KR20020065550A - 냉동장치용 다공질 부품 및 그 제조방법 및 냉동장치 - Google Patents

냉동장치용 다공질 부품 및 그 제조방법 및 냉동장치 Download PDF

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시게하루 타이라
아츠시 엔도우
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

이 다공질 부품의 제조방법에서는, 소결부품으로서의 압축기 내부의 헤드부품(11A),(11B)을 적어도 진공치환 또는 가열블로우 세정을 하는 것으로서, 압축기 내부의 헤드부품(11A),(11B) 중의 방청유등의 오염나 슬러지의 원인으로 되는 기름을 압축기 내부의 헤드부품(11A),(11B)으로부터 배출시키고 나서, 이 압축기 내부의 헤드부품(11A),(11B)을 냉동기유로서의 알킬벤젠계유에 침지시킨다. 이것에 의하여, 압축기 내부의 헤드부품(11A),(11B)중의 열화유인물질을 냉동기유로 치환가능하여, 냉동기의 구성부품으로서 장기간 사용하더라도 오염이나 슬러지를 초래하지 않는 냉동장치용 다공질 부품을 제조할 수 있다.

Description

냉동장치용 다공질 부품 및 그 제조방법 및 냉동장치{POROUS PART FOR REFRIGERATORS, AND METHOD OF PRODUCING THE SAME AND REFRIGERATOR}
다공질 부품으로서의 소결부품은, 값은 싸지만, 가공시에, 가공유, 전조유, 방청유등이 사용되고, 가공후는, 이들의 기름이 소결부품내에 다량 함유되어 있다.
이 발명은, 예를 들어, 냉동기의 압축기나 냉매배관의 구성 부품으로서 사용하는 냉동장치용 다공질 부품 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱이, 이 발명은, 예를 들어 냉동기의 압축기나 냉매배관의 구성 부품으로서 사용하는 재료(예를 들어 다공질 부품)를 구비한 냉동장치에 관한 것이다.
도 1은, 이 발명의 냉동장치의 실시예로서의 공기조화기의 냉매회로도이다.
도 2A는, 상기 실시예의 냉동장치의 압축기 내부의 헤드 부품의 평면도이고, 도 2B는 상기 헤드부품의 측면도이고, 도 2C는 압축기의 미들플레이트의 평면도이며, 도 2D는 상기 미들플레이트의 측면도이다.
이 소결부품을, 예를 들어 냉동기의 압축기의 구성부품에 사용하면, 운전과 정지를 반복함으로써, 압축기의 내부에 압력변동이 생기고, 상기 가공유 등이 소결부품으로부터 배출된다. 이들 기름 중의 방청유는 냉동기의 냉동기유를 열화시키기 쉽고, 막힘의 원인으로 되는 오염이나 슬러지를 일으키기 쉽다고 하는 문제가 있다. 그래서, 상기 소결부품을 압축기의 구성부품으로서 조립해 넣기 전에 세정장치로 세정하는 것이 고려될 수 있으나, 이 경우에는 새로운 설비투자가 필요하게 되기 때문에 원가가 상승한다고 하는 문제가 있다.
그래서, 이 발명의 목적은, 오염이나 슬러지를 일으키는 일 없이 냉동기의 구성부품으로서 사용가능하며 원가 절감을 실현할 수 있고 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있는 냉동장치용 다공질 부품 및 그 제조방법 및 냉동장치를 제공하는 점에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 이 발명의 냉동장치용 다공질 부품은, 냉동기유를 함유시킨 것을 특징으로 하고 있다.
이 발명에서는 다공질 부품에 냉동기유를 함유시켰기 때문에, 이 다공질 부품을 냉동기의 압축기나 냉매배관의 구성부품으로서 사용하더라도, 기름의 열화, 막힘의 원인이 되는 오염이나 슬러지를 일으키는 일이 없다. 한편, 이 냉동기유에는 절삭유, 전조유 및 가공유가 포함되어 있어도 좋다.
