의 경계부분, 또는 폐색부에 개구가 형성되도록 구성되어 있다.
본 발명에 관한 공기 조화기에 의하면, 개구 밸브의 원통부의 제1의 단부는 개방되고, 제1의 단부를 통해 원통부는 압축기와 연통하고 있으며, 압축기의 보증 압력보다 높고, 또한, 압축기의 파손 압력보다도 낮은 개구 압력에 도달하면, 개구 밸브는 개구된다. 따라서, 압축기의 내부의 압력이 급격하게 상승해도 압축기의 케이스의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 냉동 사이클도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 압축기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 개구 밸브의 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 압축기의 내부의 압력 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 표1에 나타내는 실험 결과에 의거하여, 압축기의 회전수와 압력 상승 속도의 관계를 그래프화 한 도이다.
도 6은 표2에 나타내는 실험 결과에 의거하여, 개구 밸브의 원통부의 내경과 압력 개방 속도의 관계를 그래프화 한 도이다.
도 7은 표3에 나타내는 실험 결과에 의거하여, 개구 밸브에 있어서 폐색부의 판두께와 원통부의 내경의 비와, 압축기의 내부의 최대 압력의 관계를 그래프로 표현한 도이다.
도 8은 공기 조화기의 개구 밸브의 다른 예를 나타내는 도이다.
도 9는 공기 조화기의 개구 밸브의 다른 예를 나타내는 도이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 공기 조화기의 압축기의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 공기 조화기의 냉동 사이클도이다.
이하에, 본 발명에 있어서 공기 조화기의 실시의 형태를 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 도면에 있어서는 각 구성 부재의 크기 및 형상은 실제의 장치와는 다른 경우가 있다.
실시의 형태 1.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 냉동 사이클 도면이다. 공기 조화기(1)는, 실외기(10)와 실내기(20)를 구비하고 있다. 실외기(10)는, 압축기(11)와, 머플러(12)와, 4방향 전환 밸브(13)와, 실외 열교환기(14)와, 냉매 감압 장치(15)와, 액측 폐쇄 밸브(16)와, 가스측 폐쇄 밸브(17)와, 실외 송풍기(18)를 갖고 있다. 실내기(20)는, 실내 열교환기(21)와, 실내 송풍기(22)를 갖고 있다. 압축기(11), 머플러(12), 4방향 전환 밸브(13), 실외 열교환기(14), 냉매 감압 장치(15), 액측 폐쇄 밸브(16), 실내 열교환기(21) 및 가스측 폐쇄 밸브(17)는, 순차적으로 냉매 배관(30)에 의해 접속되어 있으며, 냉매 회로가 형성되어 있다.
압축기(11)는, 흡입한 냉매를 압축하고 토출한다. 압축기(11)는, 예를 들면 인버터 회로 등에 의해, 운전 주파수를 임의로 변화시키는 것에 의해, 압축기(11)의 용량, 즉, 단위시간당의 냉매를 송출하는 양을 변화시키는 것이다. 머플러(12)는 압축기(11)의 토출측에 배치되어 있다. 머플러(12)는 냉매의 맥동을 저감시키는 것이다. 4방향 전환 밸브(13)는 냉방 운전시와 난방 운전시에 의해 냉매의 흐름을 바꾸는 밸브이다. 도 1은 냉방 운전인 때의 냉매 사이클을 나타내고 있다. 도 1에서는 난방 운전시의 냉매 회로에 관해서는 일부 생략하고 있다.
실외 열교환기(14)는, 냉매와 실외 공기의 열교환을 행한다. 실외 열교환기(14)는, 난방 운전시에 있어서는 증발기로서 기능하며 냉매를 증발시켜 기화시킨다. 또한, 실외 열교환기(14)는, 냉방 운전시에 있어서는 응축기로서 기능하며 냉매를 응축하여 액화시킨다. 냉매 감압 장치(15)는, 냉매를 감압하고 팽창시킨다. 냉매 감압 장치(15)를 예를 들면 전자식 팽창 밸브로 구성한 경우에는, 부도시의 제어 장치의 지시에 의거하여 냉매 감압 장치(15)의 개방도 조정을 행한다. 실외 열교환기(14)에서 냉매와 열교환하는 실외의 공기는 실외 송풍기(18)에 의해 실외 열교환기(14)로 보내지게 된다.
