KR20190086750A - 히트 펌프 - Google Patents

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KR20190086750A
KR20190086750A KR1020197018354A KR20197018354A KR20190086750A KR 20190086750 A KR20190086750 A KR 20190086750A KR 1020197018354 A KR1020197018354 A KR 1020197018354A KR 20197018354 A KR20197018354 A KR 20197018354A KR 20190086750 A KR20190086750 A KR 20190086750A
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KR
South Korea
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compressor
refrigerant
driven
pipe
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KR1020197018354A
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English (en)
Inventor
노리히로 오쿠다
히데유키 가나이
Original Assignee
얀마 가부시키가이샤
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Abstract

히트 펌프 (1) 는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 와, 전동 컴프레서 (16) 와, 오일 세퍼레이터 (20) 와, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 과, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 을 구비한다. 오일 세퍼레이터 (20) 는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 가 토출하는 냉매에 함유되는 윤활유를 분리한다. 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 은, 전동 컴프레서 (16) 로부터 연장되어 있고, 오일 세퍼레이터 (20) 를 향하여 냉매를 토출한다. 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 은, 엔진 구동 컴프레서 (13) 로부터 연장되어 있고, 오일 세퍼레이터 (20) 를 향하여 냉매를 토출하고 있고, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 플렉시블관 (82, 83) 으로 구성되어 있다.

Description

히트 펌프
본 발명은, 엔진에 의해 구동되는 엔진 구동 컴프레서와, 전동 모터에 의해 구동되는 전동 컴프레서를 구비하는 히트 펌프에 관한 것이다.
특허문헌 1 에는, 엔진 구동 컴프레서와 전동 컴프레서를 구비하는 하이브리드 타입의 히트 펌프가 기재되어 있다. 특허문헌 1 에서는, 전동 컴프레서와 오일 세퍼레이터를 토출관으로 접속시키고, 이 토출관과 엔진 구동 컴프레서를 다른 토출관으로 접속시키는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 2 에는, 엔진 구동 컴프레서와, 엔진 구동 컴프레서에 냉매를 흡입하는 냉매 흡입관과, 엔진 구동 컴프레서로부터 냉매를 토출하는 냉매 토출관을 구비하는 엔진 히트 펌프가 기재되어 있다. 특허문헌 2 에서는, 냉매 흡입관 및 냉매 토출관의 중도부에 가요관을 배치 형성하는 것이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2013-250004호 일본 공개특허공보 평01-200130호
특허문헌 1 의 히트 펌프에서는, 전동 컴프레서 등에 엔진의 진동이 전달됨으로써, 전동 컴프레서 등이 진동할 가능성이 있다. 또, 특허문헌 2 의 엔진 히트 펌프에서는, 전동 컴프레서를 배치하는 것에 대해 기재되어 있지 않다.
본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주요한 목적은, 전동 컴프레서 등에 엔진의 진동이 잘 전달되지 않는 구성의 히트 펌프를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음으로 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.
본 발명의 제 1 관점에 의하면, 이하의 구성의 히트 펌프가 제공된다. 즉, 이 히트 펌프는, 엔진 구동 컴프레서와, 전동 컴프레서와, 오일 세퍼레이터와, 전동 컴프레서 토출 배관과, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관을 구비한다. 상기 엔진 구동 컴프레서는, 엔진에 의해 구동된다. 상기 전동 컴프레서는, 전동 모터에 의해 구동된다. 상기 오일 세퍼레이터는, 상기 엔진 구동 컴프레서 및 상기 전동 컴프레서가 토출하는 냉매에 함유되는 윤활유를 분리한다. 상기 전동 컴프레서 토출 배관은, 상기 전동 컴프레서로부터 연장되어 있고, 상기 오일 세퍼레이터를 향하여 냉매를 토출한다. 상기 엔진 구동 컴프레서 토출 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서로부터 연장되어 있고, 상기 오일 세퍼레이터를 향하여 냉매를 토출하고 있고, 상기 전동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있다.
엔진 구동 컴프레서 토출 배관에 있어서 상기의 위치에 진동 경감관이 배치되어 있음으로써, 엔진에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 토출 배관, 전동 컴프레서, 및 오일 세퍼레이터에 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 이들의 진동을 억제할 수 있다.
