KR20070037306A - 냉매 압축기 및 그 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치 - Google Patents

냉매 압축기 및 그 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치 Download PDF

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Abstract

오일 봉입시에 냉매 압축기 이외의 냉매 회로 내부에 오일이 유입하는 단점을 해소함과 함께, 오일 봉입량을 최대한 억제하고, 한편, 충분한 오일량을 확보할 수 있는 냉매 압축기 및 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치를 제공한다.
밀폐 용기(12) 내에 구동 요소로서의 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)에서 구동되는 제 1 및 제 2 회전 압축 요소(32, 34)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)를 구비하고, 회전 압축 기구부(18)에서 압축된 냉매를 밀폐 용기(12) 밖으로 토출하는 로터리 콤프레셔(냉매 압축기)(10)에 있어서, 밀폐 용기(12) 내 바닥부에 구성된 오일 저장소(80)와, 밀폐 용기(12)에 장착되고, 이 밀폐 용기(12) 내에 냉매 및 오일을 봉입하기 위한 서비스용 배관(100)을 구비된다.

Description

냉매 압축기 및 그 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치{REFRIGERANT COMPRESSOR AND REFRIGERANT CYCLE APPARATUS INCORPORATING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일실시예의 로터리 콤프레셔의 종단 측면도이다.
도 2는 도 1의 로터리 콤프레셔를 구비한 냉매 사이클 장치의 냉매 회로 도이다.
<부호의 설명>
10 로터리 컴프레셔
12 밀폐 용기
14 전동 요소
16 회전축
18 회전 압축 기구부
20 터미널
22 스테이터
24 로터
26 적층체
28 스테이터 코일
30 적층체
32 제 1 회전 압축 요소
34 제 2 회전 압축 요소
38 상부 실린더
40 하부 실린더
54 상부 지지 부재
56 하부 지지 부재
54A, 56A 베어링
62, 64 토출 소음실
63 상부 커버
68 하부 커버
80 오일 저장소
81 오일 펌프
92, 94 냉매 도입관
96 냉매 토출관
100 서비스용 배관
110 냉매 사이클 장치
140, 141, 142, 143, 144 슬리브
<기술 분야>
본 발명은, 밀폐 용기 내에 구동 요소와, 이 구동 요소에서 구동되는 압축 요소를 구비하고, 이 압축 요소에서 압축된 냉매를 밀폐 용기 밖으로 토출하는 냉매 압축기와 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치에 관한 것이다.
<배경 기술>
종래, 이러한 종류의 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치는, 냉매 압축기, 방열기(放熱器), 캐필러리 튜브(capillary tube)(조임 수단), 증발기 등을 순차적으로 환상(環狀)으로 배관 접속하는 것에 의해 냉매 회로가 구성되어 있다. 이러한 냉매 압축기, 예를 들면, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소에서 구동되는 회전 압축 요소를 구비한 로터리 콤프레셔에서는, 회전 압축 요소의 흡입 포트로부터 냉매 가스가 실린더의 저압실 측에 흡입되어, 롤러와 베인(vane)의 동작에 의해 압축되고 고온 고압의 냉매 가스로 되어, 실린더의 고압실측에서 토출 포트, 토출 소음실을 경유하여 밀폐 용기 내로 토출된 후, 콤프레셔의 외부로 토출되는 구성으로 되어 있다.
또, 밀폐 용기 내의 바닥부는 오일 저장소로 되고, 회전축의 일단(하단)에 장착된 오일 펌프(급유 수단)에 의해 오일 저장소로부터 오일을 빨아올릴 수 있어, 회전 압축 요소의 슬라이드부 등에 공급되어 윤활과 밀봉을 행하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조)
[특허문헌 1] 특개 2004-27970호 공보
<발명이 해결하려고 하는 과제>
그런데, 종래의 냉매 압축기에 냉매 및 오일을 봉입(封入)하는 경우, 냉매 회로를 구성하는 각 기기를 접속하는 배관 중 하나에 냉매 및 오일 봉입용의 서비스(service)용 배관을 미리 장착해 두어, 냉매 회로 내부를 진공 당김 하면서 이 냉매 및 오일을 봉입하고 있었다.