실내 열교환기(21)는, 공조 대상으로 되는 공기와 냉매의 열교환을 행한다. 실내 열교환기(21)는, 난방 운전시에 있어서는 응축기로서 기능하며 냉매를 응축하여 액화시킨다. 또한, 실내 열교환기(21)는, 냉방 운전시에 있어서는 증발기로서 기능하며 냉매를 증발시켜 기화시킨다. 실내 열교환기(21)로 냉매와 열교환하는 공기는 실내 송풍기(22)에 의해 실내 열교환기(21)로 보내지게 된다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 압축기의 개략도이다. 압축기(11)는, 케이스(110)와 개구 밸브(40)를 갖고 있다. 케이스(110)는 천면부(110A)와 몸통부(110B)를 갖고 있다. 천면부(110A)에는 냉매 배관(30)이 접속되어 있다. 개구 밸브(40)는, 압축기(11)의 내부의 기체를 외부로 유도하기 위한 부재이다. 개구 밸브(40)는 천면부(110A)의 경판에 있어서, 냉매 배관(30)과는 별도의 구성 부재로서 설치되어 있다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 개구 밸브의 구성을 나타내는 도면이다. 개구 밸브(40)는, 원통부(41)와 판상의 폐색부(42)를 갖고 있고, 전체로서 원통형상을 이루고 있다. 도 3은, 개구 밸브(40)를 원통부(41)의 축심으로 절단한 종단면을 나타내고 있다. 원통부(41)의 제1의 단부(41A)는 개방되고, 원통부(41)의 제2의 단부(41B)는 폐색부(42)에 의해 폐색되어 있다. 폐색부(42)는 평판형상을 이루고 있다.
개구 밸브(40)는, 도 2에 나타내듯이 원통부(41)의 제1의 단부(41A)가 압축기(11)의 안쪽으로 향하여 개구하고, 제2의 단부(41B)가 압축기(11)의 바깥쪽으로 향하도록 압축기(11)에 마련되어 있다. 원통부(41)는, 제1의 단부(41A)를 통해서 압축기(11)와 연통하고 있다. 이 구성에 의해, 압축기(11) 안의 기체는 원통부(41)로 흘러 들어간다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 공기 조화기의 압축기의 내부의 압력 변화를 나타내는 그래프이다. 도 4를 참조하면서, 개구 밸브(40)의 기능에 관하여 설명한다. 도 4의 그래프는, 종축에 압축기(11)의 내부의 압력(P)을 취하고, 횡축에 시간(T)을 취하고 있다. 압력(P)의 단위는 MPa이고, 시간(T)의 단위는 sec, 즉, 초이다. Pcomp는 공기 조화기(1)의 설계 압력이다. P1max는 압축기(11)의 보증 압력이다. 압축기(11)의 보증 압력(P1max)은 공기 조화기(1)의 설계 압력(Pcomp)의 약 3배이다. 압축기(11)는, 보증 압력(P1max)을 담보하도록 설계되어 있다. 즉, 압축기(11)의 내부에 더해지는 압력이 보증 압력(P1max)보다도 낮으면, 압축기(11)는 정상적인 운전이 보증된다. P2max는, 압축기(11)의 파손 압력이다. 압축기(11)의 파손 압력(P2max)이란, 압축기(11)에 파손이 발생하는 압력이고, 보증 압력(P1max)에 대해 고압측에 공차를 가진 값으로 되어 있다. 즉, 압축기(11)의 내부에 파손 압력(P2max) 이상의 압력이 더해지면, 압축기(11)는 파손되어 정상으로 동작하지 않게 될 가능성이 있다.
