KR100203972B1 - 압축기의 오일 분리기구 - Google Patents

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이소가이 치세이
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Abstract

본 발명의 목적은 압축기의 오일 분기기구의 구조를 간단하게 하기 위해 오일 분리효과를 높이는 것으로서, 압축실(22)내에서 압축된 냉매가스를 토출구(31)에서 토출되도록한 압축기에 있어서, 토출구(31)의 내측에 오일분리통(34)을 돌출 설치한다. 냉매가스가 토출구(31)에서 토출되는 경우에 상기 냉매가스 오일분리통(34)의 외주면에 따라서 선회이동되며, 냉매가스에 혼재되는 오일 미스트가 원심분리에 의해 분리된다.

Description

압축기의 오일 분리기구
본 발명은 사판식 압축기둥 압축기의 오일분리 기구에 관한 것이다.
[종래기술]
일반적으로, 차량공조용등에 사용되는 압축기에서는 내부의 가동부분을 윤활하기위한 오일이 냉매가스중에 미스트상태로 혼재되어 있다. 따라서, 압축기의 운전시에 압축기에 토출되는 냉매가스중에 오일 미스트가 혼재된 그대로의 상태로 냉매가스가 외부냉동회로에 순환되면, 오일미스트가 증발기의 내벽등에 부착되어 열교환의 효율저하를 일으키는 우려가 있다.
이 때문에 예를 들면, 도 10에 나타내듯이 오일 분리기구를 구비한 사판식 압축기가 종래부터 제안되어있다. 이 압축기에 있어서는 실린더 블록(71)의 외측에 토출머플러(72)가 형성되며, 그 상부에는 외부냉동회로에 접속하기 위한 토출구(73)이 형성되어 있다. 토출 머풀러(72)의 내측 바닥부 및 정상부에는 복수의 방해판(74)이 소정간격으로 서로 돌출형성되어있다.
그리고, 회전축(75)의 회전에 따라서 사판(76)에 의해 실린더블록(71)의 실린더 보어(77)내에서 피스톤(78)이 왕복운동 되면, 실린더 보어(77)의 압축실(79)내에서 냉매가스가 압축한다. 이 압축된 냉매가스는 토출실(80)을 통행 토출 머플러(72)내에 도입되며, 토출구(73)에서 외부 냉동회로에 토출된다. 이때, 도 10에 화살표로 나타내듯이 냉매가스 토출머플러(72)내에서 방해판(74)을 우회하면서 토출구(73)로 향하여 유도되며, 이것에 의해 냉매가스에 포함되는 오일 미스트가 분리된다.
그렇지만, 상기 종래의 압축기의 오일 분리기구에 있어서는 냉매가스가 방해판(74)을 우회하여 흐르는 것에의해 오일이 분리되도록 되어 있기 때문에 구조가 복잡함과 함께 오일의 분리효과가 낮다는 문제가 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 기술에 존재하는 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 그 목적으로하는 것은 구조가 간단하며, 오일의 분리효과를 높일 수 있는 압축기의 오일 분리기구를 제공하는 것에있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기의 목적을 달성하기 위해서는 청구항 1항 기재의 발명에서는 압축실내에서 압축된 냉매가스를 토출구에서 토출하도록한 압축기에 있어서, 상기 토출구의 내측에 오일 분리통을 돌출설치한 것이다.
청구한 2항 기재의 발명에서는 청구항 1항 기재의 압축기의 오일 분리기구에 있어서, 상기 오일 분리통은 토출머플러 위의 토출구에서 토출 머플러내에 돌출설치된 것이다
청구항 3항 기재의 발명에서는 청구항 2항 기재의 압축기의 오일 분리기구에 있어서, 상기 오일 분리통에는 토출머플러의 내측 바닥부에 맞닿는 다리부를 형성한 것이다.
청구항 4항 기재의 발명에서는 청구항 1항 기재의 압축기의 오일 분리기구에 있어서, 상기 오일 분리통의 외주에는 나선형상의 오목홈 또는 돌출조를 형성한 것이다.
따라서, 청구항 1항 기재의 압축기에 있어서, 압축실내에서 압축된 냉매가스가 토출구에서 토출되는 경우에 그 냉매가스가 오일 분리통의 외주면에 따라서 선회이동된다. 이것에의해 냉매가스에 혼재되는 오일 미스트가 원심 분리의 원리에 의해 분리된다. 따라서, 토출구에 오일 분리통을 돌출 마련한다는 간단한 구조임에도 불구하고 냉매가스중에서 오일을 효과적으로 분리할 수 있다.