상기의 히트 펌프에 있어서는, 이하의 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 전동 컴프레서 토출 배관에는, 상기 엔진 구동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측에 있어서, 역지 밸브가 배치되어 있다. 상기 전동 컴프레서 토출 배관 중, 상기 역지 밸브가 배치되어 있는 부분 또는 그 근방은 진동 방지 부재에 의해 고정되어 있다.
전동 컴프레서 토출 배관 중, 역지 밸브가 배치되어 있는 부분은 다른 부분보다 무거워지기 쉽기 때문에, 이 부분을 진동 방지 부재로 고정시킴으로써, 진동의 전달을 경감시킬 수 있다.
상기의 히트 펌프에 있어서는, 상기 전동 컴프레서 토출 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이로써, 엔진에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 및 오일 세퍼레이터에 더욱 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 이들의 진동을 한층 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점에 의하면, 이하의 구성의 히트 펌프가 제공된다. 즉, 이 히트 펌프는, 엔진 구동 컴프레서와, 전동 컴프레서와, 전동 컴프레서 흡입 배관과, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관을 구비한다. 상기 엔진 구동 컴프레서는, 엔진에 의해 구동된다. 상기 전동 컴프레서는, 전동 모터에 의해 구동된다. 상기 전동 컴프레서 흡입 배관은, 상기 전동 컴프레서에 접속되어 있고, 당해 전동 컴프레서가 흡입하는 냉매가 흐른다. 상기 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서에 접속되어 있고, 당해 엔진 구동 컴프레서가 흡입하는 냉매가 흐르고, 상기 전동 컴프레서 흡입 배관과의 분기 부분보다, 냉매의 흡입 방향의 하류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있다.
엔진 구동 컴프레서 흡입 배관에 있어서 상기의 위치에 진동 경감관이 배치되어 있음으로써, 엔진에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 흡입 배관 및 전동 컴프레서에 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 이들의 진동을 억제할 수 있다.
상기의 히트 펌프에 있어서는, 상기 전동 컴프레서 흡입 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관과의 분기 부분보다, 냉매의 흡입 방향의 하류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이로써, 엔진에서 발생한 진동이 전동 컴프레서에 더욱 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 전동 컴프레서의 진동을 한층 억제할 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 히트 펌프의 냉매 회로도이다.
도 2 는, 어큐뮬레이터로부터 엔진 구동 컴프레서 및 전동 컴프레서에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 엔진 구동 컴프레서 및 전동 컴프레서로부터 오일 세퍼레이터에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 제 2 실시형태에 관련된 히트 펌프의 냉매 회로도이다.
도 5 는, 제 2 실시형태에 관련된, 어큐뮬레이터로부터 엔진 구동 컴프레서 및 전동 컴프레서에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된, 엔진 구동 컴프레서 및 전동 컴프레서로부터 오일 세퍼레이터에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 먼저, 도 1 을 참조하여, 제 1 실시형태에 관련된 히트 펌프 (1) 가 장착된 건물용의 공기 조화기에 대해 설명한다. 도 1 은, 히트 펌프 (1) 의 냉매 회로도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 히트 펌프 (1) 는, 실외기 (10) 와, 실내기 (50) 를 구비한다. 히트 펌프 (1) 는, 실외기 (10) 의 실외 열교환기 (22) 와, 실내기 (50) 의 실내 열교환기 (51) 사이에서 냉매를 통하여 열교환을 실시함으로써, 실내기 (50) 가 설치된 실내의 공기의 온도를 상승시키거나 하강시키거나 할 수 있다.
실외기 (10) 는, 동력원으로서, 엔진 (12) 및 컴프레서 모터 (15) 를 구비한다. 엔진 (12) 은, 가스 엔진이며, 공급된 가스를 연소시킴으로써 동력을 발생시켜 2 개의 엔진 구동 컴프레서 (13) 를 구동시킨다. 또한, 엔진 (12) 이 구동시키는 엔진 구동 컴프레서 (13) 의 수는 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 된다. 또, 엔진 (12) 의 연료는 가스에 한정되지 않고, 예를 들어 가솔린 또는 경유여도 된다.