그렇지만, 이와 같이 냉매 회로 내부를 진공 당김 하면서 냉매 배관에 접속된 서비스용 배관으로부터 냉매나 오일을 봉입했을 경우, 냉매 압축기 이외의 냉매 회로 내에도 오일이 들어가 버리기 때문에, 실제로 냉매 압축기 내에 봉입되는 오일량이 감소하여 버린다.
특히, 오일 봉입량이 적은 소형의 냉매 압축기에 있어서는, 냉매 압축기의 오일 저장소 내의 오일량을 충분히 확보할 수 없고, 슬라이드성 및 밀봉성이 저하하는 문제가 생기고 있었다. 또, 이러한 오일 부족을 해소하기 위해, 봉입하는 오일량을 늘렸을 경우, 냉매 압축기 외부의 오일량도 증대하기 때문에, 냉매 회로에 악영향을 미칠 우려가 있었다.
특히, 냉동고 등의 저온용의 냉매 사이클 장치에서는, 캐필러리 튜브에 있어서 냉매를 충분히 감압(減壓)할 수 있도록 통로 저항을 크게 하는 관계상, 냉매 회로 내에 토출된 오일에 의해 이 캐필러리 튜브가 폐색(閉塞)하여, 운전에 지장을 초래하는 문제도 생기고 있었다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 오일 봉입시에 냉매 압축기 외부로 오일이 유입하는 단점을 해소함과 동시에, 오일 봉입량을 최대한 억제하고, 한편, 충분한 오일량을 확보할 수 있는 냉매 압축기 및 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명의 냉매 압축기는, 밀폐 용기 내에 구동 요소와, 이 구동 요소에서 구동되는 압축 요소를 구비하고, 이 압축 요소에서 압축된 냉매를 밀폐 용기 밖으로 토출하는 것으로서, 밀폐 용기 내 바닥부에 구성된 오일 저장소와, 밀폐 용기에 장착되어, 이 밀폐 용기 내에 냉매 및 오일을 봉입하기 위한 서비스용 배관을 구비한 것이다.
청구항 2의 발명의 냉매 압축기는, 상기 발명에 있어서 밀폐 용기는, 세로로 긴 원통형을 나타낸 용기 본체와, 이 용기 본체의 상단 개구를 폐색하는 엔드 캡(end cap)을 구비하고, 압축 요소를 용기 본체 내 하부에, 구동 요소를 용기 본체내 상부에 수납하며, 오일 저장소를 용기 본체 내 바닥부에 구성함과 동시에, 서비스용 배관을 구동 요소 위쪽의 용기 본체에 장착한 것이다.
청구항 3의 발명의 냉매 사이클 장치는, 상기 각 발명의 냉매 압축기, 방열기, 조임 수단 및 증발기 등을 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로를 구비한 것이다.
청구항 4의 발명의 냉매 사이클 장치는, 청구항 3의 발명에 있어서 냉매로서 이산화탄소 냉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
<발명의 효과>
본 발명의 냉매 압축기에 의하면, 밀폐 용기에 해당 밀폐 용기 내에 냉매 및 오일을 봉입하기 위한 서비스용 배관을 구비함으로써, 서비스용 배관으로부터 직접 밀폐 용기 내에 냉매 및 오일을 봉입할 수 있게 된다.
이것에 의해, 냉매 압축기의 오일량을 충분히 확보할 수 있게 된다. 또, 밀폐 용기 내에 확실히 모든 오일을 봉입하는 것이 가능해지므로, 냉매 압축기로의 오일 봉입량을 필요 최소한으로 억제할 수 있게 된다.
특히, 청구항 2와 같이 압축 요소를 용기 본체 내 하부에, 구동 요소를 용기 본체 내 상부에 수납하고, 오일 저장소를 용기 본체 내 바닥부에 구성함과 동시에, 서비스용 배관을 구동 요소 위쪽의 용기 본체에 장착함으로써, 구동 요소 및 압축 요소를 회피하여, 오일 저장소보다 위쪽이 되는 위치로부터 냉매 및 오일을 용이하게 봉입하는 것이 가능하게 된다.