청구항 2항 기재의 발명에 의하면, 오일 분리통이 토출머플러위의 토출구에서 토출머플러내에 돌출 마련되어 있다. 이 때문에 냉매가스가 토출머플러에서 토출구를 거쳐 외부냉동 회로에 토출되는 경우에, 토출머플러내에 있어서 오일분리통에의해 냉매가스중에서 오일을 유효하게 분리시킬 수 있다.
청구항 3항 기재의 발명에의하면 오일 분리통에 다리부가 형성되며, 그 다리부가 토출머플러의 내측 바닥부에 맞닿아 있다. 이 때문에 오일 분리통을 토출 머플러내에 안정상태로 마련할 수 있다.
청구항 4항 기재의 발명에 의하면, 오일 분리통의 외주면에 나선형상의 오목홈 또는 돌출조가 형성되어 있다. 이 때문에 냉매가스가 오일 분리통의 외주면에 따라서 선회이동될 때 오일 미스트가 나선형상의 오목홈 또는 돌출조에 충돌하여 그 표면에 부착분리된다. 따라서, 오일의 분리효과를 한층 높일수 있다.
제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 사판식 압축기의 부분 단면도.
제2도는 상기 실시예의 사판식 압축기의 주요부 측단면도.
제3도는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 오일 분리기구의 부분 단면도.
제4도는 상기 실시예의 오일 분리통을 확대하여 나타내는 사시도.
제5도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 오일 분리통의 사시도.
제6도는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 오일 분리통의 사시도.
제7도는 본 발명의 제5실시예를 나타내는 오일 분리통의 사시도.
제8도는 본 발명의 제6실시예를 나타내는 벤 압축기의 단면도.
제9도는 본 발명의 제7실시예를 나타내는 스크롤형 압축기의 단면도.
제10도는 종래의 오일 분리기구를 구비한 사판식 압축기를 나타내는 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 메인 하우징을 구성하는 실린더 블록
12 : 전면 하우징 14 : 후면 하우징
17 : 회전축 20 : 실린더 보어
21 : 피스톤 22 : 압축실
28 : 토출실 29 : 토출 머플러
31 : 토출구 34 : 오일 분리통
35 : 오일 유도로 38 : 다리부
39 : 나선형상의 오목홈 44 : 하우징
45 : 실린더 48 : 로터
49 : 벤 50 : 압축실
52 : 토출실 53 : 토출구
56 : 오일 분리통 59 : 하우징
60 : 고정 스크롤부재 61 : 가동 스크롤부재
62 : 압축실 64 : 토출실
65 : 토출구 66 : 오일 분리통
이하, 본 발명을 사판식 압축기에 구체화한 제1실시예를 도 1 및 도 2에 근거하여 설명한다.
도 1에 나타내듯이 메인하우징을 구성하는 1쌍의 실린더 블록(11)은 대향단 테두리에 있어서, 서로 접합되어 있다. 전면 하우징(12)은 실린더 블록(11)의 전단면에 밸브 플레이트(13)를 통해 접합되어 있다. 후면 하우징(14)은 실린더 블록(11)의 후단면에 밸브 플레이트(13)를 끼어 접합되어있다.
복수의 관통볼트(15)는 상기 전면 하우징(12)에서 양 실린더 블록(11) 및 밸브 플레이트(13)를 통해 후면 하우징(14)의 나사구멍(16)에 결합되어 있다. 그리고, 이들 관통볼트(15)에의해 전면 하우징(12) 및 후면 하우징(14)이 실린더 블록(11)이 양단면에 체결고정되어 있다.
회전축(17)은 상기 실린더 블록(11) 및 전면 하우징(12)의 중앙에 1쌍의 레디얼 베어링(18)을 끼어 회전가능하게 지지되며, 그 전단외주와 전면 하우징(12)과의 사이에는 측봉장치(19)가 끼여 장착되어 있다. 그리고, 이 회전축(17)은 도시생략된 엔진등의 구동원에 작동 연결되어 그 구동원에 의해 회전구동 된다.
복수의 실린더 보어(20)는 상기 회전축(17)과 평행으로 연장되도록 각 실린더 블록(11)의 양단부 사이에 동일원주상에서 소정간격을 두고 관통형성되어 있다. 양두형의 피스톤(21)은 각 실린더 보어(20)내에 왕복운동 가능하게 삽입지지되며, 그것의 양단면과 밸브 플레이트(13)와의 사이에 있어서 각 실린더 보어(20)내에는 압축실(22)이 형성된다.