또한, 일실시예의 냉동장치용 다공질 부품은, 알킬벤젠계유 또는 에테르계유의 적어도 하나를 함유시켰다.
이 실시예에서는, 다공질 부품에 함유시킨 알킬벤젠계유 또는 에테르계유는, R32냉매보다도 비중이 작으므로 R32냉매중에서 가라앉는 일이 없다. 따라서, 이 실시예의 다공질 부품은 R32냉매를 사용한 냉동기의 구성부품으로서 적합할 수 있다.
또한, 다른 실시예의 냉동장치용 다공질 부품의 제조방법은, 다공질 부품을 진공중에 두고 나서, 냉동기유에 침지시켜서 이 냉동기유를 상기 다공질 부품에 함유시킨다.
이 실시예에서는, 다공질 부품을 진공중에 두는 것으로서, 다공질 부품중의 방청유 등의 오염이나 슬러지의 원인으로 되는 기름을 다공질 부품으로부터 배출시키고 나서, 이 다공질 부품을 냉동기유에 침지시킨다. 이것에 의하여, 다공질 부품중의 열화유인물질을 냉동기유로 치환시킬 수 있고 냉동기의 구성부품으로서 장기간 사용하더라도 오염이나 슬러지를 초래하지 않는 다공질 부품을 제조할 수 있다.
또한, 일실시예의 냉동장치는, 냉동기유를 함유시킨 재료를 구비하였다.
이 실시예에서는, 냉동기유를 함유시킨 재료를 구비하였기 때문에, 예를 들어 이 재료로 압축기나 냉매배관의 일부를 구성하는 것으로써 기름의 열화, 막힘의 원인이 되는 오염이나 슬러지를 일으키는 일을 방지할 수 있다. 한편, 이 냉동기유에는 절삭유, 전조유 및 가공유가 함유되어 있어도 좋다.
또한, 다른 실시예의 냉동장치는, 상기 냉동장치에 있어서 사용냉매는 R32냉매를 40중량%이상 함유하고 있다.
이 실시예에서는, 사용냉매가 R32냉매를 40중량%이상 함유하고 있으므로, 냉동능력이 높은 R32냉매에 의한 C0P의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 일실시예의 냉동장치는, 상기 냉동장치에 있어서, 에테르계유, 에스테르계유, 알킬벤젠계유 중의 적어도 하나를 냉동기유로서 상기 재료에 함유시켰다.
이 실시예에서는, 에테르계유, 에스테르계유는 HFC계 냉매에 대하여 상호 용해성이 있고, 알킬벤젠유는 에테르계유와 에스테르계유에 대하여 상호 용해성이 있다. 이들 냉동기유는 기름의 열화, 막힘의 원인이 되는 오염이나 슬러지를 일으키는 일 없이, 이들 냉동기유를 함침시킨 재료를 가진 냉동장치에 의하면 오염이나 슬러지의 발생을 방지할 수가 있다.
특히, 알킬벤젠계유 또는 에테르계유는, R32냉매보다도 비중이 작기때문에R32냉매 중에서 가라앉는 일이 없으므로, R32냉매를 사용하는 경우에 적합하다.
또한, 다른 실시예의 냉동장치는, 상기 냉동장치에 있어서, 적어도 하나의 다공질재를 상기 냉동기유를 함침시키는 재료로 하였다.
이 실시예에서는, 다공질재를 함침재료로서 채용하였으므로, 냉동기유의 함침량을 많게 할 수 있고, 슬러지나 오염의 발생 방지효과를 높일 수 있다.
