압축기 및 그것을 이용한 냉동 장치

압축기 및 그것을 이용한 냉동 장치{COMPRESSOR AND REFRIGERATION DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 압축기에 관한 것이고, 특히 냉매의 온도의 계측에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 압축기를 이용한 냉동 장치에 관한 것이다.

압축기는, 냉매를 압축하는 압축 기구와, 압축 기구를 수납하는 케이스를 구비한다. 케이스의 내측에는, 압축 기구로 압축된 냉매를 흐르게 하는 통로가 설치되어 있다.

특히 냉동용의 압축기에서는, 냉매의 순환량은 작아, 높은 압축비로 압축 기구를 구동할 필요가 있다. 이와 같은 압축기에서는, 압축 기구로부터의 토출 직후의 냉매는 고온이 되기 쉬워, 압축 기구의 고장을 초래할 우려가 있다. 따라서, 토출 직후의 냉매의 온도를 계측하여, 압축기의 운전을 제어할 필요가 있다.

그래서 종래부터, 압축기의 냉매의 온도를 측정하는 기술이 제안되고 있다. 예를 들면, 통로 내에 직접, 계측기를 배치하고 있었다. 그리고, 계측기에 연결된 배선은, 냉매의 통로의 측벽을 관통하여, 케이스의 외측으로 꺼내져 있었다.

덧붙여, 본 발명에 관련하는 기술을 이하에 나타낸다.

[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평6－185480호

그러나, 배선이 통로의 측벽을 관통하면, 배선의 관통에 의하여 생긴 구멍으로부터 냉매가 누출하여 버린다. 냉매의 누출을 방지하기 위하여 구멍을 실(seal)했다고 하여도, 배선이 통한 상태에서는 실은 망가지기 쉽다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 통로 내를 흐르는 냉매의 온도의 측정을 용이하게 하는 것이 목적으로 된다.

제1 발명에 관련되는 압축기는, 냉매를 압축하는 압축기이고, 케이스와 관과 압축 기구와 모터와 안내판과 온도의 계측기를 구비한다. 케이스에는, 내측에 냉매를 위한 통로가 설치되어 있다. 관은, 케이스의 내측으로부터 외측으로 연장되어 있고, 일단(一端)과 타단(他端)을 가진다. 일단은, 통로 내의 소정의 위치에 있고 폐색하고 있다. 타단은, 케이스의 외측에 있고 개구(開口)하고 있다. 압축 기구는, 케이스 내에 배치되고, 자신이 압축한 냉매를 통로로 토출하는 토출구를 가지고 있다. 모터는, 압축 기구의 아래에 배치된 압축 기구의 구동원이다. 안내판은 모터의 외주(外周)에 배치되어 있다. 안내판은, 압축 기구로부터 토출된 압축된 냉매를 안내한다. 소정의 위치는, 케이스의 내벽과 안내판의 외면(外面)의 사이에 있다. 온도의 계측기는 관 내에 배치된다.

제2 발명에 관련되는 압축기는, 냉매를 압축하는 압축기이고, 케이스와 관과 압축 기구와 모터와 안내판과 고정 부재와 온도의 계측기를 구비한다. 케이스에는, 내측에 냉매를 위한 통로가 설치되어 있다. 관은, 케이스의 내측으로부터 외측으로 연장되어 있고, 일단(一端)과 타단(他端)을 가진다. 일단은, 통로 내의 소정의 위치에 있고 폐색하고 있다. 타단은, 케이스의 외측에 있고 개구(開口)하고 있다. 압축 기구는, 케이스 내에 배치되고, 자신이 압축한 냉매를 통로로 토출하는 토출구를 가지고 있다. 모터는, 압축 기구의 아래에 배치된 압축 기구의 구동원이다. 안내판은, 모터의 외주에 배치되어 있다. 안내판은, 압축 기구로부터 토출된 압축된 냉매를 안내한다. 고정 부재는, 압축 기구와 모터의 사이를 연결하는 축을 회전 가능하게 지지한다. 고정 부재는, 외주 하단(下端)에 있어서 케이스의 내벽으로부터 멀어지는 방향으로 오목한 제1 오목부를 가지고 있다. 안내판은, 외주 상단(上端)에 있어서 케이스의 내벽으로부터 멀어지는 방향으로 오목한 제2 오목부를 가지고 있다. 소정의 위치는, 제1 오목부 및 제2 오목부 중 적어도 어느 하나의 내부에 있다. 온도의 계측기는 관 내에 배치된다.

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제6 발명에 관련되는 압축기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 관을 케이스에 형성된 개구 내부에 고정하는 조인트를 더 구비하고 있다. 조인트는, 관과 개구의 내주(內周) 가장자리의 사이에 간극(間隙)을 가지도록, 관을 보지(保持)한다.

제7 발명에 관련되는 압축기는, 제6 발명에 관련되는 압축기이고, 계측기는, 조인트보다도 케이스의 내측에 위치하고 있다.

제8 발명에 관련되는 압축기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 냉매를 케이스의 외부로 토출하는 토출관을 더 구비하고 있다. 관의 두께는, 토출관의 두께보다도 얇다.

제9 발명에 관련되는 압축기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 냉매를 케이스의 외부로 토출하는 토출관을 더 구비하고 있다. 관의 외경(外徑)은, 토출관의 외경보다도 작다.

제10 발명에 관련되는 압축기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 적어도 관의 일단은 열전도율이 동(銅)의 열전도율과 같은 재료로 이루어진다.

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제12 발명에 관련되는 압축기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 계측기를, 관의 내벽으로 내리누르는 탄성 수단을 더 구비한다.

제13 발명에 관련되는 압축기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기이고, 냉매는 이산화탄소를 성분으로 하여 포함한다.