컴프레서 모터 (전동 모터) (15) 는, 공급된 전력을 사용하여 동력을 발생시켜 1 개의 전동 컴프레서 (16) 를 구동시킨다. 또한, 컴프레서 모터 (15) 는, 복수의 전동 컴프레서 (16) 를 구동시키는 구성이어도 된다. 이와 같이, 본 실시형태의 히트 펌프 (1) 는, 엔진 및 전동 모터로 컴프레서를 구동시키는 하이브리드 타입의 히트 펌프이다. 또한, 히트 펌프 (1) 는, 복수의 엔진 (12) 및/또는 복수의 컴프레서 모터 (15) 를 구비하는 구성이어도 된다.
엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 는, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 가스 상태의 냉매를 흡입한다. 어큐뮬레이터 (11) 는, 가스 상태의 냉매를 저류하기 위한 부재이다. 어큐뮬레이터 (11) 내에서는, 냉매는 저온 또한 저압의 가스 상태이다. 어큐뮬레이터 (11) 내의 냉매는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 에 의해 압축됨으로써, 고온 또한 고압의 가스 상태가 된다. 엔진 구동 컴프레서 (13) 는, 제 1 역지 밸브 (14) 를 통하여, 이 냉매를 오일 세퍼레이터 (20) 에 토출한다. 또, 전동 컴프레서 (16) 는, 제 2 역지 밸브 (17) 를 통하여, 이 냉매를 오일 세퍼레이터 (20) 에 토출한다.
오일 세퍼레이터 (20) 는, 가스상의 냉매로부터, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 용의 윤활유를 분리한다. 이 분리된 윤활유는, 도시 생략된 회로에 의해 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 에 되돌려진다. 또, 오일 세퍼레이터 (20) 에 의해 윤활유가 분리된 가스상의 냉매는, 사방 밸브 (21) 에 공급된다.
사방 밸브 (21) 는, 4 개의 포트가 형성되어 있고, 난방시와 냉방시에서 냉매의 공급처를 상이하게 한다. 먼저, 난방시의 냉매의 흐름에 대해 설명한다.
난방시에 있어서, 사방 밸브 (21) 는, 도 1 에 실선으로 나타내는 바와 같이 실내 열교환기 (51) 에 가스상의 냉매를 공급한다. 실내 열교환기 (51) 에서는, 냉매로부터 실내의 공기에 열을 이동시키는 열교환이 실시된다. 이 열교환에 의해, 실내의 공기의 온도가 상승한다. 또, 냉매는, 이 열교환에 의해, 저온 또한 고압의 액상으로 변화한다. 또한, 도 1 에서는, 2 개의 실내 열교환기 (51) 를 구비하는 구성이지만, 실내 열교환기 (51) 는, 1 개여도 되고, 복수여도 된다. 실내 열교환기 (51) 에서 열교환되어 액상이 된 냉매는, 제 3 역지 밸브 (26) 를 경유하여 리시버 (23) 에 공급된다.
리시버 (23) 는, 액상의 냉매를 저류하기 위한 부재이다. 리시버 (23) 에 공급된 냉매는, 제 4 역지 밸브 (27) 를 경유한 후에, 제 1 팽창 밸브 (31) 또는 제 2 팽창 밸브 (32) 를 경유하여, 실외 열교환기 (22) 에 공급된다. 또, 액상의 냉매는, 제 1 팽창 밸브 (31) 또는 제 2 팽창 밸브 (32) 를 통과함으로써, 안개상 또한 저압이 된다. 또한, 본 실시형태에 관련된 히트 펌프 (1) 에서는, 2 개의 실외 열교환기 (22) 가 형성되어 있지만, 실외 열교환기 (22) 의 수는 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 된다.
실외 열교환기 (22) 에서는, 외기로부터 냉매에 열을 이동시키는 열교환이 실시된다. 이 열교환에 의해, 냉매가 가스상으로 변화한다. 이 가스상의 냉매는, 사방 밸브 (21) 를 통하여 어큐뮬레이터 (11) 에 공급된다. 어큐뮬레이터 (11) 에서는, 가스상의 냉매가 저류된다.
