KR100512944B1 - Oil seperator for Air condition system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공조기의 오일분리기에 관한 것으로, 특히 원통형 하우징(10)을 구비하고, 압축기(3)에서 토출되는 냉매 및 오일 혼합가스를 상기 하우징(10)안으로 흡입유도하는 냉매흡입관(17)은 입구(17a)가 상기 하우징(10)의 내측벽을 향하도록 설치되어 냉매에 혼합된 오일이 하우징(10)의 내측벽과 맞닿아 분리되고, 하우징(10) 내부에 설치된 오일필터(15)는 상하단이 돔형상으로 이루어지고, 그 표면에 가이드플레이트(14a,14b)가 결합되어 냉매에서 분리된 오일이 표면을 따라 원활하게 유동하게 되어 있으며, 각 가이드플레이트(14a,14b)의 가장자리에는 스트레이너(16a,16b)가 구비되어 가이드플레이트(14a,14b)의 표면을 따라 흘러내리는 오일로부터 불순물을 여과하게 되어 있다. The present invention relates to an oil separator of an air conditioner, and in particular, a refrigerant suction pipe (17) having a cylindrical housing (10), which guides suction of refrigerant and oil mixed gas discharged from the compressor (3) into the housing (10). 17a is installed to face the inner wall of the housing 10 so that the oil mixed with the coolant abuts against the inner wall of the housing 10 to be separated, and the oil filter 15 installed inside the housing 10 is upper and lower ends. The dome shape is formed, and guide plates 14a and 14b are coupled to the surface thereof, so that oil separated from the refrigerant flows smoothly along the surface, and at the edge of each guide plate 14a and 14b, a strainer 16a is provided. 16b is provided to filter impurities from oil flowing along the surfaces of the guide plates 14a and 14b.
Description
본 발명은 공조기에 사용되는 오일분리기에 관한 것으로, 특히 압축기에서 토출되는 냉매에 혼합된 오일을 냉매로부터 분리하는 오일분리기에 관한 것이다. The present invention relates to an oil separator used in an air conditioner, and more particularly, to an oil separator for separating oil mixed with a refrigerant discharged from a compressor from a refrigerant.
일반적으로 분리형 공조기는 도 1에 도시된 바와 같이, 실외기(1)와, 실내기(2)로 분리구성되고, 상기 실외기(1)는 냉매를 고온 및 고압으로 압축하는 압축기(3)와, 상기 압축기(3)에서 압축되어 배출되는 냉매에 포함된 오일을 분리하는 오일분리기(5)와, 상기 압축된 냉매를 실외공기와의 열교환으로 등온 응축하는 응축기(6)와, 상기 응축기(6)에서 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 팽창장치(7)를 포함한다. 그리고 상기 실내기(2)는 팽창장치를 통과한 냉매를 실내공기와 열교환시켜 등온 증발시키는 증발기(8)를 포함한다. 도면부호 4는 방향절환밸브이다.Generally, as shown in FIG. 1, a separate air conditioner is composed of an outdoor unit 1 and an indoor unit 2, and the outdoor unit 1 includes a compressor 3 for compressing a refrigerant at a high temperature and a high pressure, and the compressor. (3) an oil separator (5) for separating oil contained in the refrigerant compressed and discharged, a condenser (6) for isothermal condensing the compressed refrigerant by heat exchange with outdoor air, and condensation in the condenser (6). And an expansion device 7 for adiabatic expansion of the refrigerant. In addition, the indoor unit 2 includes an evaporator 8 for isothermally evaporating the heat exchanged refrigerant through the expansion device with indoor air. Reference numeral 4 is a directional control valve.