제14 발명에 관련되는 냉동 장치는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 압축기와, 계측기와, 응축기와, 팽창 기구와, 증발기와, 제어부를 구비하고 있다. 계측기는, 관내에 배치된 압축기 내부의 냉매의 온도를 계측한다. 응축기는, 압축기와 연통(連通)하고, 압축기로 압축된 냉매를 응축시킨다. 팽창 기구는, 응축기와 연통하고, 응축기로 응축된 냉매를 팽창시킨다. 증발기는, 팽창 기구와 연통하고, 팽창 기구로 팽창된 냉매를 증발시키는 것에 의하여 대상 공간의 공기를 냉각한다. 제어부는, 계측기로 측정된 압축기 내부의 냉매의 온도에 기초하여, 적어도 팽창 기구의 개도(開度) 조정을 행한다.

<발명의 효과>

제1 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 케이스를 내측으로부터 외측으로 연장되는 관은, 배선 등에 비하여 실하기 쉽다. 게다가, 관의 타단으로부터 온도의 계측기를 삽입하는 것만으로, 통로 내를 흐르는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 나아가서는, 계측기가 고장난 경우여도, 계측기의 교체가 용이하다. 또한, 제1 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 토출구에 가까운 위치를 흐르는 냉매일수록, 그 온도는, 토출구로부터의 토출 직후의 냉매의 온도에 가깝다. 따라서, 관의 일단이 토출구의 근처에 위치하는 것으로, 토출 직후의 냉매의 온도를 정도(精度) 좋게 측정할 수 있다. 또한, 제1 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 압축 기구로부터 나온 직후의 냉매 온도와 거의 같은 냉매 온도를 측정하는 것이 가능하다. 또한, 케이스와 안내판의 사이의 공간은 케이스 내부의 냉매 경로 중 비교적 넓은 공간이 되기 때문에, 관을 케이스의 안쪽까지 삽입하는 것이 가능하다. 게다가, 관을 안쪽까지 삽입하여도 냉매의 흐름에 영향을 주지 않는다.

제2 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 케이스를 내측으로부터 외측으로 연장되는 관은, 배선 등에 비하여 실하기 쉽다. 게다가, 관의 타단으로부터 온도의 계측기를 삽입하는 것만으로, 통로 내를 흐르는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 나아가서는, 계측기가 고장난 경우여도, 계측기의 교체가 용이하다. 또한, 제2 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 토출구에 가까운 위치를 흐르는 냉매일수록, 그 온도는, 토출구로부터의 토출 직후의 냉매의 온도에 가깝다. 따라서, 관의 일단이 토출구의 근처에 위치하는 것으로, 토출 직후의 냉매의 온도를 정도(精度) 좋게 측정할 수 있다. 또한, 제2 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 압축 기구로부터 나온 직후의 냉매 온도와 거의 같은 냉매 온도를 측정하는 것이 가능하다. 또한, 제1 오목부 및/또는 제2 오목부는 케이스 내부의 냉매 경로 중 비교적 넓은 공간이 되기 때문에, 관을 케이스의 안쪽까지 삽입하는 것이 가능하다. 게다가, 관을 안쪽까지 삽입하여도 냉매의 흐름에 영향을 주지 않는다.

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제6 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 관을 케이스와 비접촉의 상태로 고정할 수 있기 때문에, 케이스로부터 전해지는 온도의 영향이 적어져, 냉매 온도에 대한 리스폰스(response, 응답성)가 향상한다.

제7 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 케이스로부터 전해지는 온도의 영향이 한층 더 적어져, 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 한층 더 향상한다.

제8 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 토출관 부근에 온도 센서를 설치하는 경우와 비교하여, 냉매 온도를 보다 정확하게 측정하는 것이 가능하게 되어, 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 향상한다.

제9 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 토출관 부근에 온도 센서를 설치하는 경우와 비교하여, 냉매 온도를 보다 정확하게 측정하는 것이 가능하게 되어, 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 향상한다.

제10 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 열전도율이 높은 재료로 이루어지는 일단에, 온도의 계측기를 접촉시키는 것만으로, 소정의 위치를 흐르는 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다.

제11 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 소정의 위치를 흐르는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 게다가, 계측기는 관의 타단으로부터 삽입하는 것만으로 되기 때문에, 계측기의 배치가 용이하다.

제12 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 계측기를 관으로 밀착할 수 있기 때문에, 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 향상한다.

제13 발명에 관련되는 압축기에 의하면, 냉매에 이산화탄소를 이용하는 경우에 있어서도, 소정의 위치를 흐르는 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다.

제14 발명에 관련되는 냉동 장치에 의하면, 압축기 내부의 냉매 온도에 대응한 최적인 냉동 장치의 운전 제어가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 스크롤 압축기(1)에 배설된 관(71)을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 스크롤 압축기(1)에 배설된 관(72)을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 스크롤 압축기(1)에 배설된 관(73)을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 4는 도 1에 도시되는 스크롤 압축기의 제조 방법을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 5는 도 1에 도시되는 스크롤 압축기의 제조 방법을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 관(74)이 배설된 스크롤 압축기(201)를 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 7은 도 6의 관(74)의 장착 부분 부근을 부분적으로 확대한 개략적인 종단면도이다.

도 8은 도 6의 관(74)의 장착 부분 부근을 부분적으로 확대한 개략적인 횡단면도이다.

