KR100439503B1 - 오일분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일분리기에 관한 것이며, 그 목적은 냉매에 포함된 오일을 효과적으로 분리하여 냉동압축기의 기계적인 작동을 원활히 하며, 각종 부품의 고장을 방지하도록 한 오일분리기를 제공함에 있다.

본 발명은 원통형상되어 상측부로 혼합물의 유입 및 냉매가스를 유출토록 한 입·출관과, 저면부의 일측에 오일을 유출토록 한 출구를 구성하는 본체와; 상기 입·출관의 내측단부에 고정되어, 일차적으로 냉매가스와 오일을 분리 정화토록 하는 메쉬망들과; 상기 메쉬망들의 하방에서 메쉬망으로부터 낙하되는 슬러지가 잔류하는 오일 및 상부를 순환하는 냉매가스에 잔류하는 오일을 제차 분리 정화토록 하는 금속망 및 베플판과; 상기와 같이 정화된 오일을 본체의 일측부에 설치된 오일출구측으로 되돌리기 위한 수단으로 오일유로가 자동차단 및 자동오픈토록 한 자동수위개폐장치부를 포함하여 구성한 오일분리기에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

오일분리기{oil separator}

본 발명은 오일분리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉동장치내에 냉동기 오일을 회수하므로서 냉동효과를 증대시키며, 압축기의 오일 순환을 원활하게 하도록 하는 오일분리기에 관한 것이다.

통상 냉동 압축기는 크랭크 케이스나 하우징으로부터 순환되는 냉동유에 의해 윤활작용을 하게 되며, 압축기가 작동될 때 냉동유는 뜨거운 압축 냉동가스와 혼합되어 압축기를 떠나 하나의 시스템에 순환되므로서 시스템에 장착되어 있는 부품의 기계적인 작동을 원활하게 해주도록 하고 있다.

하지만, 시스템에 순환되는 소량의 오일은 시스템의 성능에는 아무런 영향을 끼치지 않게 되지만 많은 양의 오일은 유량 제어, 증발기, 응축기 및 필터 드라이어의 작동을 방해하게 된다.

따라서 일반적으로 압축기의 출구와 응축기의 사이에 오일분리기를 구성 설치하여 냉매에 혼합된 과다한 양의 오일을 제거함으로서 압축기에 오일을 적정수준으로 유지시켜주고 오일슬러지를 감소시키며 증발기의 효율을 높이도록 하여, 하나의 시스템에 장착된 부품의 기계적인 작동을 원활히 할 수 있도록 하고 있다.

종래의 오일분리기는 상부에 유입관 및 유출관을 구비하는 본체를 구성하고, 이 본체의 내측 중앙부에 설치된 원심형의 선회판과 다수의 구멍을 구비한 방해판을 구성 설치하여 상기 방해판에 오일을 부착시켜 본체의 하측으로 오일을 포집하는 방식의 충돌형(미도시)이 있으며,

또한, 도 4 에 도시된 바와 같이 본체(11)의 상부에 형성된 유입관(13) 및 유출관(14)의 내측단부에 끼위져 설치된 각각의 여과망(15,16)을 구성하여, 유입관(13)으로부터 유입되는 혼합물이 유입용여과망(15)의 내부에서 냉매가스는 유입용여과망(15)의 미세공을 통해 정화된 후, 본체(11)의 내저부를 회유한 다음 압력작용에 의해 유출용여과망(16)을 거쳐 유출관(14)을 통해 정화된 냉매가스만이 응축기로 순환하여 재사용하며, 상기 혼합물에 섞인 오일은 유입용여과망(15)에 모이면서 이물질은 유입용여과망(15)에 남게되고, 정유된 오일만이 유입용여과망(15)을 통하여 본체(11)의 하부바닥에 낙하하여 저유되는 방식의 데미스터(demister)형이 있다.