다음으로, 냉방시의 냉매의 흐름에 대해 설명한다. 냉방시에 있어서, 사방 밸브 (21) 는, 도 1 에 쇄선으로 나타내는 바와 같이 실외 열교환기 (22) 에 가스상의 냉매를 공급한다. 실외 열교환기 (22) 에서는, 냉매로부터 외기에 열을 이동시키는 열교환이 실시된다. 이 열교환에 의해, 냉매는, 저온 또한 고압의 액상으로 변화한다. 실외 열교환기 (22) 에서 열교환되어 액상이 된 냉매는, 제 3 역지 밸브 (28) 를 경유하여 리시버 (23) 에 공급된다.
리시버 (23) 에 공급된 액상의 냉매는, 실내 열교환기 (51) 에 공급된다. 실내 열교환기 (51) 에서는, 실내의 공기로부터 냉매에 열을 이동시키는 열교환이 실시된다. 이 열교환에 의해, 실내의 공기의 온도가 하강한다. 또, 냉매는, 이 열교환에 의해, 저온 또한 저압의 가스상으로 변화한다. 실내 열교환기 (51) 에서 열교환된 냉매는, 사방 밸브 (21) 를 통하여 어큐뮬레이터 (11) 에 공급된다. 어큐뮬레이터 (11) 에서는, 가스상의 냉매가 저류된다.
다음으로, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조에 대해 설명한다. 도 2 는, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
상기 서술한 바와 같이, 엔진 구동 컴프레서 (13) 는, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 냉매를 흡입하고 있다. 엔진 구동 컴프레서 (13) 에 접속되어 있고, 당해 엔진 구동 컴프레서 (13) 가 흡입하는 냉매가 흐르는 배관이 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 이다. 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에는, 복수의 굽힘이 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 가 2 개 형성되어 있기 때문에, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 은, 엔진 구동 컴프레서 (13) 의 근방에서 2 개로 분기되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 있어서, 어큐뮬레이터 (11) 와 엔진 구동 컴프레서 (13) 사이에는, 복수의 관 부재가 형성되어 있지만, 그것들을 합친 것이 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에 상당한다.
상기 서술한 바와 같이, 전동 컴프레서 (16) 는, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 냉매를 흡입하고 있다. 전동 컴프레서 (16) 에 접속되어 있고, 전동 컴프레서 (16) 가 흡입하는 냉매가 흐르는 배관이 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 이다. 특히, 본 실시형태에서는, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 은, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 과 전동 컴프레서 (16) 를 접속시키고 있는 배관이다. 바꾸어 말하면, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 은, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 으로부터 분기되도록 형성되어 있다 (도 2 의 분기 부분을 참조).
또한, 본 실시형태에서는, 어큐뮬레이터 (11) 와 엔진 구동 컴프레서 (13) 를 접속시키는 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 이 있고, 이 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 이 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 이 메인으로 되어 있는 구성이다. 이를 대신하여, 어큐뮬레이터 (11) 와 전동 컴프레서 (16) 를 접속시키는 전동 컴프레서 흡입 배관이 있고, 이 전동 컴프레서 흡입 배관에 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관이 접속되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 이 메인으로 되어 있어도 된다. 또한, 세 갈래 배관 등으로 접속되어 있음으로써, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 과 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 중 어느 배관이 메인인지 특정할 수 없는 구성이어도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에는, 플렉시블관 (진동 경감관) (72, 73) 이 포함되어 있다. 플렉시블관 (72, 73) 은, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 중, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 에 분기되는 지점보다, 냉매 흐름 방향 (냉매의 흡입 방향) 의 하류측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 플렉시블관 (72, 73) 은, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에 있어서, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 과의 분기 부분보다, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 먼 위치에 배치되어 있다. 또, 냉매 흐름 방향의 상류측, 즉 어큐뮬레이터 (11) 에 가까운 측이 플렉시블관 (72) 이고, 냉매 흐름 방향의 상류측이 플렉시블관 (73) 이다.