도 9는 도 6의 관(74)의 장착 부분 부근을 부분적으로 확대하여 판스프링을 구체적으로 도시한 종단면도이다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 관련되는 관(74)의 내부의 장착 부분 부근을 부분적으로 확대하여 판스프링을 구체적으로 도시한 종단면도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 스크롤 압축기(201)를 이용한 냉동 장치(300)를 개념적으로 도시하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 201: 스크롤 압축기 8: 계측기

11: 케이스 15: 압축 기구

29: 공간 41: 토출구

45: 공간(통로) 46, 48: 구멍(통로)

71 ~ 74: 관 71a ~ 74a: 일단

71b ~ 74b: 타단 113: 조인트

114: 제1 오목부 115: 제2 오목부

116: 판스프링 117: 개구

118: 간극 201: 압축기

202: 응축기 203: 전자 팽창 밸브(팽창 기구)

204: 증발기 205: 제어부

206: 냉매 배관 300: 냉동 장치

［제1 실시예］

1. 스크롤 압축기의 구조

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 스크롤 압축기(1)를 개념적으로 도시하는 도면이다. 덧붙여, 도 1에는 방향(91)이 도시되어 있고, 이하에서는 방향(91)의 화살표의 선측(先側)을 「상측」, 그것과는 반대 측을 「하측」이라고 한다.

스크롤 압축기(1)는, 케이스(11), 고정 부재(12), 압축 기구(15), 모터(16), 크랭크축(17), 흡입관(19), 토출관(20) 및 베어링(60)을 구비한다.

케이스(11)는, 방향(91)을 따라 연장된 통(111)과, 커버(112)를 가진다. 커버(112)는, 통(111)의 상측의 일단을 막고 있다. 케이스(11) 내에는, 고정 부재(12), 압축 기구(15), 모터(16), 크랭크축(17) 및 베어링(60)이 수납되어 있다.

모터(16)는 고정자(51)와 회전자(52)를 가진다. 고정자(51)는 환상(環狀)이고, 케이스(11)의 내벽(11a)에 고정되어 있다. 회전자(52)는, 고정자(51)의 내주 측에 설치되고, 고정자(51)에 에어 갭을 통하여 대향하고 있다.

크랭크축(17)은, 방향(91)을 따라 연장되고, 주축(17a)과 편심부(17b)를 가진다. 주축(17a)은, 회전축(90)을 중심으로 하여 회전하는 부분이고, 회전자(52)에 접속되어 있다. 편심부(17b)는, 회전축(90)으로부터 치우쳐 배치된 부분이고, 주축(17a)의 상측에 접속되어 있다. 크랭크축(17)의 하측의 끝은, 베어링(60)으로 접 동(摺動, 접촉하여 미끄러져 움직임) 가능하게 지지되어 있다.

고정 부재(12)는, 구체적으로 도 1에서는 하우징이고, 케이스(11)의 내벽(11a)에 간극없이 끼워져 있다. 예를 들면 압입이나 수축 끼워 맞춤 등의 방법으로, 고정 부재(12)는 내벽(11a)에 끼워진다. 고정 부재(12)는, 실을 통하여 내벽(11a)에 끼워져도 무방하다.

고정 부재(12)는, 내벽(11a)에 간극없이 끼워지기 때문에, 고정 부재(12)의 하측에 위치하는 공간(28)과, 상측에 위치하는 공간(29)을 간극없이 칸막이한다. 따라서, 고정 부재(12)는, 공간(28)과 공간(29)의 사이에 생긴 압력차를 유지할 수 있다. 덧붙여, 공간(28)에는, 후술하는 바와 같이 압축 기구(15)로 압축된 냉매가 흘러들기 때문에, 공간(28)의 압력은 높다. 한편, 공간(29)의 압력은 낮다.

고정 부재(12)에는, 상측으로 개구한 구덩이(31)가, 회전축(90) 근방에 설치되어 있다. 구덩이(31)에는, 크랭크축(17)의 편심부(17b)가 들어간다. 나아가, 고정 부재(12)는 베어링(32) 및 구멍(33)을 가진다. 크랭크축(17)의 주축(17a)이 구멍(33)을 관통한 상태로, 베어링(32)은 주축(17a)을 지지한다.

압축 기구(15)는 고정 스크롤(24)과 가동 스크롤(26)을 가지고, 냉매를 압축한다. 냉매에는, 예를 들면 이산화탄소를 주성분으로 하여 포함하는 것을 채용할 수 있다.

고정 스크롤(24)은 경판(24a)과 압축 부재(24b)를 포함한다. 경판(24a)은, 케이스(11)의 내벽(11a)에 고정되어 있고, 압축 부재(24b)는, 경판(24a)의 하측에 연결되어 있다. 압축 부재(24b)는, 소용돌이상(狀)으로 연장되어 있고, 소용돌이의 사이에 홈(24c)을 형성한다.

고정 스크롤(24)의 상측의 면은 오목상(凹狀)을 나타낸다. 해당 면 중 오목상을 나타내는 부분(42)으로 둘러싸인 공간(45)은, 덮개(44)로 막혀 있다. 덮개(44)는, 압력이 다른 두 개의 공간, 즉 공간(45)과, 그 상측의 공간(29)을 칸막이한다.

가동 스크롤(26)은 경판(26a), 압축 부재(26b) 및 베어링(26c)을 가진다. 압축 부재(26b)는 경판(26a)의 상측에 연결되어 있고, 소용돌이상으로 연장된다.

압축 부재(26b)는 고정 스크롤(24)의 홈(24c)에 들어간다. 압축 기구(15)에서는, 압축 부재(24b)와 압축 부재(26b)의 사이의 공간(40)이, 경판(24a, 26a)으로 밀폐되는 것으로, 압축실로서 이용된다.

베어링(26c)은 경판(26a)의 하측에 연결되어 있고, 크랭크축(17)의 편심부(17b)를 접동 가능하게 지지한다.

2. 냉매의 흐름

스크롤 압축기(1) 내에서의 냉매의 흐름을, 도 1을 이용하여 설명한다. 덧붙여, 도 1에서는, 냉매의 흐름을 화살표로 도시한다. 흡입관(19)으로부터 냉매가 흡입되어, 압축 기구(15)의 압축실(공간(40))로 유도된다. 압축실(공간(40))에서 압축된 냉매는, 고정 스크롤(24)의 중심 근방에 설치된 토출구(41)로부터, 공간(45)으로 배출된다. 따라서, 공간(45)의 압력은 높다. 한편, 덮개(44)로 공간(45)과는 칸막이된 공간(29)의 압력은 작은 채이다.