펌프 다운의 실행시, 도 1에 나타내는 실내기(20)의 냉매를 실외기(10)에 회수하기 위해, 액측 폐쇄 밸브(16)를 전부 폐쇄하고, 가스측 폐쇄 밸브(17)를 전부 개방하여 강제 냉매 운전을 행한다. 이때, 예를 들면, 이미 실외기(10)와 실내기(20)가 분리된 상태에서 가스측 폐쇄 밸브(17)가 전체 개방인 채 냉방 운전이 실행되면 냉매 회로내에 대량의 공기가 혼입된다. 그 결과, 압축기(11)의 내부에서 공기 압축이 일어나고, 압축기(11)의 압력(P)이 파손 압력(P2max)을 상회할 때까지 급격하게 상승하여 압축기(11)가 파손되는 경우가 있다.
도 4의 실선(L1)은, 공기 조화기(1)의 펌프 다운 실행 중, 냉매 회로내에 대량의 공기가 혼입되고, 압축기(11)의 압력(P)이 설계 압력(Pcomp)을 밑돌고 있던 상태에서 급격하게 상승하여 설계 압력(Pcomp)을 초과하고, 또한 보증 압력(P1max)을 초과해 가는 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 압축기(11) 안의 고압 가스가 압축기(11)의 밖으로 배출되지 않으면, 압축기(11)의 압력(P)은 가늘은 파선(L2)으로 나타내듯이 급격한 상승을 계속하여 파손 압력(P2max)을 초과하여 버린다.
그래서, 본 실시의 형태 1에서는, 압축기(11)의 압력(P)이 급격하게 상승한 경우, 개구 밸브(40)를 통하여 압축기(11)의 내부의 고압 가스를 배출하도록 구성하고 있다. 개구 밸브(40)는, 압축기(11)의 보증 압력(P1max)보다 높고, 또한, 압축기(11)의 파손 압력(P2max)보다 낮은 값으로 설정되어 있는 개구 압력(Pp)이 더해지면 개구를 시작하도록 구성되어 있다. 즉, 원통부(41)에 흘러 들어갔던 가스가 폐색부(42)를 밀어누르는 압력이 보증 압력(P1max)을 상회하고, 압축기(11) 안의 압력의 상승에 의해 개구 압력(Pp)에 도달하면, 원통부(41)와 폐색부(42)의 경계부분, 또는 폐색부(42) 자체에 개구가 형성된다. 그리고, 원통부(41)가 압축기(11)의 내부의 가스를 압축기(11)의 외부로 유도하는 개방 유로로 된다.
또한, 개구 밸브(40)는, 압축기(11)의 압력(P)이 보증 압력(P1max)을 상회하고 나서 파손 압력(P2max)에 도달하는 것보다도 빠르게 압축기(11)의 내부의 가스를 압축기(11)의 외부로 유도하는 개방 유로가 형성되도록 구성되어 있다. 도 4에 나타내는 예로는, 압축기(11)의 압력(P)이 보증 압력(P1max)을 상회하고 나서 파손 압력(P2max)에 이를 때까지의 시간은 t2초-t1초이다. 이 경우, 본 실시의 형태 1에서는, 개구 밸브(40)가 개구를 시작하고 나서, 원통부(41)가 개방 유로로서 기능하기 까지의 시간이, t2초-t1초보다도 짧아지도록 개구 밸브(40)는 구성되어 있다. 이 구성에 의해, 급격하게 상승하여 보증 압력(P1max)을 초과한 압축기(11)의 압력(P)은, 도 4의 굵은 파선(L3)으로 나타내듯이 파손 압력(P2max)에 도달하는 일 없이 강하한다.