또, 청구항 3의 발명 같이 상기 각 냉매 압축기, 방열기, 조임 수단 및 증발기와 배관 접속하여 냉매 회로를 구성함으로써, 오일 봉입시에 냉매 압축기 외부에 오일이 유입하는 단점을 해소할 수 있고, 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치의 운전 성능을 확보하는 것이 가능하게 된다.
특히, 청구항 4와 같이 냉매로서 이산화 탄소를 사용했을 경우, 봉입시의 오일이 조임 수단에 체류하여 폐색해 버리는 단점을 해소할 수 있게 된다.
이상에 의해, 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치의 신뢰성 및 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>
이하, 도면에 근거하여 본 발명의 로터리 콤프레셔의 실시 형태를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 냉매 압축기의 일실시예로서, 밀폐 용기(12) 내에 구동 요소로서의 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)에서 구동되는 압축 요소로서의 회전 압축기 기구부(18)를 구비한 로터리 콤프레셔(10)의 종단 측면도를 나타내고 있다.
도 1에 있어서, 본 실시예의 로터리 콤프레셔(10)는, 제 1 및 제 2 회전 압축 요소(32, 34)로부터 회전 압축 기구부(18)가 구성되고, 제 1 회전 압축 요소(32)에서 압축된 냉매를 제 2 회전 압축 요소(34)에 흡입하여 압축하며, 밀폐 용기(12) 내에 토출한 후, 밀폐 용기(12)의 외부에 토출하는 내부 고압형 로터리 콤프레셔이다.
상기 밀폐 용기(12)는, 세로로 긴 원통형을 한 용기 본체(12A)와, 이 용기 본체(12A)의 상단 개구를 폐색하는 대략 사발 모양의 엔드 캡(덮개)(12B)로 구성되어 있고, 상기 회전 압축 기구부(18)를 용기 본체(12A)의 하부에, 전동 요소(14)를 용기 본체(12A)의 상부에 수납하고 있다. 그리고, 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A) 내 바닥부에는 오일 저장소(80)가 구성되어 있다.
상기 엔드 캡(12B)의 상면에는 원형의 설치 구멍(12D)이 형성되고, 이 설치 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 장착되어 있다.
전동 요소(14)는, 밀폐 용기(12)의 상부 공간 사이의 내주면에 따라서 환상으로 용접 고정된 스테이터(stator)(22)와, 이 스테이터(22)의 안쪽에 약간의 간격 을 두어 삽입 설치된 로터(rotor)(24)로 구성되어 있고, 이 로터(24)는 중심을 통하여 연직 방향으로 연장한 회전축(16)에 고정된다.
상기 스테이터(22)는, 도넛 모양의 전자강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 톱니부에 직권(直卷)(집중 말림) 방식에 의해 감겨 장착된 스테이터 코일(28)을 가지고 있다. 또, 로터(24)도 스테이터(22)와 마찬가지로 전자강판의 적층체(30)로 형성되어 있다.
상기 회전 압축 기구부(18)는, 중간 구획판(36)을 사이에 두고, 2단째가 되는 제 2 회전 압축 요소(34)를 밀폐 용기(12) 내의 전동 요소(14) 측, 1단째가 되는 제 1 회전 압축 요소(32)를 전동 요소(14)와는 반대 측에 배치하고 있다. 즉, 제 1 회전 압축 요소(32)와 제 2 회전 압축 요소(34)는, 중간 구획판(36)의 상하에 배치되고, 제 1 및 제 2 회전 압축 요소(32, 34)를 구성하는 상하부 실린더(38, 40) 및 전동 요소(14)의 회전축(16)에 형성된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져 각 실린더(38, 40) 내에서 편심 회전하는 롤러(46, 48)와, 각 롤러(46, 48)에 맞닿아 각 실린더(38, 40) 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 도시하지 않는 베인과, 하부 실린더의 한쪽(아래쪽)의 개구를 폐색함과 동시에, 회전축(16)의 베어링(56A)을 가지는 지지 부재로서의 하부 지지 부재(56)와, 상부 실린더(38)의 위쪽의 개구를 폐색함과 동시에, 회전축(16)의 베어링(54A)을 가지는 상부 지지 부재(54)로 구성된다. 또한, 상기 상하 편심부(42, 44)는 각각 180도의 위상차를 가져 회전축(16)에 설치되어 있다.