이때 상기 충돌형 및 디미스터형의 오일분리기들은 상기 본체의 내측저면부에 저유된 오일을 압축기(미도시)로 되돌리기 위해 본체(11)의 상측에 오일출구(19)와 연결되어 내측으로 입설된 회수관(18)을 구비하고, 이 회수관(18)의 일측에는 저유되는 오일이 일정수위에 도달시 자동으로 개폐토록 오일의 수위와 연동되는 플로트(float:17)를 포함하여 구성한 자동수위개폐부(20)를 구비하고 있다.

하지만, 상기와 같은 충돌형분리기의 방해판을 통해 정화되거나, 혹은 데미스터형분리기의 여과망을 통해 정화된 냉매가스에는 잔여오일이 혼합되어 다시 유출관을 통해 응축기로 들어가 작동의 방해를 주게 되는 문제점이 발생되며 또한, 진동의 간섭을 받게 되는 본체의 내측에 입설하여 설치됨에 따른 상기 회수관의 유지 보수를 필요로 하게 되는 문제점이 발생하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 냉매에 포함된 오일을 효과적으로 분리하여 냉동압축기의 기계적인 작동을 원활히 하며, 각종 부품의 고장을 방지하도록 한 오일분리기를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 오일분리기의 부분절개 사시도

도 2 는 본 발명에 의한 오일분리기의 작용을 보이기 위한 단면 구성도

도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 적용된 자동수위개폐장치부의 작동상태를 도시한 상태도

도 4 는 종래의 오일분리기의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(50) : 본체 (52) : 유입관

(53) : 유출관 (55) : 유입용 메쉬망

(56) : 유출용 메쉬망 (57) : 방해판

(58) : 방해판지지대 (60) : 금속망

(61) : 베플판 (61a) : 홀

(62) : 오일출구 (70) : 자동수위개폐장치부

(71) : 플로트 (72) : 시소바

(73) : 오일밸브본체 (74) : 콕

(75) : 힌지 (77) : 바

(78) : 자성체 (A) : 오일

(B) : 냉매가스

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 원통형상되어 상부에 혼합물이 유입되는 유입관과 냉매가스가 유출되는 유출관이 내외부로 돌출되어 관통하며, 저면부의 일측에 오일출구를 구비하는 본체와; 상기 유입관 및 유출관의 내측단부에 끼워져 고정되어, 일차적으로 냉매가스와 오일을 분리 정화토록 하는 메쉬망들과; 상기 메쉬망들의 사이에 위치되게 판형상하여 본체의 상측에 고정되어, 유입용메쉬망을 통과한 냉매가스가 유출용메쉬망으로 직접 유출됨을 방지토록 한 방해판과; 상기 메쉬망들의 하방으로 일정간격 이격되어 횡방향 위치되어, 상기 메쉬망으로부터 낙하되는 슬러지가 잔류하는 오일 및 상부를 순환하는 냉매가스에 잔류하는 오일을 제차 분리 정화토록 하는 금속망과; 상기 금속망을 하측에서 지지토록 외주둘레가 본체에 고정되며, 다수의 홀을 구비하여, 이 홀을 통해 금속망을 통해 정화된 오일이 낙하되도록 하는 베플판과; 상기 본체의 저부에 저유되는 오일을 오일출구측으로 되돌리기 위한 수단으로 오일 수위와 연동하는 플로트에 의해 선택적으로 오일유로가 차단 및 오픈토록 하는 자동수위개폐장치부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의한 오일분리기의 부분절개 사시도를, 도 2 는 본 발명에 의한 오일분리기의 작용을 보이기 위한 단면 구성도를, 도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 적용된 자동수위개폐장치부의 작동상태도를 도시한 것으로,

본 발명은 상측으로 유입공 및 유출공을 형성하여 상기 유입공 및 유출공에 끼워져 내외부로 돌출되어 관통된 유입관(52) 및 유출관(53)을 구비하는 원통형의 본체(50)와, 상기 유입관(52) 및 유출관(53)의 각각의 내측단부에 끼워져 고정된 메쉬망(55,56)들과, 상기 메쉬망(55,56)들의 하방으로 일정간격 이격되어 본체(50)의 횡방향으로 설치 구성된 금속망(60) 및 베플판(61)과, 상기 베플판(61)의 하방으로 오일이 저유되는 본체(50)의 저부에 설치된 자동수위개폐장치부(70)와, 상기 자동수위개폐장치부(70)에 의해 회수되는 오일출구(62)를 본체(50)의 저부 일측으로 구성하고 있다.