사판실(23)은 상기 양 실린더 블록(11)의 중간내부에 구획형성되어있다. 사판(24)은 사판실(23)내에 있어서 회전축(17)에 결합고정되며, 그 외주부가 1쌍의 반구형상의 슈(25)를 통해 피스톤(21)의 중간부에 계류되어있다. 그리고, 회전축(17)이 회전될 때, 사판(24)을 통해 피스톤(21)이 왕복운동 된다. 1쌍의 트러스트 베어링(26)은 사판(24)의 양단면과 각 실린더블록(11)의 내단면과의 사이에 끼어장착 되며, 이 트러스트 베어링(26)을 통해 사판(24)이 양 실린더 블록(11)사이에 협착 지지되어 있다.
도 1 및 도 2에 나타내듯이 흡입실(27)은 상기 전면 하우징(12) 및 후면 하우징(14)내의 외주부에 고리형상으로 구획형성되며, 도시생략된 흡입구를 통해 외부 냉동회로에 접속된다. 토출실(28)은 전면 하우징(12) 및 후면 하우징(14)내에 내주부에 고리형상으로 구획형성되어 있다. 토출머플러(29)는 양 실린더 블록(11)의 외주부 상부에 구획형성되며, 토출통로(30)를 통해 토출실(28)에 연통됨과 함께, 토출구(31)를 통행 외부 냉동회로에 접속된다.
흡입 밸브기구(32)는 상기 각 밸브 플레이트(13)에 형성되며, 이 흡입 밸브기구(32)에 의해 양 흡입실(27)에서 각 실린더 보어(20)의 압축실(22)내에 냉매가스가 흡입된다. 토출 밸브기구(33)는 각 밸브 플레이트(13)에 형성되며, 이 토출 밸브기구(33)에 의해 각 실린더 보어(20)의 압축실(22)내에서 압축된 냉매가스가 양 토출실(28)에 토출된다.
도 1 및 도 2에 나타내듯이 오일 분리통(34)은 상기 토출구(31)의 내단에 압입 또는 접착에의해 장착되며, 토출 머플러(29)내에 향해 돌출되어 있다. 그리고, 압축실(22)내에서 압축된 냉매가스가 토출실(28) 및 토출 머플러(29)를 거쳐 토출구(31)에서 외부 냉동회로로 토출되는 경우에 그 냉매가스가 오일 분리통(34)의 외주면에 따라서 선회이동 된다.
오일 유도로(35)는 상기 토출 머플러(29)의 내측 바닥부에서 관통볼트(15)의 삽통구멍을 거쳐 회전축(17)의 베어링부에 이르도록 실린더 블록(11)에 형성되어 있다. 그리고, 오일 분리통(34)에의해 분리되어 토출 머플러(29)의 내측 바닥부에 낙하되는 오일이 상기 오일 유도로(35)를 통해 회전축(17)의 베어링에 유도된다.
이어서, 상기와 같이 구성된 사판식 압축기에 관하여 동작을 설명한다.
본 사판식 압축기에 있어서, 도시 생략된 엔진등의 구동원에의해 회전축(17)이 회전되면, 사판(24)을 통해 각 피스톤(21)이 실린더 보어(20)내에서 왕복운동된다. 이것에의해 냉매가스가 양 흡입실(27)에서 흡입 밸브기구(32)를 통해 각 실린더 보어(20)의 압축실(22)내에 흡입되며, 상기 압축실(22)내에서 압축된다. 또한, 압축된 냉매가스는 각 실린더 보어(20)의 압축실(22)내에서 토출 밸브기구(33)를 통해 양 토출실(28)에 토출된후 토출통로(30)를 통해서 토출 머플러(29)내에 유도되며, 또한 토출구(31)를 통해 외부 냉동회로에 토출된다.
그리고, 냉매가스가 토출구(31)에서 토출된 경우에는 토출구(31)에 오일 분리통(34)이 돌출 마련되어 있기 때문에 상기 냉매가스는 오일 분리통(34)의 외주면에 따라서 선회 이동된다. 이와같은 원심분리의 원리에 의해 냉매가스에 혼재되는 미스트가 분리되며, 토출 머플러(29)의 내측 바닥부에 낙하 수집된다. 따라서, 토출구(31)에 오일 분리통(34)을 돌출 설치하였다는 간단한 구조임에도 불구하고 냉매가스중에서 오일을 효과적으로 분리할 수 있다.
그 결과, 토출구(31)에서 토출되는 냉매가스의 외부 냉동회로에 있어서의 열교환 효율을 향상시킬 수 있으며, 냉방능력을 높일 수 있고, 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 오일 분리통(34)을 마련하는 것만으로 좋으며, 제조가격의 저감을 도모할 수 있다.
[다른 실시예]
이어서, 본 발명의 다른 실시예를 도 3 내지 도 9에 따라서 설명한다.