엔진 구동 컴프레서 (13) 는, 엔진 (12) 에 접속되어 있기 때문에, 엔진 (12) 의 진동에 수반하여 엔진 구동 컴프레서 (13) 도 진동한다. 이 진동이 전동 컴프레서 (16) 및 어큐뮬레이터 (11) 등에 전달된 경우, 이들의 성능이 열화되거나 수명이 짧아지거나 할 가능성이 있다.
이 점에서, 본 실시형태에서는, 플렉시블관 (72, 73) 에 의해 방진을 실시하고 있다. 구체적으로 설명하면, 플렉시블관 (72, 73) 은, 벨로우즈상의 금속관이며, 가요성을 갖고 있다. 따라서, 플렉시블관 (72, 73) 은, 배관축 방향에 수직인 방향의 진동이 가해진 경우에도, 플렉시블관 (72, 73) 이 절곡됨으로써, 당해 진동을 경감시킬 수 있다. 그러나, 플렉시블관 (72, 73) 은, 배관축 방향에 평행한 방향의 진동의 흡수성이 부족하다. 따라서, 본 실시형태에서는, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 중, 서로 수직인 2 개의 부분에, 각각 플렉시블관 (72, 73) 이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 중, 대략 연직 방향으로 연장되는 부분에 플렉시블관 (72) 이 배치되고, 대략 수평 방향으로 연장되는 부분에 플렉시블관 (73) 이 배치되어 있다. 이로써, 3 축 방향의 모든 진동을 흡수할 수 있다. 따라서, 전동 컴프레서 (16) 및 어큐뮬레이터 (11) 등을 잘 진동되지 않게 할 수 있다.
또한, 플렉시블관 (72, 73) 의 배관축 방향은 서로 수직인 편이 바람직하지만, 배관축 방향이 상이한 것이라면, 어느 정도의 효과를 발휘시킬 수 있다. 단, 플렉시블관 (72, 73) 의 배관축 방향은 서로 상이하지 않아도 된다. 또, 플렉시블관 (72, 73) 중 적어도 일방을 구부린 상태에서 배치해도 된다. 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에 포함되는 플렉시블관은, 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 된다. 나아가서는, 진동을 흡수 가능하다면, 금속제의 벨로우즈상 이외의 관 부재를 사용해도 된다 (예를 들어 고무 조인트).
엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 은, 도 2 에 나타내는 배관 고정 부재 (74) 를 통하여, 실외기 (10) 의 하우징 등에 고정되어 있다. 보다 상세하게는, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 중, 플렉시블관 (72) 보다 냉매 흐름 방향의 상류측의 부분이 배관 고정 부재 (74) 에 장착되어 있다. 또, 배관 고정 부재 (74) 에는, 후술하는 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 도 장착되어 있다.
다음으로, 도 1 및 도 3 을 참조하여, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 로부터 오일 세퍼레이터 (20) 에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조에 대해 설명한다. 도 3 은, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 로부터 오일 세퍼레이터 (20) 에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
상기 서술한 바와 같이, 엔진 구동 컴프레서 (13) 는, 오일 세퍼레이터 (20) 에 냉매를 토출하고 있다. 엔진 구동 컴프레서 (13) 로부터 연장되어 있고, 오일 세퍼레이터를 향하여 냉매를 토출하는 배관이 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 이다. 특히, 본 실시형태에서는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 와 오일 세퍼레이터 (20) 를 접속시키는 배관이 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 이다. 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에는, 복수의 굽힘이 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 가 2 개 형성되어 있기 때문에, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 은 엔진 구동 컴프레서 (13) 의 근방에서 2 개로부터 1 개로 합류하고 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 있어서, 엔진 구동 컴프레서 (13) 와 오일 세퍼레이터 (20) 사이에는, 복수의 관 부재가 형성되어 있지만, 그것들을 합친 것이 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에 상당한다.
상기 서술한 바와 같이, 전동 컴프레서 (16) 는, 오일 세퍼레이터 (20) 에 냉매를 토출하고 있다. 전동 컴프레서 (16) 로부터 연장되어 있고, 오일 세퍼레이터 (20) 를 향하여 냉매를 토출하는 배관이 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 이다. 특히, 본 실시형태에서는, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 은, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 과 전동 컴프레서 (16) 를 접속시키고 있는 배관이다. 바꾸어 말하면, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 은, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에 합류하도록 형성되어 있다 (도 3 의 합류 부분을 참조). 또한, 흡입 배관과 마찬가지로, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 과 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 중 어느 것이 메인이어도 된다.