상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에는, 흡입 포트(160, 161)에서 상하부 실린더(38, 40)의 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(58, 60)와, 상부 지지 부재(54)의 상부 실린더(38)와는 반대측(위쪽)의 면을 요함(凹陷)시켜, 이 요함부를 상부 커버(63)에서 폐색하는 것에 의해 형성된 토출 소음실(62)과, 하부 지지 부재(56)의 하부 실린더(40)는 반대측(아래 쪽)의 면을 요함시켜, 이 요함부를 하부 커버(68)에서 폐색하는 것에 의해 형성된 토출 소음실(64)이 설치되어 있다. 즉, 토출 소음실 62는 상부 커버(63), 토출 소음실 64는 하부 커버(68)에서 폐색된다. 이 경우, 상부 지지 부재(54)의 중앙에는 베어링(54A)이 기립(起立) 형성되고, 마찬가지로 하부 지지 부재(56)의 중앙에는 베어링(56A)이 관통 형성되어 있다.
또, 상기 하부 커버(68)는 도넛 모양의 원형강판으로 구성되어 있고, 주변부의 4개소를 하부 볼트(80··)로 아래에서부터 하부 지지 부재(56)에 고정되며, 토출 포트에서 제 1 회전 압축 요소(32)의 하부 실린더(40) 내부와 연통하는 토출 소음실(64)의 아래쪽 면 개구부를 폐색한다. 이 볼트(80··)의 선단은 상부 지지 부재(54)에 나사 맞춤한다.
상기 상부 커버(63)에는 토출 소음실(62)과 밀폐 용기(12) 내부와 연통하는 도시하지 않는 연통로가 형성되어 있고, 이 연통로로부터 제 2 회전 압축 요소(34)로 압축된 고온 고압의 냉매 가스가 밀폐 용기(12) 내로 토출된다.
한편, 회전축(16)의 일단(하단)에는 오일 저장소(80)에 저장된 오일을 빨아 올리기 위한 급유 수단으로서의 오일 펌프(81)가 장착되어 있고, 이 오일 펌프로 빨아올려진 오일을 회전축(16)의 축 중심에 연직 방향으로 형성된 오일 구멍(88)과, 이 오일 구멍(88)에 연통하는 횡방향의 급유 구멍(82, 84)(상하 편심부(42, 44)에도 형성되어 있다)으로부터 회전 압축 기구부(18)의 슬라이드부 등에 오일이 공급된다.
그리고, 본 실시예의 로터리 콤프레셔(10)에서는, 냉매로서 지구 환경에 우수한 자연 냉매인 이산화탄소를 사용하는 것으로 한다. 또, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(鑛物油)(미네랄 오일), PAG(폴리알킬렌 글리콜(polyalkylene glycol)), 알킬 벤젠(alkyl benzene)유, 에테르(ether)유, 에스테르(ester)유 등 현존하는 오일이 사용된다.
그리고, 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 측면에는, 상부 지지 부재(54)와 하부 지지 부재(56)의 흡입 통로(58, 60), 토출 소음실(64) 및 전동 요소(14)의 위쪽에 대응하는 위치에, 슬리브(sleeve) 140, 141, 142 및 143이 각각 용접 고정되어 있다. 슬리브 140과 141은 상하에 인접함과 동시에, 슬리브 142는 슬리브 141의 대략 대각선상에 있다.
슬리브 140 내에는 상부 실린더(38)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(92)의 일단이 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 일단은 흡입 통로(58)에 연통된다. 이 냉매 도입관(92)는 밀폐 용기(12)의 위쪽을 통과하여, 슬리브 142에 이르고, 타단은 슬리브 142 내에 삽입 접속되어 토출 소음실(64)에 연통한다.
또, 슬리브 141 내에는 하부 실린더(40)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(94)의 일단이 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단은 흡입 통로(60)에 연통된다. 또, 슬리브 143 내에는 냉매 토출관(96)이 삽입 접속되고, 이 냉매 토출관(96)의 일단은 밀폐 용기(12) 내에 연통된다.