그런데 종래의 오일분리기는 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 및 하단에 돔형상으로 된 상하부 덮개부(21,22)가 결합된 원통형 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 내부에 상하부의 가이드플레이트(23,24)로써 고정설치되어 하우징(20)내부로 유입되는 냉매로부터 오일을 걸러내는 오일필터(25)와, 상기 하우징(20)의 하부덮개(22)를 관통하여 선단이 오일필터(25)에 맞닿게 설치된 냉매흡입관(26)과, 상기 오일필터(25)의 위쪽 공간에서 상부덮개(21)를 관통하여 하우징(20)의 외부로 연장되게 설치됨으로써 오일필터(25)를 통과한 냉매를 배출하는 냉매배출관(27) 및 상기 하우징(20)의 하부공간에 연결되어 오일필터에서 냉매로부터 분리된 오일을 압축기(3)의 흡입측으로 리턴시키는 오일배출관(28)을 구비하고 있다. However, as shown in FIG. 4, the conventional oil separator has a cylindrical housing 20 having upper and lower cover parts 21 and 22 formed in a dome shape at upper and lower ends thereof, and upper and lower parts of the housing 20. The oil filter 25 is fixed to the guide plates 23 and 24 to filter oil from the refrigerant flowing into the housing 20, and the tip passes through the lower cover 22 of the housing 20. Refrigerant suction pipe 26 installed to abut 25 and through the upper cover 21 in the upper space of the oil filter 25 is installed to extend out of the housing 20 to pass through the oil filter 25 A refrigerant discharge pipe 27 for discharging a refrigerant and an oil discharge pipe 28 connected to the lower space of the housing 20 to return oil separated from the refrigerant from the oil filter to the suction side of the compressor 3 are provided.
상기 종래의 오일분리기(5)는 다음과 같은 단점이 있다. The conventional oil separator 5 has the following disadvantages.
냉매흡입관(26)이 오일필터(25)의 저면에 직접 맞닿게 설치되어 있으므로 흡입되는 냉매에 혼합된 오일이 사전에 충분히 걸러지지 않고 곧바로 냉매와 함께 오일필터(25)로 들어가게 되어 오일필터(25)의 부하가 커지고, 이로 인하여 오일필터(25)가 냉매로부터 오일을 분리하는 효율이 낮아지고, 오일에 포함된 불순물이 배관을 통하여 순환하면서 다른 장치의 성능을 저하시키는 단점이 있었다. Since the refrigerant suction pipe 26 is directly in contact with the bottom surface of the oil filter 25, the oil mixed with the refrigerant to be sucked does not sufficiently filter out in advance, and immediately enters the oil filter 25 together with the refrigerant, thereby providing an oil filter 25. ), And the oil filter 25 has a low efficiency of separating the oil from the refrigerant, and impurity contained in the oil circulates through the pipe, thereby degrading the performance of other devices.
또한 외부조건변화에 의해 오일분리기(5)의 출구측 압력이 급격히 하강하여 오일분리기(5)안의 냉매가 급격하게 유동하게 될 때, 종래의 오일분리기(5)는 오일필터(25)에서 걸러져 하우징(20)의 하부에 고인 오일이 오일필터(25)를 통과하여 냉매배출관(27)을 통하여 배출되어 버리므로 효과적으로 회수되지 못하는 단점이 있었다. 한편, 종래 오일분리기의 다른 예로서 일본 실개소62-171863호로 알려진 것이 있다. 이 종래의 오일분리기는 셀에 디미스터를 내장하고 냉동장치의 압축기에서 토출된 냉매가스로부터 냉동기유를 분리하는 유분리기에 있어서 상기 셀의 원형몸체 내벽에서, 상기 몸체에 대하여 접선방향으로 설치된 입구관에 대향하는 부위에 다공질판을, 상기 내벽에 대하여 소정의 간극을 두고 설치한 구성으로 되어 있다. 이 종래의 오일분리기는 냉매가스와 함께 인입된 냉동기유를 내부에 구비된 다공질판에 부딪히게 하여 분리해내도록 되어 있으나 냉매가스와 냉동기유가 다공질판에 직접 부딪히게 되므로 냉동기유를 충분히 분리되지 못하는 단점이 있다. In addition, when the pressure in the outlet side of the oil separator 5 is drastically lowered due to a change in external conditions, and the refrigerant in the oil separator 5 flows rapidly, the conventional oil separator 5 is filtered from the oil filter 25 and the housing Oil accumulated in the lower portion of the 20 passes through the oil filter 25 and is discharged through the refrigerant discharge pipe 27, so that the oil cannot be effectively recovered. On the other hand, as another example of a conventional oil separator, there is one known as Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-171863. This conventional oil separator is an inlet tube provided in a direction tangential to the body on the inner wall of the circular body of the cell in an oil separator in which a demister is built in the cell and the refrigerant oil is separated from the refrigerant gas discharged from the compressor of the freezing device. The porous plate is provided at a portion facing the side with a predetermined gap with respect to the inner wall. This conventional oil separator is designed to separate the refrigerant oil introduced together with the refrigerant gas by hitting the porous plate provided therein, but the refrigerant gas and the refrigerant oil directly hit the porous plate so that the refrigerant oil cannot be separated sufficiently. There is this.