<제 1 실시예>
이하, 이 발명을 도시의 실시예에 의하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하여, 이 발명의 실시예로서의 냉동장치용 소결부품의 제조방법을 설명한다. 이 제조방법은, 먼저, 도 2A, 도 2B에 나타내는 바와 같이, 소결되고 나서 가공되어 성형된 소결부품인 압축기 내부의 헤드부품(11A)을 진공중에 두고, 상기 가공, 성형시에 다량으로 함침된 방청유를 압축기내의 헤드부품(11A)으로부터 취출한다. 다음에, 이 압축기 내부의 헤드부품(11A)을 냉동기유로서의 알킬벤젠계유에 침지시킴으로써 이 압축기 내부의 헤드부품(11A)에 알킬벤젠계유를 함유시킨다. 도 2A, 도 2B에서는, 압축기 내부의 헤드부품으로서의 리어헤드(11B)의 평면도와 측면도를 나타내고 있다.
이것에 의하여, 압축기 내부의 헤드부품(11A) 중의 열화 유인물질로서의 방청유를 냉동기유로서의 알킬벤젠계유로 치환할 수 있고, 냉동기의 구성부품으로서 장기간 사용하더라도 오염이나 슬러지를 초래하지 않는 압축기 내부의 헤드부품을 제조할 수 있다. 특히, HFC계 냉매를 사용한 공기조화기에서의 캐필러리, 팽창밸브의 막힘이나 기름의 열화를 방지할 수 있고, 장기 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 이 압축기 내부의 헤드부품(11A)이 함유하는 냉동기유로서의 알킬벤젠계유는 R32냉매보다도 비중이 작아서 R32냉매중에서 가라앉는 일이 없다. 따라서, 이 압축기 내부의 헤드부품(11A)은, 특히 R32냉매를 사용한 냉동기의 구성부품으로서 적합하다.
한편, 이 실시예에서는, 냉동기를 구성하는 부품의 일예로서 압축기 내부의 헤드부품인 리어헤드(11B)를 채용하였으나, 프론트헤드이어도 좋고, 예를 들어 도 2C, 도 2D에 나타내는 바와 같은 압축기의 미들플레이트(11D)이어도 좋다. 더욱이, 피스톤이나 냉매배관의 다른 구성부품이어도 좋다. 또한, 상기 실시예에서는, 다공질 부품으로서의 소결부품인 헤드부품(11A), (11B)에 알킬벤젠계유를 함유시켰으나, 알킬벤젠계유와 에테르계유와의 혼합유를 함유시켜도 좋다. 또한, 에테르계유만을 함유시켜도 좋다. 이들의 경우에도, 기름의 비중이 R32냉매보다도 작아지기 때문에, R32냉매를 사용한 냉동기의 구성부품으로서 적합한 소결부품을 제공할 수 있다.
또한, 상기 알킬벤젠계유와 에테르계유 이외에 에스테르계유를 소결부품에함침시켜도 좋다. 더욱이, 에스테르계유에 알킬벤젠계유 혹은 에테르계유를 혼합한 혼합유를 소결부품에 함침시켜도 좋다. 더욱이 또한, 벤젠을 함유하는 기름이나 이 벤젠을 함유하는 기름과 에스테르유와의 혼합유나 상기 벤젠을 함유하는 기름과 에테르유와의 혼합유를 소결부품에 함침시켜도 좋다. 더욱이 또한, 새로운 펀칭오일(탄화수소계의 이소파라핀계의 냉동기유 또는 기름)을 소결부품에 함침시켜도 좋다.
한편, 상기 실시예에서는, 소결부품의 가공시에 함침된 방청유를 진공중에서 배출시켰으나, 소결부품의 가공시에 방청유를 대체하여 냉동기유를 사용함으로써 소결부품에 냉동기유를 함침시켜도 좋다. 또한, 상기 실시예에서는, 다공질 부품을 소결부품으로 하였으나, 다공 플라스틱이나 세라믹스로 되는 다공질 부품에도 본 발명을 적용시킬 수 있다.
<제 2 실시예>
다음에, 도 1에서, 이 발명의 냉동장치의 실시예로서의 공기조화기의 냉매회로를 나타낸다. 이 공기조화기는, 실외기(1)와 실내기(2)와가 연락배관(3),(5)으로 접속되며 냉매로서 휘연성 냉매 R32를 사용하고 있다.