상기 서술한 바와 같이, 엔진 구동 컴프레서 (13) 는 엔진 (12) 과 함께 진동하기 때문에, 토출 배관측에 있어서도, 방진을 실시할 필요가 있다. 그 때문에, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에는, 플렉시블관 (진동 경감관) (82, 83) 이 포함되어 있다. 플렉시블관 (82, 83) 은, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 중, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 이 합류하는 지점보다, 냉매 흐름 방향 (냉매의 토출 방향) 의 상류측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 플렉시블관 (82, 83) 은, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에 있어서, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 과의 합류 부분보다, 오일 세퍼레이터 (20) 로부터 먼 위치에 배치되어 있다. 또한, 플렉시블관 (82, 83) 은, 제 1 역지 밸브 (14) 보다, 냉매 흐름 방향의 상류측에 배치되어 있다. 또, 냉매 흐름 방향의 상류측, 즉 엔진 구동 컴프레서 (13) 에 가까운 측이 플렉시블관 (82) 이고, 냉매 흐름 방향의 하류측이 플렉시블관 (83) 이다. 플렉시블관 (82, 83) 은, 그 배관축 방향이 서로 상이하도록 구성되어 있다. 이 구성에 의해 토출 배관측에 있어서, 3 축 방향의 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다. 따라서, 제 1 역지 밸브 (14), 전동 컴프레서 (16) 및 어큐뮬레이터 (11) 등을 진동하기 어렵게 할 수 있다.
보다 바람직하게는, 플렉시블관 (82, 83) 은, 흡입측의 플렉시블관 (72, 73) 과 마찬가지로, 그 배관축 방향이 서로 수직이 되도록 구성된다. 이 경우, 흡입측의 플렉시블관 (72, 73) 과 마찬가지로, 예를 들어 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 중, 대략 수평 방향으로 연장되는 부분에 플렉시블관 (82) 이 배치되고, 대략 연직 방향으로 연장되는 부분에 플렉시블관 (83) 이 배치되어 있어도 된다. 단, 플렉시블관 (82, 83) 의 배관축 방향은 서로 상이하지 않아도 된다. 상기에서는, 플렉시블관 (72, 73) 에 대해 여러 가지 변형예를 설명하였지만, 그것들은 플렉시블관 (82, 83) 에 대해서도 마찬가지이다.
또, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 에는, 진동 방지 부재 (76) 가 배치되어 있다. 진동 방지 부재 (76) 는, 방진 고무 등을 통하여 배관을 지지함으로써, 방진하면서 배관을 유지하는 부재이다. 진동 방지 부재 (76) 는, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 중, 제 2 역지 밸브 (17) 의 냉매 흐름 방향의 상류측의 단부인 입구의 근방에 배치되어 있다. 제 2 역지 밸브 (17) 는 배관 중에서는 중량이 크기 때문에, 진동 방지 부재 (76) 를 제 2 역지 밸브 (17) 의 근방에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 진동 방지 부재 (76) 는, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 중, 제 2 역지 밸브 (17) 의 입구의 근방이 아니라, 제 2 역지 밸브 (17) 의 냉매 흐름 방향의 하류측의 단부인 출구의 근방에 배치되어 있어도 된다. 혹은, 진동 방지 부재 (76) 는, 제 2 역지 밸브 (17) 자체를 유지하는 구성이어도 된다.
다음으로, 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 4 는, 제 2 실시형태에 관련된 히트 펌프 (1) 의 냉매 회로도이다. 도 5 는, 제 2 실시형태에 관련된, 어큐뮬레이터 (11) 로부터 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다. 도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 으로부터 오일 세퍼레이터 (20) 에 냉매가 공급되는 경로의 배관 구조를 나타내는 사시도이다.