다른 한편, 상기 용기 본체(12A) 측면의 전동 요소(14)의 위쪽, 즉, 상기 슬리브 143의 대략 대각선상에는 슬리브 144가 용접 고저되어 있다. 이 슬리브 144 내에는 밀폐 용기(12) 내에 냉매 및 오일을 봉입하기 위한 후술하는 서비스용 배관(100)이 장착되어 있다.
이상 상술한 로터리 콤프레셔(10)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 방열기(150), 조임 수단으로서의 캐필러리 튜브(152), 증발기(154)와 함께 냉매 사이클 장치(110)를 구성하고, 이들을 순차적으로 배관 접속하는 것에 의해 냉매 사이클 장치(110)의 냉매 회로가 구성되어 있다.
여기서, 이러한 로터리 콤프레셔(10)에 냉매 및 오일을 봉입하는 경우에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 로터리 콤프레셔(10) 및 이 로터리 콤프레셔(10)와 함께 냉매 사이클 장치(110)를 구성하는 각 기기(방열기(150), 캐필러리 튜브(152), 증발기(154))를 배관 접속한 후, 상술한 서비스용 배관(100)으로부터 밀폐 용기(12) 내에 냉매 및 오일을 직접 봉입한다. 그리고, 이 서비스용 배관(100)으로부터 봉입된 오일은, 전동 요소(14), 회전 압축 기구부(18)의 틈 사이를 흘러 내려, 바닥부에 형성된 오일 저장소(80)에 저장된다.
그 후, 서비스용 배관(100)의 밀폐 용기(12)의 외부와 연통하는 타단측을 핀치(pinch)하여, 서비스용 배관(100)의 밀폐 용기(12)의 외부와 연통하는 개구를 확실히 폐색한다.
종래의 냉매 압축기에서는, 밀폐 용기(12) 내에 냉매 및 오일을 직접 봉입하기 위한 서비스용 배관이 설치되지 않았기 때문에, 이 로터리 콤프레셔에 냉매 및 오일을 봉입하는 데는, 냉매 사이클 장치의 각 기기를 접속하는 배관의 하나에 서비스용 배관을 미리 형성해 두고, 냉매 회로 내부를 진공 당김 하면서 이 서비스용 배관으로부터 냉매 및 오일을 흡입시켜야 했다. 그렇지만, 이 경우, 냉매 압축기 외부에서도 오일이 유입하기 때문에, 이 냉매 압축기 내에 봉입되는 오일량이 감소해 버린다.
특히, 오일 봉입량이 적은 소형의 냉매 압축기에 있어서는, 이러한 오일량의 감소에 의해 냉매 압축기 내의 오일 저장소의 오일량을 충분히 확보하지 못하고, 오일 펌프로부터 회전 압축 기구부(18)의 슬라이드부 등에 급유를 행하는 것이 곤란하게 되어, 슬라이드성 및 밀봉성이 저하하고, 로터리 콤프레셔의 운전에 지장을 초래할 우려가 있었다. 이와 같은 오일 부족을 해소하기 위해, 봉입하는 오일량을 늘렸을 경우에는, 그만큼 냉매 압축기 외부에 유입하는 오일량도 증대하기 때문에, 냉매 회로에 악영향을 초래할 우려가 있었다.
특히, 냉동고 등의 저온용의 냉매 사이클 장치에서는, 증발기에 있어서의 냉매의 증발 온도가 보다 저온이 되도록 통로 저항이 큰 캐필러리 튜브 혹은, 조임량이 한층 확대된 팽창 밸브 등의 조임 수단이 사용되기 때문에, 이러한 냉매 회로 내에 유입한 오일이 이 조임 수단에 체류하여, 조임 수단이 폐색할 우려가 있었다.
게다가, 이산화탄소 냉매를 사용했을 경우에는, 이산화탄소 냉매는 다른 냉매와 비교해서 냉각 능력이 낮기 때문에, 조임 수단의 조임량이 보다 한층 확대되어 상술과 같은 오일의 체류가 생기기 쉬워, 운전에 지장을 초래하는 문제가 발생하였다.