상기 유입관(52) 및 유출관(53)에 설치된 메쉬망(55,56)들은 통상 글래스 울(glass wool) 또는 셀룰로오스(cellulose) 섬유와 같은 미세한 길이를 가지는 섬유계 여과재를 이용한 것으로, 상기 유입관(52)으로 유입되는 오일을 포함한 혼합물이 메쉬망(55,56)에 충돌을 되풀이하면서 혼합물 중에서 비교적 큰 지름을 형성하는 오일은 메쉬망(55,56)의 미세공을 통과하지 못하여 메쉬망(55,56)내에서 점점 큰 오일방울을 형성하게 되어 결국 자중에 의해 메쉬망(55,56)의 하방으로 떨어지게 되는 것이다.

한편, 상기 메쉬망(55,56)들의 끝단에 고정되어 양측으로 본체(50)의 내측면에 고정토록 횡방으로 설치된 메쉬망지지대(58)를 구성한다.

또한, 상기 메쉬망(55,56)들의 사이에 위치되게 상측단부가 본체(50)에 고정되어 종방향으로 격벽을 형성토록 한 방해판(57)을 구성한다.

상기 방해판(57)은 유입용메쉬망(55)에 의해 여과된 냉매가스가 인접된 유출용메쉬망(56)을 향해 바로 유출될 수 있는 냉매가스의 흐름을 방지토록 하여, 상기 유입용메쉬망(55)에 의해 정화된 냉매가스가 후술하게 될 금속망(60)의 상측을 향해 선회하도록 하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 메쉬망(55,56)들에 의해 여과된 냉매가스에 잔류하는 소량의 오일을 분리하기 위해 제차 분리과정을 거치도록 하고 있다.

즉, 상기 유입용메쉬망(55)의 하방으로 일정간격 이격되어 횡방향 설치되되, 본체(50)의 형상에 대응되는 원판형상되어 원주둘레를 따라 본체(50)에 고정 설치된 베플판(61)을 구성하고, 상기 베플판(61)의 상측에 지지되며 밀착 설치된 금속망(60)을 포함하여 구성된다.

상기 베플판(61)은 금속망(60)에서 제차 여과된 오일이 하측으로 낙하토록 다수의 홀(hole:61a)을 형성 구비한다.

또한, 본체(50)의 저부에 저유된 오일을 다시 압축기로 되돌리기 위해 본 발명에 따른 실시예는 자동수위개폐장치부(70)를 통해 오일을 본체(50)의 일측부에 설치된 오일출구(62)로 회수토록 하고 있다.

상기 자동수위개폐장치부(70)는 본체(50)의 일측부에 설치되어 내외부로 관통되어 설치된 오일출구(62)와 연결되어, 내측으로 회수되는 오일의 유로를 형성하고 있는 오일밸브본체(73)와, 상기 오일밸브본체(73)의 소정부에 힌지(75)결합되어 이 힌지(75)를 중심으로 시소운동되는 시소바(72)와, 상기 시소바(72)의 일측에 고정되며 오일의 수위와 연동하는 플로트(float:71)와, 상기 시소바(72)의 타측에 설치되어 플로트(71)와 연동하며 시소운동하여, 상기 오일밸브본체(73)에 형성된 오일의 유로를 차단 및 오픈하게 되는 콕(74)을 구성한다.

또한, 상기 오일밸브본체(73)에 횡방향 고정되어 저유된 오일에 입수되어 위치토록 한 바(77)에 자성체(magnet:78)를 설치 구성한다.

상기 자성체(78)는 오일에 포함된 철분을 제거하도록 한 것이다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 작용은 다음과 같다.