본 발명은 상기 종래의 오일분리기가 가진 단점을 해결하기 위하여 오일분리기안으로 유입되는 냉매가스의 유량과 압력이 변화하더라도 오일의 분리효율을 높이고, 분리된 오일을 효과적으로 회수할 수 있는 오일분리기를 제공함을 목적으로 한다. The present invention improves the separation efficiency of the oil even if the flow rate and pressure of the refrigerant gas flowing into the oil separator in order to solve the disadvantages of the conventional oil separator provides an oil separator that can effectively recover the separated oil. The purpose.
본 발명의 다른 목적은 오일필터에 침적된 오일을 효과적으로 회수할 수 있는 오일분리기를 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide an oil separator capable of effectively recovering oil deposited on an oil filter.
본 발명의 또 다른 목적은 오일필터에서 분리된 오일을 여과하여 오일에 함유된 불순물이 오일과 함께 배관을 순환하면서 다른 장치에 장애를 일으키는 것을 방지할 수 있는 오일분리기를 제공하는 것에 있다. Still another object of the present invention is to provide an oil separator which can filter the oil separated from the oil filter and prevent impurities contained in the oil from circulating the pipe together with the oil and causing the other device to fail.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 오일분리기는 원통형 하우징과, 상기 하우징의 내부에 고정설치되어 하우징 내부로 유입되는 냉매로부터 오일을 분리하는 오일필터와, 입구가 상기 원통형 하우징의 내측벽을 향하도록 연결된 냉매흡입관과, 상기 오일필터의 상부공간과 연통되게 연결되어 오일필터에 의해 오일이 분리된 냉매가스를 토출하는 냉매배출관과, 상기 오일필터에서 분리된 오일을 압축기로 귀환시키는 오일배출관을 포함한 구조로 된다. In order to achieve the above object, the oil separator of the present invention has a cylindrical housing, an oil filter fixed in the housing to separate oil from the refrigerant flowing into the housing, and an inlet facing the inner wall of the cylindrical housing. A structure including a connected refrigerant suction pipe, a refrigerant discharge pipe connected in communication with an upper space of the oil filter to discharge refrigerant gas separated by oil, and an oil discharge pipe returning the oil separated from the oil filter to a compressor It becomes
또한 본 발명은 오일필터를 하우징의 내부에 고정설치하는 상하부 가이드플레이트를 구비하고, 상기 상하부 가이드플레이트는 중앙부가 위쪽으로 볼록한 돔형으로 이루어지고, 가장자리 선단에는 스트레이너가 연결되어 상기 각 가이드플레이트의 표면을 따라 흘러내리는 오일을 포집하여 여과하게 된다. In addition, the present invention is provided with an upper and lower guide plate for fixing the oil filter inside the housing, the upper and lower guide plate is made of a dome shape of the center convex upwards, the edge of the strainer is connected to the surface of each guide plate The oil flowing down is collected and filtered.