그렇지만, 본 발명과 같이 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)에 서비스용 배관(100)을 형성하고, 이 서비스용 배관(100)으로부터 냉매 및 오일을 밀폐 용기(12) 내에 직접 봉입하는 것으로, 오일 봉입시에 로터리 콤프레셔(10) 외부로 오일이 유입하는 단점을 해소할 수 있게 된다.
또, 밀폐 용기(12) 내에 확실히 모든 오일을 봉입하는 것이 가능해지므로, 로터리 콤프레셔(10)로의 오일 봉입량을 필요 최소한으로 억제할 수 있게 된다.
또, 본 실시예와 같이 서비스용 배관(100)을 전동 요소(14) 및 회전 압축 기구부(18)와 간섭하지 않는 용기 본체(12A)의 전동 요소(14)의 위쪽이 되는 위치에 형성하는 것으로, 냉매 및 오일을 용이하게 로터리 콤프레셔(10)의 밀폐 용기(12) 내에 봉입하는 것이 가능해진다.
이상의 구성으로, 다음에 로터리 콤프레셔의 동작을 설명한다. 터미널(20) 및 도시되지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전 되면, 전동 요소(14)가 기동(起動)하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치한 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰진 롤러(46, 48)가 상하부 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 냉매 도입관(94) 및 하부 지지 부재(56)에 형성된 흡입 통로(60)를 경유하여 흡입 포트(161)로부터 하부 실린더(40)에 저압실측에 흡입된 저압의 냉매 가스는, 롤러(48)와 도시하지 않는 베인의 동작에 의해 압축되어 중간압이 되고, 하부 실린더(40)의 고압실측에서 도시하지 않는 토출 포트를 거쳐 토출 소음실(64) 내로 토출된다.
토출 소음실(64)에 토출된 중간압의 냉매 가스는, 이 토출 소음실(64) 내에 연통된 냉매 도입관(92)를 통하여, 상부 지지 부재(84)에 형성된 흡입 통로(58)를 경유하여 흡입 포트(160)로부터 상부 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
한편, 상부 실린더(38) 내에 흡입된 중간압의 냉매 가스는, 롤러(46)와 도시하지 않은 베인의 동작에 의해 2단째의 압축이 행해져서 고온 고압의 냉매 가스가 되고, 상부 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통하여 상부 지지 부재(54)에 형성된 토출 소음실(62)에 토출 된다.
그리고, 토출 소음실(62)에 토출된 냉매는, 도시하지 않는 연통로를 경유하여 밀폐 용기(12) 내에 토출된 후, 전동 요소(14)의 틈새를 통과하여 밀폐 용기(12) 내 위쪽으로 이동하고, 이 밀폐 용기(12) 위쪽에 접속된 냉매 토출관(96)으로부터 로터리 콤프레셔(10)의 외부에 토출된다. 또한, 밀폐 용기(12) 내에 토출된 냉매를 이 전동 요소(14)의 틈새를 통과시켜 밀폐 용기(12)의 위쪽에 접속된 냉매 토출관(96)으로부터 로터리 콤프레셔(10)의 외부에 토출시키는 것으로, 이 전동 요소(14)의 틈 사이를 통과하는 과정에서, 냉매 가스 내에 혼입한 오일을 냉매 가스로부터 분리시킬 수 있다. 이것에 의해, 로터리 콤프레셔(10)의 외부에 토출되는 오일량을 최대한 저감 하는 것이 가능해진다.
이상 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명의 서비스용 배관(100)에 의해, 로터리 콤프레셔(10)의 밀폐 용기(12) 내에 직접 냉매 및 오이을 봉입할 수 있으므로, 오일 봉입시에 로터리 콤프레셔(10) 외부에 오일이 유입하여 회로에 악영향을 미치는 단점을 해소할 수 있다. 또, 밀폐 용기(12) 내에 확실히 모든 오일을 봉입 하는 것이 가능해지므로, 로터리 콤프레셔(10)로의 오일 봉입량을 최소한으로 억제할 수 있게 된다.