공간(45) 내의 냉매는, 고정 스크롤(24)에 설치된 구멍(46), 및 고정 부 재(12)에 설치된 구멍(48)을 이 순으로 통하여, 고정 부재(12)의 하측의 공간(28)으로 흐른다. 공간(28)에서는 냉매는, 안내판(58)에 의하여 간극(55)으로 유도된다. 여기서 간극(55)은, 고정자(51)의 측면의 일부분과, 케이스(11)의 사이에 설치되어 있다.

그리고, 간극(55)을 통하여 모터(16)의 하측으로 흐른 냉매는, 모터(16)의 에어 갭, 또는 간극(56)을 통하여, 토출관(20)으로 흐른다. 여기서, 간극(56)은, 고정자(51)의 측면의 다른 일부분과 케이스(11)의 사이에 설치되어 있다.

덧붙여, 토출구(41)로부터 토출된 냉매가, 공간(45), 구멍(46) 및 구멍(48)을 이 순으로 통하는 것을 감안하면, 공간(45), 구멍(46) 및 구멍(48)은 냉매용의 통로로 파악할 수 있다. 그리고, 공간(45), 구멍(46) 및 구멍(48)이 각각 케이스(11) 내에 설치되어 있는 것을 감안하면, 이와 같은 냉매의 통로는, 케이스(11)의 내측에 설치되어 있다고 파악할 수 있다.

3. 관의 배설

<제1 태양(態樣)>

상술한 스크롤 압축기(1)는, 관(71)을 더 구비하고 있다(도 1). 관(71)은, 케이스(11)의 내측으로부터 외측으로 연장되어 있다.

관(71)은 일단(71a)과 타단(71b)을 가진다. 일단(71a)은 냉매용의 통로인 공간(45) 내에 있고, 폐색하고 있다. 타단(71b)은 케이스(11)의 외측에 있고, 개구하고 있다. 도 1에서는 관(71)은, 커버(112)를 꿰뚫고 있고, 방향(91)을 따라 곧게 연장되어 있다.

이와 같은 관(71)의 배설(配設, 위치를 결정하여 설치하는 것)에 의하면, 케이스를 내측으로부터 외측으로 연장되는 관은, 배선 등에 비하여 실하기 쉽다. 게다가, 관(71)의 타단(71b)으로부터 온도의 계측기(8, 이하, 단순히 「계측기」라고 한다.)를 삽입하는 것만으로, 공간(45) 내를 흐르는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 나아가서는, 계측기(8)가 고장난 경우여도, 계측기(8)의 교체가 용이하다.

관(71)에 삽입된 계측기(8)로 냉매의 온도를 정도 좋게 측정한다고 하는 관점으로부터, 적어도 관(71)의 일단(71a)은, 열전도율이 높은 재료로 이루어져 있다. 그리고, 계측기(8)는 일단(71a)에 접촉한다.

관(71)의 일단(71a)은, 공간(45) 내에 있어서 토출구(41)의 근처에 배치되어 있다(도 1). 토출구(41)에 가까운 위치를 흐르는 냉매일수록, 그 온도는, 토출구(41)로부터의 토출 직후의 냉매의 온도에 가깝다. 따라서, 관(71)의 일단(71a)이 토출구(41)의 근처에 위치하는 것으로, 토출 직후의 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다.

관(71)은, 공간(45)과는 다른 공간(29)을 통하여, 공간(45) 내로부터 케이스(11)의 외측으로 연장되어 있다(도 1). 상술한 대로 공간(29) 내의 압력은, 공간(45) 내의 압력보다도 작다.

케이스(11)와 공간(45)의 사이에 압력이 낮은 공간(29)이 설치되어 있으면, 케이스(11)의 외측의 표면의 온도와, 공간(45) 내를 흐르는 냉매의 온도에 현저한 차가 생기기 쉽다. 그러나, 상기 관(71)에 의하면, 타단(71b)으로부터 계측기(8)를 삽입하는 것만으로, 공간(45) 내로 계측기(8)를 유도할 수 있다. 따라서, 공간(29) 이 설치되어 있어도, 공간(45) 내의 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다.

계측기(8)는, 냉매의 온도를 측정할 수 있는 것이면, 여러 가지의 온도 측정 수단을 채용하는 것이 가능하며, 예를 들면, 온도 저항체, 서미스터, 또는 열전대 등 여러 가지의 온도 측정 수단을 채용하는 것이 가능하다.

<제2 태양>

도 2 및 도 3은 각각, 도 1에 도시되는 관(71)과는 다른 위치에 배설된 관(72, 73)을 도시하는 도면이다. 덧붙여, 도 2 및 도 3에 도시되는 다른 구성 요소는, 도 1에 도시되어 있는 것과 같기 때문에, 설명을 생략한다.

도 2에 도시되는 관(72)은, 일단(72a)과 타단(72b)을 가진다. 일단(72a)은, 냉매용의 통로인 구멍(46) 내에 있고, 폐색하고 있다. 타단(72b)은, 케이스(11)의 외측에 있고, 개구하고 있다. 도 2에서는 관(72)은, 케이스(11)의 커버(112)를 꿰뚫고 있고, 방향(91)에 대하여 기울어져 비스듬히 위로 곧게 연장되어 있다.

도 3에 도시되는 관(73)은, 일단(73a)과 타단(73b)을 가진다. 일단(73a)은, 냉매용의 통로인 구멍(48) 내에 있고, 폐색하고 있다. 타단(73b)은, 케이스(11)의 외측에 있고, 개구하고 있다. 도 3에서는 관(73)은, 통(111)을 꿰뚫고 있고, 방향(91)에 대하여 수직인 방향으로 곧게 연장되어 있다.