우선, 도 3 및 도 4에 나타내는 제2실시예에 있어서는 오일 분리통(34)의 하단 테두리에 1쌍의 다리부(38)가 돌출 형성되며, 이것들의 다리부(38)의 선단이 토출 머플러(29)의 내측 바닥부에 맞닿아 있다. 따라서, 제2실시예에 있어서는 오일 분리통(34)을 토출 머플러(29)내에 안정상태로 배치 설치할 수 있다.
또한, 도 5에 나타내듯이 제3실시예에 있어서는 오일 분리통(34)의 외주면에 나선형상의 오목홈(39)이 형성되어 있다. 이 때문에 냉매가스가 오일 분리통(34)의 외주면에 따라서 선회이동 되면서 토출구(31)에서 토출되는 경우에 오일 미스트가 나선형상의 오목홈(39)에 충돌되어 그 표면에 부착분리 된다. 따라서, 오일을 냉매가스중에서 효율좋게 분리할 수 있다.
또한, 도 6에 나타내는 제4실시예에 있어서는, 오일 분리통(34)의 둘레벽에 축선방향으로 연장되는 복수의 세로홈(40)이 소정간격을 두고 형성되어 있다. 이 때문에 냉매가스가 오일 분리통(34)의 외주면에 따라서 선회이동되는 경우에 오일 미스트가 각 세로홈(40)에 충돌하여 이것들의 내주면에 부착분리 된다. 따라서, 오일을 냉매가스 중에서 효율좋게 분리할 수 있다.
그리고, 도 7에 나타내는 제5실시예에 있어서는 오일 분리통(34)의 둘레벽에 복수의 원형형상의 투과구멍(41)이 소정간격을 두고 형성되어 있다. 이 때문에 냉매가스가 오일 분리통(34)의 외주면에 따라서 선회이동되는 경우에 오일 미스트가 각 투과구멍(41)에 충돌되어 그것들의 내주면에 부착 분리된다. 따라서, 오일을 냉매가스중에서 효율좋게 분리할 수 있다.
이어서, 도 8에 나타내는 제6실시예는 본 발명을 벤 압축기에 구체화한 것이다. 본 압축기에 있어서는 하우징(44)내의 실린더(45)의 양단에 1쌍의 사이드 플레이트(46,47)가 접합고정되며, 양 사이드 플레이트(46,47)사이에는 로터(48)가 회전가능하게 지지되어 있다. 로터(48)의 외주에는 복수의 벤(49)이 반경방향으로 이동 가능하게 지지되며, 이 벤(49)들에 의해 실린더(45)의 내주면과 로터(48)의 외주면과의 사이에 복수의 압축실(50)이 구획형성된다. 그리고, 로터(48)의 회전에 의해 각 압축실(50)이 흡입실(51) 및 토출실(52)에 서로 연통되며, 냉매가스가 흡입실(51)에서 압축실(50)내로 흡입되어 그 압축실(50)내에서 압축된후에 토출실(52)내에 토출된다.
후방의 사이드 플레이트(47)에는 토출구(53)가 형성되며, 토출실(52)내에 토출된 냉매가스가 상기 토출구(53)를 통해 오일 분리실(54)내에 유도된다. 송출구 (55)는 오일 분리실(54)의 둘레벽 상부에 형성되며, 이 송출구(55)를 통해 냉매가스가 외부 냉동회로에 송출된다. 그리고, 상기 토출구(53)의 전단에는 오일 분리통(56)이 장착되며, 토출실(52)내로 향하여 돌출되어 있다.
따라서, 상기 제6실시예의 압축기에 있어서는, 냉매가스가 토출실(52)에서 토출구(53)를 통해 오일 분리실(54)내에 토출되는 경우에 그 냉매가스가 오일 분리통(56)의 외주면을 따라서 선회이동된다. 이것에의해 냉매가스에 혼재되는 오일 미스트가 분리되며, 토출실(52)에서 도시생략된 오일 통로를 통해 오일 분리실(54)내에 회수된다. 따라서, 토출구(53)에 오일 분리통(56)을 돌출 설치한다는 간단한 구조임에도 불구하고 냉매가스중에서 오일을 효과적으로 분리할 수 있다.
또한, 도 9에 나타내는 제7실시예는 본 발명을 스크롤형 압축기에 구체화한 것이다. 이 압축기에 있어서는 하우징(59)내에 고정 스크롤부재(60) 및 가동 스크롤부재(61)가 그것들의 와권부(60a,61a)에서 서로 결합된 상태로 배열 설치되어 있으며, 양 스크롤부재(60,61)사이에는 복수의 압축실(62)이 형성되어 있다. 그리고, 가동 스크롤부재(61)가 고정 스크롤부재(60)의 축심의 주위에서 공전되는 것에의해 압축실(62)이 와권부(60a,61a)의 외주측에서 중심측으로 이동되어 상기 압축실(62)내에서 냉매가스가 압축된다.