실외기(1)는, 연락배관(5)에 접속된 밸브(6), 4방향 절환밸브(7), 기액분리기(8), 어큐뮬레이터(10), 압축기(11), 4방향 절환밸브(7), 실외열교환기(19), 주팽창밸브(12), 밸브(13)가 냉매배관으로 순차적으로 접속되어 있고, 밸브(13)는 상기 연락배관(3)에 접속되어 있다. 한편, 상기 실내기(2)는 연락배관(3),(5)에 접속된 실내열교환기(15)로 된다.
상기 실외열교환기(19)의 팽창밸브(12)측의 냉매배관(17)에는고압배출밸브(18)가 접속되어 있다. 이 고압배출밸브(18)는, 실외기(1)의 외측에 배치되어 있고, 냉매배관(17)의 내압이 소정치를 넘으면 열리고 소정치에 미달하면 닫힌다.
또한, 실외기(1)는 마이크로 컴퓨터로 되는 제어부(25)를 구비하며, 이 제어부(25)에는 실외의 기온을 검출하는 온도센서(26), 압축기(11)의 흡입측 배관온도(Tsuc)를 검출하는 온도센서(27), 압축기(11)의 토출측 배관온도(Tdis)를 검출하는 온도센서(28)가 접속되어 있다. 더욱이, 이 제어부(25)에는 실내분위기 온도를 검출하는 온도센서(30)와 실내열교환기(15)의 온도(Tin)를 검출하는 온도센서(31), 실외열교환기(19)의 온도(Tout)를 검출하는 온도센서(32)가 접속되어 있다. 상기 구성의 제어부(25)는, 이들 온도센서(26 내지 32)로부터의 온도신호에 대응하여 압축기(11)의 출력이나 팽창밸브(12)의 열림정도를 제어한다.
이 공기조화기는, 난방시에는, 도 1의 4방향 밸브(7)가 파선경로를 연결통하게 하여 실내열교환기(15)가 응축기로 되며 실외열교환기(19)가 증발기로 된다. 따라서, 난방시에는, 압축기(11)로부터 연락배관(5), 실내열교환기(15), 연락배관(3)을 경유한 팽창밸브(12)까지의 라인이 고압라인으로 된다. 한편, 냉방시에는, 도 1의 4방향 밸브(7)가 실선경로를 연결통하게 하여, 실외열교환기(19)가 응축기로 되고 실내열교환기(15)가 증발기가 된다. 따라서, 냉방시에는, 압축기(11)로부터 실외열교환기(19)를 거쳐서 팽창밸브(12)까지의 라인이 고압라인으로 된다.
다음에, 도 2A, 도 2B에 압축기(11)의 헤드부품(11A)을 나타낸다. 이 헤드부품(11A)은 리어헤드이다. 이 헤드부품(11A)은, 다음과 같이 하여 제작된 것이다.즉, 소결되고 나서 가공되고 성형된 소결부품인 헤드부품(11A)을 진공중에 두고, 이 가공, 성형시에 다량으로 함침된 방청유를 헤드부품(11A)으로부터 취출한다. 다음에, 이 헤드부품(11A)을, 냉동기유로서의 알킬벤젠계유에 침지시키는 것으로서 이헤드부품(11A)에 알킬벤젠계유를 함유시킨다. 한편, 도 2A, 도 2B에는 상기 헤드부품(11A)으로서의 리어헤드의 평면도와 측면도를 나타내고 있다.
이것에 의하여, 압축기(11) 내부의 헤드부품(11A) 중의 열화유인물질로서의 방청유를 냉동기유로서의 알킬벤젠계유로 치환하였으므로, 냉동기의 구성부품으로서 장기간 사용하더라도 오염나 슬러지를 초래하지 않는 압축기 내부의 헤드부품(11A)으로 된다. 특히, HFC계 냉매를 사용한 공기조화기에서의 캐필러리, 팽창밸브의 막힘이나 기름의 열화를 방지할 수 있고 장기 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 이 압축기(11)의 헤드부품(11A)이 함유하는 냉동기유로서의 알킬벤젠계유는 R32냉매보다도 비중이 작아서 R32냉매중에서 가라앉는 일이 없다. 따라서, 이 헤드부품(11A)은, 특히 R32냉매를 사용한 냉동기의 구성부품으로서 적합하다.