압축기(미도시)로부터 유입되는 냉매가스(B)와 오일(A) 및 슬러지(sludge) 등의 혼합물이 유입관(52)으로 흘러 들어가게되며, 상기 유입용메쉬망(55)의 미세공을 순수 냉매가스(B)는 통과되며, 대부분의 오일(A) 및 슬러지는 유입용메쉬망(55)에 모이게 된다.

상기 유입용메쉬망(55)에 축척된 오일(A)은 슬러지들을 유입용메쉬망(55)에 남겨놓은 채 자중에 의해 유입용메쉬망(55)의 하방으로 낙하되어, 상기 금속망(60)을 거치면서 제차 여과된 후 베플판(61)의 홀(61a)을 통해 하측에 저유된다.

한편, 상기 유입용메쉬망(55)을 통과하며 정화된 냉매가스(B)는 상기 방해판(57)을 선회하여 상기 금속망(60)의 상측을 유동하면서 냉매가스(B)에 잔류하는 오일(A)이 제차 제거되며, 이러한 과정을 지난 냉매가스(B)는 압력작용에 의해 유출용메쉬망(56) 및 유출관(53)을 통해 응축기(미도시)로 순환되어져 재사용 되어진다.

또한, 상기 본체(50)의 저부에 저유되는 오일은 상기 자동수위개폐장치부(70)에 의해 일정수위까지 저유됨에 따라 자동으로 본체(50)의 일측부에 설치된 오일출구(62)를 통해 압축기로 되돌아가게 된다.

즉, 평소에는 상기 플로트(71)가 내려짐에 따라 이에 연동하며 시소운동되는 콕(74)이 오일출구(62)측으로 통하는 오일의 유로를 닫힘상태로 하며, 상기 저유된 오일의 수위가 높아짐에 따라 상승되는 플로트(71)와 연동되어 상기 콕(74)이 오일유로를 열림상태를 이루도록 하여, 본체(50)의 저부에 저유된 오일이 오일출구(62)를 통해 압축기로 되돌아 가게 된다.

또한, 오일이 빠져나감에 따라 플로트(71)와 연동되는 콕(74)이 다시 오일유로를 닫힘상태를 만들게 되며, 이는 본체(50)의 내측에 존재하는 냉매가스가 오일출구(62)쪽으로 유입되는 것을 방지하는 효과도 겸하고 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 오일분리기의 본체 내측에 설치 구성된 메쉬망 및 베플판에 의해 순수냉매가스 및 순수오일만을 응축기와 압축기로 순환하도록 하여 전체적인 냉동 압축기의 장치의 작동을 원활히 하며, 본체의 측부로 오일을 직접 유출토록 한 오일밸브본체에 의해 진동에 따른 소음을 줄이며, 유지보수의 용의성을 이루도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 원통형상되어 상부에 혼합물이 유입되는 유입관과 냉매가스가 유출되는 유출관이 내외부로 돌출되어 관통하며, 저면부의 일측에 오일출구를 구비하는 본체와,

   상기 유입관 및 유출관의 내측단부에 끼워져 고정되어, 일차적으로 냉매가스와 오일을 분리 정화토록 하는 메쉬망들과,

   상기 메쉬망들의 사이에 위치되게 판형상하여 본체의 상측에 고정되어, 유입용메쉬망을 통과한 냉매가스가 유출용메쉬망으로 직접 유출됨을 방지토록 한 방해판과,

   상기 메쉬망들의 하방으로 일정간격 이격되어 횡방향 위치되어, 상기 메쉬망으로부터 낙하되는 슬러지가 잔류하는 오일 및 상부를 순환하는 냉매가스에 잔류하는 오일을 제차 분리 정화토록 하는 금속망과,

   상기 금속망을 하측에서 지지토록 외주둘레가 본체에 고정되며, 다수의 홀을 구비하여, 이 홀을 통해 금속망을 통과한 정화된 오일이 낙하되도록 하는 베플판과,

   상기 본체의 저부에 저유되는 오일을 오일출구측으로 되돌리기 위한 수단으로 오일 수위와 연동하는 플로트에 의해 선택적으로 오일유로가 차단 및 오픈토록 하는 자동수위개폐장치부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 오일분리기.