본 실시의 형태 1에서는, 도 3에 나타내듯이 개구 밸브(40)를 원통부(41)와 폐색부(42)로 구성하고, 원통부(41)의 제1의 단부(41A)를 압축기(11)와 연통시키고 있다. 여기에서, 개구 밸브(40)의 원통부(41)의 내경 및 폐색부(42)의 판두께에 관하여 설명한다. 표 1은 몸통부(110B)의 내경이 107mm이고, 판두께가 2.6mm인 케이스(110)를 갖는 압축기(11)를 이용한 경우의 압축기(11)의 회전수와 압력 상승 속도의 관계를 나타내는 표이다. 도 5는 표 1에 나타내는 실험 결과에 의거하여, 압축기(11)의 회전수와 압력 상승 속도의 관계를 그래프화 한 것이다. 표 1 및 도 5에 나타내듯이 압축기의 일반적인 회전수인 60rps에 있어서 압력 상승 속도는 약 200MPa/sec이다. 압축기(11)의 케이스를 파손시키지 않고 압축기(11) 안의 압력을 개방하기 위해서는, 압력 상승 속도를 압력 개방 속도가 상회하지 않으면 안된다.
[표 1]
Figure 112020092592430-pct00001
표 2는, 몸통부(110B)의 내경이 107mm이고, 판두께가 2.6mm인 케이스(110)를 갖는 압축기(11)를 이용하고, 개구 밸브(40)의 원통부(41)의 내경을 바꾸어 실험한 경우의 개구 밸브(40)의 내경과 압축기(11)의 압력 개방 속도의 관계를 나타내는 표이다. 도 6은 표 2에 나타내는 실험 결과에 의거하여, 개구 밸브(40)의 원통부(41)의 내경과 압력 개방 속도의 관계를 그래프화 한 것이다. 도 6의 그래프에 있어서, 압력 개방 속도를 종축으로 취하고 원통부(41)의 내경을 횡축으로 취하고 있다.
[표 2]
Figure 112020092592430-pct00002
여기에서, 도 6에 나타내듯이 원통부(41)의 내경이 10mm 이상으로 되면, 압력 개방 속도는 200MPa/sec를 초과하는 경향이 있다. 따라서, 원통부(41)의 내경을 몸통부(110B)의 내경의 약 10분의 1 이상으로 하면, 압력 개방 속도는 200MPa/sec를 상회하고, 압력 상승 속도를 상회하게 할 수 있다. 한편, 압축기(11)의 케이스 또는 개구 밸브(40)가 내압으로 파손된 경우인 분류의 초기 에너지는, 내압이 동일하면, 파손의 초기에 압축기(11)의 케이스 또는 개구 밸브(40)의 파손부에 발생하는 균열의 길이에 비례한다. 예를 들면, 개구 밸브(40)의 폐색부(42)에 일직선으로 균열이 들어갔다고 가정한 경우, 압축기(11)의 케이스의 파손과, 개구 밸브(40)의 개방에 의한 초기 에너지의 비는, 압축기(11)의 케이스의 파손에 의해 압축기(11)의 케이스에 발생하는 균열 길이 : 개구 밸브(40)의 직경이다. 즉, 개구 밸브(40)의 직경을 작게 하면 할수록 압력 개방시의 에너지를 작게 할 수 있다. 이러한 실험 결과 및 고찰에 의거하여 본 실시의 형태 1의 원통부(41)의 내경은, 도 2의 압축기(11)의 케이스(110)의 몸통부(110B)의 내경의 약 10분의 1 이상으로 설정되어 있다. 보다 바람직한 것은, 원통부(41)의 내경은, 압축기(11)의 케이스(110)의 몸통부(110B)의 내경의 10분의 1 이상이고, 상한은 허용된 압력 해방시의 에너지에 의해 설정되어 있다.
표 3은, 상술한 압축기(11)를 이용하여 개구 밸브(40)의 폐색부(42)의 판두께와 원통부(41)의 내경을 바꾸어 실험한 경우의 개구 밸브(40)의 폐색부(42), 개구 밸브(40)의 내경, 압축기(11)의 내부의 최대 압력과의 관계를 나타내는 표이다. 도 7은, 표 3에 나타내는 실험 결과에 의거하여, 개구 밸브(40)에 있어서 원통부(41)의 내경에 대한 폐색부(42)의 판두께의 비와 압축기(11)의 내부의 최대 압력의 관계를 그래프로 나타낸 것이다. 도 7의 그래프에 있어서, 압축기(11)의 내부의 최대 압력을 종축으로 취하고, 원통부(41)의 내경에 대한 폐색부(42)의 판두께의 비를 횡축으로 취하고 있다.