이와 같은 관(72, 73)에 의하면, 관(71)과 마찬가지로 실하기 쉽고, 또한 구멍(46, 48) 내의 냉매의 온도를 측정할 수 있다.

<제3 태양>

도 1 내지 도 3에서는 각각, 관(71 ~ 73)만을 배설한 경우가 도시되어 있지 만, 예를 들면, 관(71 ~ 73) 중 적어도 어느 둘을, 같은 스크롤 압축기(1)에 배설하여도 무방하다.

<다른 태양>

스크롤 압축기(1)에, 공간(28) 내, 구체적으로는 간극(55) 내나 간극(56) 내로부터, 케이스(11)의 외측으로 연장되는 관을 설치하여도 무방하다.

토출구(41)로부터 토출된 냉매의 온도는, 이와 같은 냉매가 공간(28) 내로 흘러들어갈 때까지의 동안에 변화하기 쉽다. 예를 들면, 스크롤 압축기(1)의 운전을 개시한 직후에 있어서는, 모터(16)의 온도는 낮기 때문에, 모터(16)에 열을 빼앗겨 온도가 저하한다.

그러나, 스크롤 압축기(1)의 구동 후, 운전이 안정되는 것으로, 공간(28) 내를 흐르는 냉매의 온도는, 토출 직후의 냉매의 온도에 가까워진다. 예를 들면, 스크롤 압축기(1)의 운전 개시로부터 시간이 경과함에 따라, 모터(16)의 온도는 상승하기 때문에, 모터(16)로 빼앗기는 열량은 작아진다. 따라서, 본 태양의 관을 이용하여도, 토출 직후의 냉매의 온도를 측정할 수 있다.

4. 변형예

상술한 관(71 ~ 73)의 배설은, 예를 들면 로터리 압축기 등의 다른 압축기에 관해서도 적용할 수 있다.

5. 압축기의 제조 방법

도 4 및 도 5는, 도 1에 도시되는 스크롤 압축기(1)를 제조하는 방법을, 공정순으로 도시하는 도면이다. 이와 같은 제조 방법은 공정 (a)와 공정 (b)를 구비 한다.

공정 (a)에서는, 냉매용의 통로인 공간(45) 내의 소정의 위치, 예를 들면 토출구(41)에 가까운 위치에, 관(71)의 일단(71a)을 배치한다(도 1 및 도 4).

구체적으로는, 덮개(44)에 관(71)을 관통시켜, 관(71)의 일단(71a)을 덮개(44)에 대하여 타단(71b)과는 반대 측으로 돌출시킨다(도 4). 이것에 병행하여, 또는 그 후에, 관통한 관(71)과 덮개(44)의 사이의 간극을 실한다.

그 후, 일단(71a)을 아래로 한 덮개(44)로, 고정 스크롤(24)의 상측에 있는 부분(42)을 막는다(도 4). 이것에 의하여, 관(71)의 일단(71a)은, 공간(45)이 연장되는 방향에 대하여 옆으로부터 공간(45) 내로 돌출하여, 공간(45) 내에 위치한다(도 1).

공정 (b)에서는, 공정 (a)의 실행 후, 커버(112)로 통(111)의 상측의 일단을 막는다. 구체적으로는, 커버(112)에는 관통 구멍(112a)이 설치되어 있고, 관통 구멍(112a)에 관(71)을 통과시키면서, 커버(112)로 통의 상측의 일단을 막는다(도 5). 이것에 의하여 관(71)은, 관통 구멍(112a)을 지나 공간(45)의 내측으로부터 케이스(11)의 외측으로 연장된다(도 1).

상술한 방법에 의하면, 통(111)의 일단을 커버(112)로 막기 전에 관(71)을 배설하기 때문에, 배설된 관(71)으로의 실의 시행이 용이하다. 특히 상술한 구체예(도 4)에서는, 덮개(44)로 부분(42)을 막기 전에, 관(71)과 덮개(44)의 간극을 실하기 때문에, 실의 시행이 보다 용이하다.

커버(112)를 장착한 후의, 관(71)이 통한 관통 구멍(112a)으로의 실은, 커 버(112)의 외측으로부터 용이하게 행할 수 있다.

도 5에서는, 공정 (a)의 실행 후의 관(71)은, 방향(91)을 따라 곧게 위로 연장되어 있다. 이와 같은 관(71)의 형상에 의하면, 관통 구멍(112a)에 관(71)을 통하기 쉽다.

［제2 실시예］

<스크롤 압축기(201)의 구조>

도 6은, 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 스크롤 압축기(201)를 개념적으로 도시하는 도면이다. 도 6에 도시되는 스크롤 압축기(201)는, 기본적으로는, 도 1에 도시되는 스크롤 압축기(1)와 구조적으로 공통하고 있어, 도 6에 있어서, 도 1 중의 부호와 동일한 부호는, 도 1에 도시되는 구성 요소와 동일한 것을 나타내고 있는 것으로 한다.

즉, 도 6에 도시되는 스크롤 압축기(201)는, 케이스(11), 고정 부재(12), 압축 기구(15), 모터(16), 크랭크축(17), 흡입관(19), 토출관(20), 베어링(60) 및 안내판(58)을 구비한다.

덧붙여, 도 6에 도시되는 고정 부재(12)에서는, 구덩이(31) 및 구멍(33)을, 고정 부재(12)에 감합(嵌合)된 롤러 베어링에 의하여 구성하고 있다.