제 2 실시형태에서는, 엔진 (12) 측뿐만 아니라, 전동 컴프레서 (16) 측에도 플렉시블관을 배치한 점에 있어서, 제 1 실시형태와 상이하다. 즉, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 이 플렉시블관 (79) 을 포함하여 구성되어 있다. 또, 도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 은 플렉시블관 (89) 을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 제 2 실시형태에서는, 플렉시블관 (89) 은, 제 2 역지 밸브 (17) 보다, 냉매 흐름 방향의 상류측에 배치되어 있지만, 하류측에 배치되어 있어도 된다.
제 2 실시형태에서는, 전동 컴프레서 (16) 측에는, 플렉시블관을 흡입 배관측과 토출 배관측에서 각각 1 개씩 배치하는 구성이지만, 각각 복수 배치해도 된다. 이 경우, 제 1 실시형태와 같이, 배관축 방향이 상이한 부분에 각각 플렉시블관을 배치하는 것이 바람직하고, 배관축 방향이 수직인 부분에 각각 플렉시블관을 배치하는 것이 더욱 바람직하다.
이상으로 설명한 바와 같이, 상기 실시형태의 히트 펌프 (1) 는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 와, 전동 컴프레서 (16) 와, 오일 세퍼레이터 (20) 와, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 과, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 을 구비한다. 엔진 구동 컴프레서 (13) 는, 엔진 (12) 에 의해 구동된다. 전동 컴프레서 (16) 는, 컴프레서 모터 (15) 에 의해 구동된다. 오일 세퍼레이터 (20) 는, 엔진 구동 컴프레서 (13) 및 전동 컴프레서 (16) 가 토출하는 냉매에 함유되는 윤활유를 분리한다. 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 은, 전동 컴프레서 (16) 로부터 연장되어 있고, 오일 세퍼레이터 (20) 를 향하여 냉매를 토출한다. 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 은, 엔진 구동 컴프레서 (13) 로부터 연장되어 있고, 오일 세퍼레이터 (20) 를 향하여 냉매를 토출하고 있고, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 플렉시블관 (82, 83) 으로 구성되어 있다.
엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에 있어서 상기의 위치에 플렉시블관 (82, 83) 이 배치되어 있음으로써, 엔진 (12) 에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 토출 배관 (85), 전동 컴프레서 (16), 및 오일 세퍼레이터 (20) 에 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 이들의 진동을 억제할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 히트 펌프 (1) 에 있어서, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 에는, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측에 있어서, 제 2 역지 밸브 (17) 가 배치되어 있다. 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 중, 제 2 역지 밸브 (17) 가 배치되어 있는 부분 또는 그 근방은 진동 방지 부재 (76) 에 의해 고정되어 있다.
전동 컴프레서 토출 배관 (85) 중, 제 2 역지 밸브 (17) 가 배치되어 있는 부분은 다른 부분보다 무거워지기 쉽기 때문에, 이 부분을 진동 방지 부재 (76) 로 고정시킴으로써, 진동의 전달을 경감시킬 수 있다.
또, 제 2 실시형태의 히트 펌프 (1) 에 있어서, 전동 컴프레서 토출 배관 (85) 은, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 플렉시블관 (89) 으로 구성되어 있다.
이로써, 엔진 (12) 에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 (16) 및 오일 세퍼레이터 (20) 에 더욱 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 이들의 진동을 한층 억제할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 히트 펌프 (1) 는, 추가로, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 과, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 을 구비한다. 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 은, 전동 컴프레서 (16) 에 접속되어 있고, 당해 전동 컴프레서 (16) 가 흡입하는 냉매가 흐른다. 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 은, 엔진 구동 컴프레서 (13) 에 접속되어 있고, 당해 엔진 구동 컴프레서 (13) 가 흡입하는 냉매가 흐르고, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 과의 분기 부분보다, 냉매의 흡입 방향의 하류측의 적어도 일부가 플렉시블관 (72, 73) 으로 구성되어 있다.
엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에 있어서 상기의 위치에 플렉시블관 (72, 73) 이 배치되어 있음으로써, 엔진 (12) 에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 및 전동 컴프레서 (16) 에 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 이들의 진동을 억제할 수 있다.