또 본 발명은 하우징의 하단에 복수개의 관통구멍이 형성된 격판이 설치되어 하우징의 하부에 고인 오일이 급격한 냉매유동에 의해 유동하지 않도록 한다. In addition, the present invention is provided with a diaphragm having a plurality of through holes formed at the bottom of the housing so that the oil accumulated in the lower portion of the housing does not flow due to rapid refrigerant flow.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 오일분리기(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형 하우징(10)을 구비하고, 상기 하우징(10)은 상단과 하단에 각각 중앙부가 외측으로 볼록하게 돌출된 돔형의 덮개부(11a,11b)가 결합되어 밀폐된다. 상기 하우징(10)의 상부 덮개부(11a)에는 오일이 분리된 냉매를 외부로 배출하는 냉매배출관(12)이 연결되고, 하부 덮개부(11b)에는 냉매에서 분리되어 하우징(10)의 하부에 포집된 오일을 압축기(3)의 입구측으로 귀환시키는 오일배출관(13)이 연결되어 있다. As shown in FIG. 2, the oil separator 5 according to the present invention includes a cylindrical housing 10, and the housing 10 has a dome-shaped cover part of which a central portion protrudes outwardly at the top and the bottom thereof, respectively. 11a and 11b are combined and sealed. The upper cover portion 11a of the housing 10 is connected to the refrigerant discharge pipe 12 for discharging the refrigerant from which oil is separated to the outside, and the lower cover portion 11b is separated from the refrigerant and is disposed at the lower portion of the housing 10. An oil discharge pipe 13 for returning the collected oil to the inlet side of the compressor 3 is connected.
상기 하우징(10)의 내부에는, 상하단에 각각 가이드플레이트(14a,14b)가 결합된 오일필터(15)가 삽입되어 고정된다. 상기 오일필터(15)는 중앙부가 위쪽으로 볼록하게 돌출된 돔형으로 이루어지고, 상기 가이드플레이트(14a,14b)도 오일필터(15)의 상하단의 돔형상과 동일한 형상으로 이루어져 상기 오일필터(15)의 상하단에 각각 결합된다. 따라서 하우징(10)의 내부로 냉매와 함께 유입된 오일은 가이드플레이트(14a,14b)의 표면과 접촉하여 분리된 다음 그 가이드플레이트(14a,14b)의 표면을 따라 가장자리쪽으로 흘러내리게 된다. Inside the housing 10, oil filters 15 having guide plates 14a and 14b coupled to upper and lower ends are inserted and fixed. The oil filter 15 has a dome shape in which a central portion protrudes convexly upward, and the guide plates 14a and 14b also have the same shape as the dome shape of the upper and lower ends of the oil filter 15. It is coupled to the top and bottom of each. Therefore, the oil introduced into the housing 10 together with the refrigerant is separated by contacting with the surfaces of the guide plates 14a and 14b and then flows toward the edges along the surfaces of the guide plates 14a and 14b.
상기 상하측의 가이드플레이트(14a,14b)에는 가장자리를 따라 스트레이너(16a,16b)가 연결되어 상기 가이드플레이트(14a,14b)의 표면을 따라 흘러내리는 오일을 포집하여 여과한 다음 하우징(10)의 하부공간으로 보낸다. 그런데 상기 상부 가이드플레이트(14a)측에 구비된 스트레이너(16a)를 통과한 오일은 하우징(10)의 측벽을 따라 하부공간으로 이동한다. 상기 스트레이너(16a,16b)는 대략 150메쉬 부근의 미세한 것을 사용하여 오일필터에서 탈락하는 파편들이 발생하는 경우에도 이들 오일필터의 파편들이 오일에 혼합되지 않게 한다. The upper and lower guide plates 14a and 14b are connected to the strainers 16a and 16b along edges to collect and filter the oil flowing along the surfaces of the guide plates 14a and 14b, and then filter the oil. Send to the lower space. However, the oil passing through the strainer 16a provided on the upper guide plate 14a side moves to the lower space along the side wall of the housing 10. The strainers 16a and 16b use fines around 150 mesh to prevent the fragments of these oil filters from mixing in the oil even when debris is dropped from the oil filter.