[표 3]
Figure 112020092592430-pct00003
이 실험 결과에 의거하여, 본 실시의 형태 1의 개구 밸브(40)의 폐색부(42)의 판두께는, 도 2에 나타내는 압축기(11)의 케이스(110)의 판두께의 약 10분의 1로 설정되어 있다. 보다 바람직한 것은, 폐색부(42)의 판두께는 압축기(11)의 케이스(110)의 판두께의 10분의 1 이상이고, 상한은 원통부(41)의 내경과의 비율에 의해 결정하는 최대 압력에 의해 설정되어 있다. 또한, 원통부(41)의 판두께는, 폐색부(42)의 판두께보다도 두껍게 되어 있다. 이상의 구성에 의해, 개구 밸브(40)의 상술한 기능이 실현되고 있다.
본 실시의 형태 1에 의하면, 압축기(11)의 압력이 보증 압력(P1max)을 밑돌고 있는 상태에서는, 개구 밸브(40)는 폐색부(42)에 의해 폐색되어 있고, 압축기(11)의 압력이 보증 압력(P1max)을 상회하고, 개구 압력(Pp)에 도달하면, 개구 밸브(40)는 개구한다. 그리고, 압축기(11)의 압력이 파손 압력(P2max)에 도달하기 전에 개방 유로가 확보된다. 따라서, 공기 조화기(1)의 통상의 냉방 운전 및 난방 운전의 기능 및 성능에 영향을 주는 일 없이 압축기(11)의 내부의 급격한 압력 상승시에 있어서 압축기(11)의 파손을 방지할 수 있다. 특히, 압축기(11)의 압력(P) 상승의 속도가 압축기(11) 이외의 냉매 회로의 구성 부품에 고압 가스가 전반하는 속도보다도 빠른 경우라도 압축기(11)의 케이스(110)의 파손을 방지할 수 있다.
개구 밸브(40)의 원통부(41)의 판두께는 폐색부(42)의 판두께보다도 두껍기 때문에, 압축기(11) 내부의 급격한 압력 상승에 따라 개구 밸브(40)가 개구한 후, 원통부(41)의 개방 유로로서의 형상이 유지된다.
공기 조화기(1)에 온도 센서 또는 압력 센서를 마련하고, 그러한 센서의 검지 결과에 의거하여 압축기(11)의 운전 정지를 제어하는 것도 고려되어진다. 그렇지만, 이와 같은 제어로는 운전 정지의 판단 기준으로서 설정한 규정치를 벗어나는 것 같은 현상의 발생, 혹은 센서의 반응 속도보다 빠른 압력 상승에는 대응할 수 없으며 압축기(11)에 파손이 발생할 가능성이 있다. 이것에 대해, 본 실시의 형태 1은, 개구 밸브(40)의 개구 압력(Pp)은, 보증 압력(P1max)보다 크게, 또한 파손 압력(P2max)보다 낮은 값으로 설정되고, 또한, 보증 압력(P1max)을 상회하고 나서 파손 압력(P2max)에 도달하는 것 보다 빠르게 개방 유로가 형성된다. 따라서, 본 실시의 형태 1에 의하면, 압축기(11)의 내부의 급격한 압력 상승에 대응할 수 있어서 압축기(11)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태 1에 의하면, 원통부(41)의 판두께는 폐색부(42)의 판두께보다도 두껍게 되어 있다. 따라서, 폐색부(42)와 원통부(41)의 경계, 또는 폐색부(42)에 개구가 형성되고, 고압 가스가 압축기(11)의 외부로 배출되는 때, 개방 유로로서의 원통부(41)의 형상이 유지된다.