또, 제 2 실시형태의 히트 펌프 (1) 에 있어서, 전동 컴프레서 흡입 배관 (75) 은, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 과의 분기 부분보다, 냉매의 흡입 방향의 하류측의 적어도 일부가 플렉시블관 (79) 으로 구성되어 있다.
이로써, 엔진 (12) 에서 발생한 진동이 전동 컴프레서 (16) 에 더욱 잘 전달되지 않게 되기 때문에, 전동 컴프레서 (16) 의 진동을 한층 억제할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였지만, 상기의 구성은 예를 들어 이하와 같이 변경할 수 있다.
플렉시블관 (72, 73, 82, 83) 은, 각각의 엔진 구동 컴프레서 (13) 로부터 개별로 연장되어 있는 부분에, 각각 배치되어 있어도 된다. 이 구성에 의해, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 또는 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 중, 진동이 전달되는 부분을 짧게 할 수 있다. 또, 플렉시블관 (82, 83) 은, 제 1 역지 밸브 (14) 보다 냉매 흐름 방향의 하류측에 배치되어 있어도 된다.
상기 실시형태에서는, 히트 펌프 (1) 를 공기 조화기에 적용하는 예에 대해 설명하였지만, 다른 구성에 적용할 수도 있다. 예를 들어, 히트 펌프 (1) 는, 냉동기 또는 급탕기 등에 적용할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 에 플렉시블관 (72, 73) 이 형성되고, 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 에 플렉시블관 (82, 83) 이 형성되어 있다. 그러나, 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관 (71) 및 엔진 구동 컴프레서 토출 배관 (81) 의 일방에만 플렉시블관을 형성해도 된다.
1 : 히트 펌프
10 : 실외기
11 : 어큐뮬레이터
12 : 엔진
13 : 엔진 구동 컴프레서
14 : 제 1 역지 밸브
15 : 컴프레서 모터
16 : 전동 컴프레서
17 : 제 2 역지 밸브
20 : 오일 세퍼레이터
71 : 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관
72, 73 : 플렉시블관
75 : 전동 컴프레서 흡입 배관
76 : 진동 방지 부재
81 : 엔진 구동 컴프레서 토출 배관
82, 83 : 플렉시블관
85 : 전동 컴프레서 토출 배관

Claims (6)

  1. 엔진에 의해 구동되는 엔진 구동 컴프레서와,
    전동 모터에 의해 구동되는 전동 컴프레서와,
    상기 엔진 구동 컴프레서 및 상기 전동 컴프레서가 토출하는 냉매에 함유되는 윤활유를 분리하는 오일 세퍼레이터와,
    상기 전동 컴프레서로부터 연장되어 있고, 상기 오일 세퍼레이터를 향하여 냉매를 토출하는 전동 컴프레서 토출 배관과,
    상기 엔진 구동 컴프레서로부터 연장되어 있고, 상기 오일 세퍼레이터를 향하여 냉매를 토출하고 있고, 상기 전동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 엔진 구동 컴프레서 토출 배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동 컴프레서 토출 배관에는, 상기 엔진 구동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측에 있어서, 역지 밸브가 배치되어 있고,
    상기 전동 컴프레서 토출 배관 중, 상기 역지 밸브가 배치되어 있는 부분 또는 그 근방은 진동 방지 부재에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동 컴프레서 토출 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전동 컴프레서 토출 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서 토출 배관과의 합류 부분보다, 냉매의 토출 방향의 상류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프.
  5. 엔진에 의해 구동되는 엔진 구동 컴프레서와,
    전동 모터에 의해 구동되는 전동 컴프레서와,
    상기 전동 컴프레서에 접속되어 있고, 당해 전동 컴프레서가 흡입하는 냉매가 흐르는 전동 컴프레서 흡입 배관과,
    상기 엔진 구동 컴프레서에 접속되어 있고, 당해 엔진 구동 컴프레서가 흡입하는 냉매가 흐르고, 상기 전동 컴프레서 흡입 배관과의 분기 부분보다, 냉매의 흡입 방향의 하류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전동 컴프레서 흡입 배관은, 상기 엔진 구동 컴프레서 흡입 배관과의 분기 부분보다, 냉매의 흡입 방향의 하류측의 적어도 일부가 진동 경감관으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프.
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