모터(16)는, 압축 기구(15)의 아래에 배치되고, 압축 기구(15)의 구동원이다. 모터(16)는, 회전자(52)에 동 축상에 고정된 크랭크축(17)을 회전 구동시키는 것에 의하여, 크랭크축(17)의 편심부(17b)에 회전 가능하게 지지된 가동 스크롤(26)을 공전시킨다. 이것에 의하여, 압축 기구(15)의 가동 스크롤(26)과 고정 스 크롤(24)로 형성된 압축실(공간(40))의 용적 변화에 의하여, 냉매가 압축되어 토출구(41)로부터 토출된다.

안내판(58)은, 도 6 ~ 8에 도시되는 바와 같이, 모터(16)의 외주에 배치되고, 압축 기구(15)로부터 토출된 압축된 냉매를 모터(16)의 외주면과 통(111)의 간극(55)으로 안내한다.

고정 부재(12)는, 압축 기구(15)와 모터(16)의 사이를 연결하는 크랭크축(17)을 회전 가능하게 지지한다. 고정 부재(12)는, 외주 하단에 있어서 케이스(11)의 내벽(11a)으로부터 멀어지는 방향으로 오목한 제1 오목부(114)를 가지고 있다. 제1 오목부(114)는, 고정 부재(12)의 구멍(48)에 연통하고 있다.

안내판(58)은, 외주 상단에 있어서 케이스(11)의 내벽(11a)으로부터 멀어지는 방향으로 오목한 제2 오목부(115)를 가지고 있다. 제2 오목부(115)는, 고정 부재(12)의 제1 오목부(114)와 연통하고 있다.

제2 실시예에서는, 제1 오목부(114) 및 제2 오목부(115)에 의하여, 고정 부재(12)의 하측의 공간(28)의 일부를 형성하고 있다.

<관(74)의 설명>

상술한 스크롤 압축기(201)는, 관(74)을 더 구비하고 있다(도 6). 관(74)은, 케이스(11)의 내측으로부터 외측으로 연장되어 있다.

구체적으로는, 도 6 ~ 8에 도시되는 관(74)은, 일단(74a)과 타단(74b)을 가진다. 일단(74a)은, 제1 오목부(114) 및/또는 제2 오목부(115) 내(도 6에서는, 제1 오목부(114) 및 제2 오목부(115)의 양방(兩方)에 걸치는 위치)에 위치하고 있고, 폐색하고 있다. 타단(74b)은, 케이스(11)의 외측에 있고, 개구하고 있다. 도 6에서는 관(74)은, 통(111)을 꿰뚫고 있고, 방향(91)에 대하여 수직인 방향으로 곧게 연장되어 있다.

이와 같은 관(74)에 의하면, 관(71)과 마찬가지로 실하기 쉽고, 모터(16)보다도 위에 위치하는 제1 오목부(114) 및/또는 제2 오목부(115) 내의 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다. 또한, 측정 위치가 모터(16)보다도 위이기 때문에, 모터(16)와의 접촉에 의한 냉매의 온도 저하의 영향을 받는 일 없이, 압축 기구(15)로부터 나온 직후의 냉매 온도와 거의 같은 냉매 온도를 측정하는 것이 가능하다.

나아가, 케이스(11)의 통(111)과 고정 부재(12) 및 안내판(58)의 각각의 사이의 공간인 제1 오목부(114) 및 제2 오목부(115)는, 케이스(11) 내부의 냉매 경로 중 비교적 넓은 공간이 되기 때문에, 관(74)을 케이스(11)의 안쪽까지 삽입할 수 있고, 관(74)을 안쪽까지 삽입하여도 냉매의 흐름에 영향을 주지 않는다.

또한, 이와 같은 관(74)의 배설에 의하면, 케이스(11)를 내측으로부터 외측으로 연장되는 관(74)은, 배선 등에 비하여 실하기 쉽다. 게다가, 관(74)의 타단(74b)으로부터 온도의 계측기(8)를 삽입하는 것만으로, 제1 오목부(114) 또는 제2 오목부(115) 내를 흐르는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 나아가서는, 계측기(8)가 고장난 경우여도, 계측기(8)의 교체가 용이하다.

관(74)에 삽입된 계측기(8)로 냉매의 온도를 정도 좋게 측정한다고 하는 관점으로부터, 적어도 관(74)의 일단(74a)은, 열전도율이 높은 재료(예를 들면, 동 등)로 이루어져 있다. 그리고, 계측기(8)는 일단(74a)에 접촉한다.

또한, 관(74)의 두께는, 토출관(20)의 두께보다도 얇기 때문에, 토출관(20) 부근에 온도 센서를 설치하는 경우와 비교하여, 냉매 온도를 보다 정확하게 측정하는 것이 가능하게 된다.

게다가, 관(74)의 외경은, 토출관(20)의 외경보다도 작기 때문에, 토출관(20) 부근에 온도 센서를 설치하는 경우와 비교하여, 냉매 온도를 보다 정확하게 측정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 관(74)의 외경을 작게 하는 것에 의하여, 내압(耐壓)이 향상하여, 관(74)의 두께를 얇게 하는 것이 실현 가능하게 되어 있다.

<조인트(113)의 설명>

나아가, 스크롤 압축기(201)는, 관(74)을, 케이스(11)의 통(111)에 형성된 개구(117) 내부에 고정하는 조인트(113)를 더 구비하고 있다.

도 7에 도시되는 바와 같이, 조인트(113)는, 관(74)과 개구(117)의 내주 가장자리의 사이에 간극(118)을 가지도록, 관(74)을 보지한다. 이것에 의하여, 관(74)을 케이스(11)와 비접촉의 상태로 고정할 수 있다. 또한, 조인트(113)는, 케이스(11)와 당접(當接, 부딪는 상태로 접합)하는 면에 오목부(113a)를 가지고 있기 때문에, 케이스(11)로부터 조인트(113)를 통하여 관(74)으로 전해지는 열을 줄이는 것이 가능하다.