또한, 개구 밸브(40)의 폐색부(42)의 형상은, 도 3에 나타내는 형상에 한정되는 것은 아니다. 도 8 및 도 9는, 공기 조화기의 개구 밸브의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 개구 밸브(50)는, 원통부(51)와 폐색부(52)를 갖고 있다. 원통부(51)의 제1의 단부(51A)는 개방하고, 제2의 단부(51B)는 폐색부(52)에 의해 폐색되어 있다. 폐색부(52)는, 원통부(51)의 내측으로 향하여 볼록형상으로 만곡하여 형성되어 있다. 도 8의 예에 있어서도 원통부(51)의 내경은, 도 2에 나타내는 압축기(11) 케이스(110)의 몸통부(110B) 내경의 약 10분의 1로 설정되고, 폐색부(52)의 판두께는, 도 2에 나타내는 압축기(11) 케이스(110)의 판두께의 약 10분의 1로 설정되어 있다. 보다 바람직한 것은, 원통부(51)의 내경은, 압축기(11) 케이스(110)의 몸통부(110B) 내경의 10분의 1 이상으로 설정되고, 폐색부(52)의 판두께는, 압축기(11) 케이스(110)의 판두께의 10분의 1 이상으로 설정된다. 또한, 원통부(51)의 판두께는, 폐색부(52)의 판두께보다도 두껍게 되어 있다.
도 9에 나타내는 개구 밸브(60)는, 원통부(61)와 폐색부(62)를 갖고 있다. 원통부(61)의 제1의 단부(61A)는 개방하고, 제2의 단부(61B)는 폐색부(62)에 의해 폐색되어 있다. 폐색부(62)는, 원통부(61)의 외측으로 향하여 볼록형상으로 만곡하여 형성되어 있다. 도 9의 예에 있어서도, 원통부(61)의 내경은, 도 2에 나타내는 압축기(11) 케이스(110)의 몸통부(110B) 내경의 약 10분의 1로 설정되고, 폐색부(62)의 판두께는, 도 2에 나타내는 압축기(11) 케이스(110)의 판두께의 약 10분의 1로 설정되어 있다. 보다 바람직한 것은, 원통부(61)의 내경은, 압축기(11) 케이스(110)의 몸통부(110B) 내경의 10분의 1 이상으로 설정되고, 폐색부(62)의 판두께는, 압축기(11) 케이스(110)의 판두께의 10분의 1 이상으로 설정된다. 또한, 원통부(61)의 판두께는, 폐색부(62)의 판두께보다도 두껍게 되어 있다.
실시의 형태 2.
도 10은, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 공기 조화기의 압축기의 개략도이다. 도 10에 있어서, 실시의 형태 1의 압축기(11)의 부재와 동일한 부재에는 동일한 부호가 붙여져 있다. 도 10에 나타내듯이 개구 밸브(40)는, 냉매 배관(30)과는 별도의 부재이고, 압축기(11)의 몸통부(110B)의 측면에 마련되고, 원통부(41)의 제1의 단부(41A)가 압축기(11)의 내부와 연통하고 있다. 개구 밸브(40)는, 몸통부(110B)의 상하 방향에 있어서 압축기(11)의 하부에 저류하는 냉동기유의 유면보다도 높은 위치에 배치된다. 본 실시의 형태 2에 의하면, 상술한 실시의 형태 1의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 개구 밸브(40)에 대신하여 도 8의 개구 밸브(50) 또는 도 9의 개구 밸브(60)를 압축기(11)의 몸통부(110B)의 측면에 마련해도 좋다.
실시의 형태 3.