일반적으로, 이 로터리 콤프레셔(10)를 구비한 냉매 사이클 장치(110)의 신뢰성 및 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 냉매 압축기로서 제 1 및 제 2 회전 압축 요소(32, 34)를 구비한 내부 고압형의 로터리 콤프레셔(10)를 이용하여 설명하였으나, 본 발명의 냉매 압축 기구 로터는 이것에 한정되지 않고, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 압축 요소를 구비하여, 압축 요소에서 냉매를 압축하는 콤프레셔로 있으면 어떠한 압축기에도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 또, 실시예에서는 회전축을 세로로 설치한 형태로 한 종형 압축기를 이용하여 설명하였으나, 회전축을 가로로 설치한 형태로 한 횡형 압축기에 적용할 수 있는 것은 말할 필요는 없다.
또, 실시예에서는 서비스용 배관(100)을 전동 요소(14)의 위쪽이 되는 용기 본체(12A)에 설치하는 것으로 하였으나, 본 발명의 서비스용 배관은 본 실시예의 위치에 한정하지 않고, 구동 요소 및 압축 요소에 간섭하지 않는 위치에 있으면 상관없다.
또한, 로터리 콤프레셔의 냉매로서 이산화탄소를 이용하는 것으로 하였으나, 다른 냉매를 사용하여도 본 발명은 유효하다.
이와 같이, 본 발명의 냉매 압축기에 의하면, 밀폐 용기에 해당 밀폐 용기 내에 냉매 및 오일을 봉입하기 위한 서비스용 배관을 구비함으로써, 서비스용 배관 으로부터 직접 밀폐 용기 내에 냉매 및 오일을 봉입할 수 있게 된다.
이것에 의해, 냉매 압축기의 오일량을 충분히 확보할 수 있게 된다. 또, 밀폐 용기 내에 확실히 모든 오일을 봉입하는 것이 가능해지므로, 냉매 압축기로의 오일 봉입량을 필요 최소한으로 억제할 수 있게 된다.
특히, 청구항 2와 같이 압축 요소를 용기 본체 내 하부에, 구동 요소를 용기 본체 내 상부에 수납하고, 오일 저장소를 용기 본체 내 바닥부에 구성함과 동시에, 서비스용 배관을 구동 요소 위쪽의 용기 장착함으로써, 구동 요소 및 압축 요소를 회피하여, 오일 저장소보다 위쪽이 되는 위치로부터 냉매 및 오일을 용이하게 봉입하는 것이 가능하게 된다.
또, 청구항 3의 발명 같이 상기 각 냉매 압축기, 방열기, 조임 수단 및 증발기와 배관 접속하여 냉매 회로를 구성함으로써, 오일 봉입시에 냉매 압축기 외부에 오일이 유입하는 단점을 해소할 수 있고, 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치의 운전 성능을 확보하는 것이 가능하게 된다.
특히, 청구항 4와 같이 냉매로서 이산화 탄소를 사용했을 경우, 봉입시의 오일이 조임 수단에 체류하여 폐색해 버리는 단점을 해소할 수 있게 된다.
이상에 의해, 이 냉매 압축기를 구비한 냉매 사이클 장치의 신뢰성 및 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소에서 구동되는 압축 요소를 구비하고, 이 압축 요소에서 압축된 냉매를 상기 밀폐 용기 밖으로 토출하는 냉매 압축기에 있어서,
    상기 밀폐 용기 내 바닥부에 구성된 오일 저장소와,
    상기 밀폐 용기에 장착되어 이 밀폐 용기 내에 냉매 및 오일을 봉입하기 위한 서비스용 배관을 구비한 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밀폐 용기는, 세로로 긴 원통 모양을 한 용기 본체와, 이 용기 본체의 상단 개구를 폐색(閉塞)하는 엔드 캡(end cap)을 구비하고,
    상기 압축 요소를 상기 용기 본체 내 하부에, 상기 구동 요소를 상기 용기 본체 내 상부에 수납하여, 상기 오일 저장소를 상기 용기 본체 내 바닥부에 구성 함과 동시에,
    상기 서비스용 배관을 상기 구동 요소 위쪽의 상기 용기 본체에 장착한 것을 특징으로 하는 냉매 압축기.
  3. 제 1항 또는 제 2항의 냉매 압축기, 방열기, 조임 수단 및 증발기 등을 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 냉매 사이클 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 냉매로서 이산화탄소를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉매 사이클 장치.
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