상기 고정 스크롤부재(60)의 기판중앙에는 토출구멍(63)이 형성되며, 압축실(62)에서 압축된 냉매가스가 상기 토출구멍(63)에서 토출실(64)내로 토출된다. 토출구(65)는 토출실(64)의 둘레벽 상부에 형성되며, 이 토출구(65)를 통해 냉매가스가 외부 냉동회로로 송출된다. 그리고, 토출구(65)의 내단에는 오일 분리통(66)이 장착되어 토출실(64)내로 향하여 돌출되어 있다.
따라서, 본 제7실시예의 압축기에 있어서는 냉매가스가 토출실(64)에서 토출구(65)를 통해 토출되는 경우에 그 냉매가스가 오일 분리통(66)의 외주면에 따라서 선회이동 된다. 이것에의해 냉매가스에 혼재되는 미스트가 분리되며, 토출실(64)내에 낙하수집된다. 따라서, 토출구(65)에 오일분리통(66)을 돌출 설치한다는 간단한 구조임에도 불구하고 냉매가스중에서 오일을 효과적으로 분리할 수 있다.
또한 본 발명은, 다음과 같이 변경하여 구체화하는 것도 가능하다.
(A) 도 1 및 도 2에 나타내는 제1실시예에 있어서 토출통로(30)의 토출실(28)측의 개구단에 오일 분리통(34)을 돌출 설치한다.
(B) 도 5에 나타내는 제3실시예에 있어서, 나선형상의 오목홈(39)에 대신하여 오일 분리통(34)의 외주면에 나선형상의 돌출조를 형성한다.
(C) 도 8에 나타내는 제6실시예에 있어서, 도면에서 쇄선으로 나타내듯이 송출구(55)의 내단에 오일 분리통(56)을 장착하여 오일 분리실(54)내에 돌출형성 한다.
(D) 각 실시예에 있어서, 오일 분리통(34,56,66)을 3/4원통이나, 2/3 원통과 같이 반원통이상의 통형상으로 형성한다.
또한, 상기 실시예에서 파악되는 기술적사상에 관하여 하기에 기재한다.
(1) 오일 분리통을 토출구에 대하여 압입 또는 접척에 의해 장착한 청구항 1항 기재의 압축기의 오일 분기기구. 이와같이 구성하면, 오일 분리통을 토출구에 대하여 용이하게 또한 확실하게 장착할 수 있다.
(2) 오일 분리통은 벤 압축기의 토출실과 오일 분리실을 연통하는 토출구에 마련된 것인 청구항 1항 기재의 압축기의 오일 분리기구. 이와같이 구성하면, 벤 압축기에 있어서의 오일 분리기구로서 유효하게 이용할 수 있다.
(3) 오일 분리통은 스크롤형 압축기의 토출실의 둘레벽에 형성된 토출구에 마련된 청구항 1항 기재의 압축기의 오일 분리기구. 이와같이 구성하면, 스크롤형 압축기의 오일 분리기구로서 효과적으로 이용할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성으로 인한 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.
청구항 1항 기재의 발명에 의하면, 구조가 간단하며, 오일의 분리효과를 높일수 있다.
청구항 2항 기재의 발명에 의하면, 토출 머플러내에 있어서 냉매가 스중으로부터 오일을 분리시킬 수 있다.
청구항 3항 기재의 발명에 의하면, 오일 분리통을 토출 머플러내에 안정상태로 배열 설치할 수 있다.
청구항 4항 기재의 발명에 의하면, 오일 분리통의 외주면의 오목홈 또는 돌출조에 의해 오일의 분리효과를 한층 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 압축실내에서 압축된 냉매가스를 토출구로부터 토출되도록한 압축기의 오일 분리기구에 있어서, 상기 토출구의 내측에 오일 분리통을 돌출 설치한 것을 특징으로하는 압축기의 오일 분리기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오일 분리통은 토출 머플러위의 토출구로부터 토출 머플러내로 돌출 설치된 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리기구
  3. 제2항에 있어서, 상기 오일 분리통에는 토출 머플러의 내측 바닥부에 맞닿는 다리부를 형성한 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리기구.
  4. 제1항에 있어서, 상기 오일 분리통의 외주에는 나선형상의 오목홈 또는 돌출조를 형성한 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리기구.
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