한편, 이 실시예에서는, 냉동기를 구성하는 부품의 일예로서 압축기 내부의 헤드부품(11A)을 도 2A, 도 2B에 나타내는 바와 같은 리어헤드로 하였으나, 프론트헤드이더라도 좋고, 예를 들어 도 2C, 도 2D에 나타내는 바와 같은 압축기의 미들플레이트(11D)이어도 좋다. 더욱이, 피스톤이나 냉매배관의 다른 구성부품이어도 좋다. 또한, 상기 실시예에서는 다공질 부품으로서의 소결부품인 헤드부품(11A)에 알킬벤젠계유를 함유시켰으나, 알킬벤젠계유와 에테르계유와의 혼합유를 함유시켜도 좋다. 또한, 에테르계유만을 함유시켜도 좋다. 이들의 경우에도, 기름의 비중이 R32냉매보다도 작아지기 때문에, R32냉매를 사용한 냉동기의 구성부품으로서 적합한 소결부품으로 된다. 한편 R32냉매를 사용하는 것으로서, 높은 COP값을 달성할 수 있으나 이 R32냉매를 40중량%이상 함유하고 있는 냉매를 사용한 경우에도, COP의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기 알킬벤젠계유와 에테르계유 이외에, 에스테르계유를 소결부품에 함침시켜도 좋다. 더욱이, 에스테르계유에 알킬벤젠계유 혹은 에테르계유를 혼합한 혼합유를 소결부품에 함침시켜도 좋다. 더욱이 또한, 벤젠을 함유하는 기름이나 이 벤젠을 함유하는 기름과 에스테르유와의 혼합유나 상기 벤젠을 함유하는 기름과 에테르유와의 혼합유를 소결부품에 함침시켜도 좋다. 더욱이 또한, 새로운 펀칭오일(탄화수소계의 이소파라핀계 냉동기유 또는 기름)을 소결부품에 함침시켜도 좋다.
한편, 상기 실시예에서는 소결부품의 가공시에 함침된 방청유를 진공중에서 배출시켰으나, 소결부품의 가공시에 방청유를 대신하여 냉동기유를 사용하는 것으로서 소결부품에 냉동기유를 함침시켜도 좋다. 또한, 상기 실시예에서는 다공질 부품을 소결부품으로 하였으나, 다공 플라스틱이나 세라믹스로 되는 다공질 부품이어도 좋다. 더욱이, 다공질 부품이외의 재료에 냉동기유를 함유시켜서 이 냉동기유를 함유시킨 재료로 냉동장치의 일부분을 구성함으로써, 기름의 열화, 막힘의 원인이 되는 오염이나 슬러지의 발생을 방지하고 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 냉동기유를 함유시킨 것을 특징으로 하는 냉동장치용 다공질 부품.
  2. 알킬벤젠계유 또는 에테르계유의 적어도 하나를 함유시킨 것을 특징으로 하는 냉동장치용 다공질 부품.
  3. 다공질 부품(11A),(11B)을 진공중에 두고 나서 냉동기유에 침지시키고 이 냉동기유를 상기 다공질 부품(11A),(11B)에 함유시키는 것을 특징으로 하는 냉동장치용 다공질 부품의 제조방법.
  4. 냉동기유를 함유시킨 재료(11A),(11B)를 구비한 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    사용냉매는 R32냉매를 40중량%이상 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    에테르계유, 에스테르계유, 알킬벤젠계유 중 적어도 하나를, 냉동기유로서상기 재료(11A),(11B)에 함유시킨 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  7. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 다공질재를, 상기 냉동기유를 함침시키는 재료(11A),(11B)로 한 것을 특징으로 하는 냉동장치.
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