조인트(113)는, 관(74)보다도 열전달율이 낮은 재료로, 또한, 압축기(201) 내부의 고압에 견딜 수 있는 재료에 의하여 제조된다. 예를 들면, 관(74)이 동으로 제조되는 경우에는, 동보다도 열전달율이 낮은 철 등의 재료에 의하여, 조인트(113)는 제조된다.

조인트(113)의 접합에 관해서는, 본 발명에서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 조인트(113)와 관(74)의 사이는 납땜 등에 의하여 접합되고, 조인트(113)와 케이스(11)의 통(111)의 사이는 용접 등에 의하여 접합된다.

계측기(8)의 장착 위치는, 구체적으로는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 조인트(113)보다도 케이스(11)의 내측에 위치하고 있다. 이것에 의하여, 케이스(11)로부터 전해지는 온도의 영향이 한층 더 적어진다.

계측기(8)의 위치는, 측정 정도의 향상을 위하여, 냉매의 흐름에 닿기 쉬운 구멍(48)의 바로 밑에 위치하는 것이 바람직하다.

<판스프링(116)의 설명>

또한, 스크롤 압축기(201)는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 관(74) 내에 배치된 계측기(8)를 관(74)의 내벽으로 내리누르는 탄성 수단으로서, 판스프링(116)을 더 구비하고 있다. 이것에 의하여, 계측기(8)를 관(74)으로 밀착할 수 있다.

도 9에 도시되는 판스프링(116)은, 계측기(8)에 압압력을 주는 V자상(狀)으로 접어 구부러진 압압부(116a)와, 계측기(8)가 관(74)으로부터 빠져 나오는 것을 방지하는 빠짐 방지부(116b)와, 관(74)의 꺾인 타단(74b)에 계합(係合, 걸어 맞춤)하는 계합부(116c)를 가지고 있다. 또한, 압압부(116a)에는, 계측기(8)의 몸통부를 누르는 누름판(119)이 설치되어 있다.

덧붙여, 계측기(8)를 관(74)의 내벽으로 내리누르는 탄성 수단은, 여러 가지의 형상의 것을 채용할 수 있고, 예를 들면, 도 10에 도시되는 바와 같은 계측기(8)의 양단을 사이에 두어 지지하는 한 쌍의 돌기(120a, 120b)를 설치한 판스프 링(116), 또는 그 외의 탄성 수단을 채용하는 것이 가능하다.

<냉동 장치(300)의 설명>

이상의 스크롤 압축기(201, 이하, 단순히 압축기(201)라고 한다)를 구비한 냉동 장치에서는, 계측기(8)로 계측된 압축기 내부의 냉매 온도에 기초하여, 팽창 밸브 개도의 조정 등의 운전 제어가 가능하게 된다.

즉, 도 11에 도시되는 냉동 장치(300)는, 압축기(201)와, 상술의 관(74)에 삽입된 계측기(8)와, 응축기(202)와, 전자 팽창 밸브(203)와, 증발기(204)와, 제어부(205)를 구비하고 있다. 압축기(201), 응축기(202), 전자 팽창 밸브(203) 및 증발기(204)는, 냉매 배관(206)을 통하여 순차 접속되는 것에 의하여 냉동 회로를 구성하고 있다.

계측기(8)는 관(74) 내에 배치된 압축기(201) 내부의 냉매의 온도를 계측한다.

응축기(202)는 압축기(201)와 연통하고, 압축기(201)로 압축된 냉매를 응축시킨다.

전자 팽창 밸브(203)는 응축기(202)와 연통하고, 응축기(202)로 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창 기구이다. 전자 팽창 밸브(203)는, 제어부(205)로부터의 제어 신호에 기초하여 밸브 개도를 조정하는 것이 가능하며, 냉매 유량의 조정을 행한다.

증발기(204)는, 전자 팽창 밸브(203)와 연통하고, 전자 팽창 밸브(203)로 팽창된 냉매를 증발시키는 것에 의하여 대상 공간의 공기를 냉각한다.

제어부(205)는, 계측기(8)로 측정된 압축기(201) 내부의 냉매의 온도에 기초하여, 적어도 전자 팽창 밸브(203)의 개도 조정을 행한다. 또한, 제어부(205)는, 냉동 장치 제어용 마이크로컴퓨터 등으로 이루어지며, 전자 팽창 밸브(203)의 개도 조정 이외의 제어, 예를 들면, 압축기(201)의 모터(16)의 운전 주파수 제어, 또는 비상 시에 있어서의 압축기(201) 그 외의 기구의 긴급 정지 등의 제어도 가능하다.

<제2 실시예의 특징>

(1)

제2 실시예에서는, 관(74)의 일단(74a)을, 고정 부재(12)의 제1 오목부(114) 및/또는 안내판(58)의 제2 오목부(115)의 내부에 배치하는 것에 의하여, 모터(16)보다도 위에 위치하는 제1 오목부(114) 및/또는 제2 오목부(115) 내의 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다. 이 때문에, 측정 위치가 모터(16)보다도 위이기 때문에, 모터(16)와의 접촉에 의한 냉매의 온도 저하의 영향을 받는 일 없이, 압축 기구(15)로부터 나온 직후의 냉매 온도와 거의 같은 냉매 온도를 측정하는 것이 가능하다.

(2)

게다가, 제2 실시예에서는, 관(74)의 일단(74a)이 배치되는 공간, 즉, 제1 오목부(114) 및/또는 제2 오목부(115)는, 케이스(11) 내부의 냉매 경로 중 비교적 넓은 공간이 되기 때문에, 관(74)을 케이스(11)의 안쪽까지 삽입하는 것이 가능하다. 게다가, 관(74)을 안쪽까지 삽입하여도 냉매의 흐름에 영향을 주지 않는다.