도 11은, 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 공기 조화기의 냉동 사이클 도면이다. 도 11에 있어서 실시의 형태 1의 공기 조화기(1)의 부재와 동일한 부재에는 동일한 부호가 붙여져 있다. 고압 영역(70)은, 압축기(11)와 실외 열교환기(14)를 접속하는 영역이고, 압축기(11)로부터 토출되는 고압 가스가 유입하는 영역이다. 본 실시의 형태 3에서는 고압 영역(70)의 범위내에 있어서 냉매 배관(30)에 분기관(80)을 통해 실시의 형태 1 또는 2로 설명한 것과 동일한 개구 밸브(40)가 마련되어 있다. 분기관(80)은 3방향으로 분기되는 분기관이다. 분기관(80)에는 압축기(11)의 토출측에 접속되어 있는 배관과, 머플러(12)에 접속되어 있는 배관과, 개구 밸브(40)의 도 3에 나타내는 제1의 단부(41A)가 접속되어 있다. 따라서, 상술한 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와 마찬가지로 원통부(41)는 제1의 단부(41A)를 통해서 압축기(11)와 연통하고 있다. 이 구성에 의해, 공기 조화기(1)의 냉매 회로의 외부에 고압 가스를 개방하는 개방 유로가 확보되어 있다.
고압 영역(70)에는, 머플러(12) 및 4방향 전환 밸브(13)가 포함되어 있고, 압축기(11)로부터 토출된 가스 냉매가 고압 영역(70)에 유입하는 때의 고압 영역(70)에 있어서 압력의 상승은 균일하지 않다. 따라서, 개구 밸브(40)의 설치 개소의 압력이 개구 압력(Pp)에 도달하기 전에 압축기(11) 안의 압력이 보증 압력(P1max)을 상회하지 않도록, 냉매의 유량과 압축기(11)의 토출구로부터의 거리에 의거하여, 냉매 배관(30)에 있어서 개구 밸브(40)의 설치 개소를 조정하지 않으면 안된다.
한편, 도 11에 나타내듯이 압축기(11)로부터 실외 열교환기(14)까지의 고압 영역(70)에는 머플러(12)가 포함되는 경우가 있다. 머플러(12)는 공기 조화기(1)가 냉방 운전될 때, 냉매 회로에 있어서 압축기(11)의 하류에 위치하는 구성 부품 중, 가장 압축기(11)에 가까운 위치에 배치되어 있는 구성 부품이다. 이 경우, 펌프 다운에 의한 강제 냉방 운전의 실행 중, 고압 가스가 고압 영역(70)에 유입하면, 머플러(12)도 파손될 가능성이 있다. 그러면, 본 실시의 형태 3에서는, 냉매 배관(30)에 있어서, 압축기(11)와 머플러(12)를 접속하는 배관에 분기관(80)을 통해 개구 밸브(40)를 마련하고 있다. 즉, 펌프 다운이 실행되는 때, 냉매 회로에 있어서 머플러(12)의 상류로 되는 위치에 개구 밸브(40)가 배치된다.
본 실시의 형태 3에 의하면, 냉매 회로를 형성하고 있는 냉매 배관(30)에 개구 밸브(40)가 마련되어 있다. 따라서, 압축기(11)의 종래의 구성을 변경하는 일 없이 펌프 다운의 실행 중에 급격한 압력 상승이 발생해도, 압축기(11)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태 3에 의하면, 펌프 다운이 실행되는 때, 냉매 회로에 있어서 머플러(12)의 상류로 되는 위치에, 개구 밸브(40)가 배치되어 있다. 따라서, 펌프 다운의 실행 중에 급격한 상승이 발생해도 압축기(11) 뿐만 아니라, 머플러(12)의 파손도 방지할 수 있다.
본 실시의 형태 3에 있어서도, 개구 밸브(40)에 대신하여 도 8의 개구 밸브(50) 또는 도 9의 개구 밸브(60)를 분기관(80)에 장착하여도 좋다.
또한, 분기관(80)은 3방향 이상으로 분기하는 분기관이라면 좋으며, 분기되어 있는 관 중의 1개에 개구 밸브(40)가 마련되어 있으면 좋다.