(3)

또한, 제2 실시예에서는, 조인트(113)가, 관(74)과 개구(117)의 내주 가장자리의 사이에 간극(118)을 가지도록, 관(74)을 보지하고 있다. 이것에 의하여, 관(74)을 케이스(11)와 비접촉의 상태로 고정할 수 있기 때문에, 케이스(11)로부터 전해지는 온도의 영향이 적어져, 계측기(8)의 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 향상한다.

(4)

또한, 제2 실시예에서는, 계측기(8)가 조인트(113)보다도 케이스(11)의 내측에 위치하고 있기 때문에, 케이스(11)로부터 전해지는 온도의 영향이 한층 더 적어져, 계측기(8)의 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 한층 더 향상한다.

(5)

또한, 제2 실시예에서는, 관(74)의 두께가, 토출관(20)의 두께보다도 얇기 때문에, 토출관(20) 부근에 온도 센서를 설치하는 경우와 비교하여, 냉매 온도를 보다 정확하게 측정하는 것이 가능하게 되어, 계측기(8)의 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 향상한다.

덧붙여, 제1 실시예에 있어서의 관(71, 72, 73)의 경우도, 토출관(20)의 두께보다도 얇기 때문에, 상기와 마찬가지의 효과를 가져오는 것이 가능하다.

(6)

또한, 제2 실시예에서는, 관(74)의 외경은, 토출관(20)의 외경보다도 작기 때문에, 토출관(20) 부근에 온도 센서를 설치하는 경우와 비교하여, 냉매 온도를 보다 정확하게 측정하는 것이 가능하게 되어, 계측기(8)의 냉매 온도에 대한 리스 폰스(응답성)가 향상한다. 또한, 관(74)의 외경을 토출관(20)의 외경보다도 작게 하는 것에 의하여, 내압성이 향상하기 때문에, 관(74)의 두께를 얇게 하는 것이 가능하다.

덧붙여, 제1 실시예에 있어서의 관(71, 72, 73)의 경우도, 토출관(20)의 외경보다도 작기 때문에, 상기와 마찬가지의 효과를 가져오는 것이 가능하다.

(7)

또한, 제2 실시예에서는, 적어도 관(74)의 일단(74a)이 열전도율이 높은 재료로 이루어지기 때문에, 열전도율이 높은 재료로 이루어지는 일단(74a)에, 온도의 계측기(8)를 접촉시키는 것만으로, 제1 오목부(114) 및 제2 오목부(115)를 흐르는 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다.

(8)

또한, 제2 실시예에서는, 관(74) 내에 온도의 계측기(8)가 배치되어 있기 때문에, 제1 오목부(114) 및 제2 오목부(115)를 흐르는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 게다가, 계측기(8)는 관(74)의 타단(74b)으로부터 삽입하는 것만으로 되기 때문에, 계측기(8)의 배치가 용이하다.

(9)

또한, 제2 실시예에서는, 관(74) 내에 배치된 온도의 계측기(8)를, 관(74)의 내벽으로 내리누르는 판스프링(116)을 구비하고 있기 때문에, 이것에 의하여, 계측기(8)를 관(74)으로 밀착할 수 있기 때문에, 계측기(8)의 냉매 온도에 대한 리스폰스(응답성)가 향상한다.

(10)

또한, 제2 실시예에서는, 냉매가 이산화탄소를 주성분으로 하여 포함하는 경우에 있어서도, 제1 오목부(114) 및 제2 오목부(115)를 흐르는 냉매의 온도를 정도 좋게 측정할 수 있다.

(11)

또한, 제2 실시예에 있어서의 냉동 장치(300)는, 관(74) 내에 삽입된 계측기(8)로 측정된 압축기(201) 내부의 냉매의 온도에 기초하여, 제어부(205)가 적어도 전자 팽창 밸브(203)의 개도 조정을 행하기 때문에, 압축기(201) 내부의 냉매 온도에 대응한 최적인 냉동 장치의 운전 제어가 가능하게 된다. 또한, 이것에 의하여, 종래부터 냉매 온도를 측정하기 위하여 토출관(20) 등에 설치되어 있었던 온도 센서가 불필요하게 된다.

덧붙여, 제1 실시예에 있어서의 압축기(1)를 냉동 장치(300)에 적용한 경우도 상기와 마찬가지의 효과를 가져오는 것이 가능하다.

<제2 실시예의 변형예>

(A)

상기의 제2 실시예에서는, 고정 부재(12)의 제1 오목부(114) 및 안내판(58)의 제2 오목부(115)를 양방 구비한 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 변형예로서 예를 들면, 고정 부재(12)의 제1 오목부(114)가 없는 경우에는, 관(74)의 일단(74a)이, 통(111)과 안내판(58)의 사이의 제2 오목부(115)에 배치되도록 하면 된다. 이 경우도, 상기의 제2 실시예와 마찬가지의 효 과를 가져오는 것이 가능하다.

(B)

덧붙여, 제2 실시예에 있어서의 냉동 장치(300)는, 증발기(204)에 의한 대상 공간의 공기를 냉각하고 있지만, 이와 같은 냉동 장치(300)의 냉매의 흐름을 사방 전환 밸브 등(도시하지 않음)을 이용하여 역전시키면, 도 11의 증발기(204)가 응축기의 작용을 다하여 대상 공간의 공기를 가열하는 것이 가능하게 되기 때문에, 냉난방의 양방이 가능하게 된다. 이 경우도, 제2 실시예의 압축기(201)를 이용하면, 압축기(201) 내부의 냉매 온도에 대응한 최적인 냉동 장치의 운전 제어가 가능하게 되고, 또한, 토출관(20)의 온도 센서도 불필요하게 된다.

본 발명은, 압축기에 관한 분야, 특히 냉매의 온도의 계측에 관한 분야에 넓게 적용하는 것이 가능하다.