1 : 공기 조화기 10 : 실외기
11 : 압축기 12 : 머플러
13 : 4방향 전환 밸브 14 : 실외 열교환기
15 : 냉매 감압 장치 16 : 액측 폐쇄 밸브
17 : 가스측 폐쇄 밸브 18 : 실외 송풍기
20 : 실내기 21 : 실내 열교환기
22 : 실내 송풍기 30 : 냉매 배관
40 : 개구 밸브 41 : 원통부
41A : 제1의 단부 41B : 제2의 단부
42 : 폐색부 50 : 개구 밸브
51 : 원통부 51A : 제1의 단부
51B : 제2의 단부 52 : 폐색부
60 : 개구 밸브 61 : 원통부
61A : 제1의 단부 61B : 제2의 단부
62 : 폐색부 70 : 고압 영역
80 : 분기관 110 : 케이스
110A : 천면부 110B : 몸통부
P : 압력 P1max : 보증 압력
P2max : 파손 압력 Pp : 개구 압력

Claims (8)

  1. 압축기와, 실외 열교환기를 갖는 실외기와, 실내 열교환기를 갖는 실내기와, 상기 압축기의 내부의 기체를 외부로 유도하기 위한 개구 밸브를 구비하고, 상기 압축기, 상기 실외 열교환기, 상기 실내 열교환기가 냉매 배관으로 접속되어 냉매 회로가 형성되어 있는 공기 조화기에 있어서,
    상기 개구 밸브는,
    원통부와 판상의 폐색부를 가지며, 상기 원통부의 제1의 단부는 개방되고, 상기 원통부의 제2의 단부는 상기 폐색부에 의해 폐색되고, 상기 원통부는 상기 제1의 단부를 통해 상기 압축기와 연통하고 있으며,
    상기 압축기의 내부의 압력이, 상기 공기 조화기의 설계 압력보다 높게 설정되어 있는 상기 압축기의 보증 압력보다 높고, 또한, 상기 압축기에 파손이 발생하는 압력인 파손 압력보다도 낮은 개구 압력에 도달하면, 상기 원통부와 상기 폐색부의 경계부분 또는 상기 폐색부에 개구가 형성되도록 구성되어 있으며,
    상기 개구 밸브는, 상기 압축기의 케이스에 마련되어 있고,
    상기 원통부의 내경은, 상기 압축기의 상기 케이스의 몸통부의 내경의 10분의 1 이상이고, 상기 폐색부의 판두께는 상기 압축기의 상기 케이스의 판두께의 10분의 1 이상인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  2. 압축기와, 실외 열교환기를 갖는 실외기와, 실내 열교환기를 갖는 실내기와, 상기 압축기의 내부의 기체를 외부로 유도하기 위한 개구 밸브를 구비하고, 상기 압축기, 상기 실외 열교환기, 상기 실내 열교환기가 냉매 배관으로 접속되어 냉매 회로가 형성되어 있는 공기 조화기에 있어서,
    상기 개구 밸브는,
    원통부와 판상의 폐색부를 가지며, 상기 원통부의 제1의 단부는 개방되고, 상기 원통부의 제2의 단부는 상기 폐색부에 의해 폐색되고, 상기 원통부는 상기 제1의 단부를 통해 상기 압축기와 연통하고 있으며,
    상기 압축기의 내부의 압력이, 상기 공기 조화기의 설계 압력보다 높게 설정되어 있는 상기 압축기의 보증 압력보다 높고, 또한, 상기 압축기에 파손이 발생하는 압력인 파손 압력보다도 낮은 개구 압력에 도달하면, 상기 원통부와 상기 폐색부의 경계부분 또는 상기 폐색부에 개구가 형성되도록 구성되어 있으며,
    상기 개구 밸브는, 상기 압축기의 케이스에 마련되어 있고,
    상기 원통부의 내경은, 상기 압축기의 상기 케이스의 몸통부의 내경의 10분의 1 이상이고, 상기 폐색부의 판두께는 상기 압축기의 상기 케이스의 판두께의 10분의 1 이상이며,
    상기 원통부의 판두께는, 상기 폐색부의 판두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 몸통부와, 상기 몸통부의 상부에 위치하는 천면부를 가지고
    상기 개구 밸브는, 상기 천면부에서, 상기 냉매 배관과는 별체의 구성 부재로서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 개구 밸브는, 상기 냉매 배관과는 별체이고, 상기 압축기의 상기 몸통부의 측면에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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