압축기(3)에서 배출되는 기체상의 냉매를 하우징(10)내부로 유입시키는 냉매흡입관(17)은 상기 오일필터(15)의 아래쪽 공간과 연통되게 연결되고, 도 3에 도시된 바와 같이, 입구(17a)가 하우징(10)의 내측벽을 향하도록 배치된다. 상기 냉매흡입관(17)의 입구(17a)는 하우징(10)의 내측벽의 접선방향을 향하도록 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 냉매흡입관(17)을 통하여 오일분리기(5)안으로 유입되는 냉매는 하우징(10)의 내측벽을 따라 선회하게 되므로 냉매에 포함된 오일은 원심력에 의해 기체상의 냉매로부터 분리되고, 아울러 하우징(10)의 내측면쪽으로 편향하여 하우징(10)의 내측면에 부착되어 분리된다. 그리고 상기 냉매흡입관(17)을 통하여 하우징(10)에 유입되는 냉매는 직접 오일필터(15)에 직접 맞닿지 않게 되므로 오일을 함유한 냉매가 오일필터(15)에 국부적으로 직접 맞닿아 오일필터(15)의 기능을 저하시키고 수명을 단축시키는 문제를 방지할 수 있게 된다. The refrigerant suction pipe 17 for introducing the gaseous refrigerant discharged from the compressor 3 into the housing 10 is connected to communicate with a space below the oil filter 15, and as shown in FIG. 3, the inlet ( 17a is disposed to face the inner wall of the housing 10. The inlet 17a of the refrigerant suction pipe 17 is preferably disposed to face the tangential direction of the inner wall of the housing 10. Therefore, since the refrigerant flowing into the oil separator 5 through the refrigerant suction pipe 17 pivots along the inner wall of the housing 10, the oil contained in the refrigerant is separated from the gaseous refrigerant by centrifugal force, and the housing It is attached to and separated from the inner side of the housing 10 by deflecting toward the inner side of the 10. In addition, since the refrigerant flowing into the housing 10 through the refrigerant suction pipe 17 does not directly contact the oil filter 15, the refrigerant containing oil directly contacts the oil filter 15 locally, thereby allowing the oil filter ( It is possible to prevent the problem of lowering the function of 15) and shortening the lifespan.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 하단에는 복수개의 관통구멍(19)이 형성된 격판(18)이 설치된다. 상기 격판(18)은 하우징(10) 내부로 냉매가 급격하게 유입되는 경우에 하우징(10)의 하부에 고인 오일이 급격한 냉매유동에 의해 유동하지 않도록 한다. Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, a diaphragm 18 having a plurality of through holes 19 is provided at a lower end of the housing 10. The diaphragm 18 prevents oil accumulated in the lower portion of the housing 10 from being rapidly flowed by the refrigerant when the refrigerant is rapidly introduced into the housing 10.
그리고 상기 관통구멍(19)은 격판(18)을 프레스장치에서 복수개의 펀치(punch)로써 성형하는 것이 바람직한데, 이 때 펀치는 격판(18)을 부분적으로 절개하여 관통구멍(19)을 형성하되, 그 관통구멍(19)의 둘레에는 펀치에 의해 아래쪽으로 구부림된 절곡부(19a)가 남아 있도록 한다. 이와 같은 구성에 의해 하우징(10) 내부로 급격한 냉매유동이 있는 경우에도 상기 격판(18)은 하우징(10)의 하부에 고여 있던 오일의 유동을 방지하고, 아울러 격판(18)의 상부 표면에 잔류하는 오일은 절곡부(19a)를 타고 관통구멍(19)을 통하여 하부로 낙하하게 된다. The through hole 19 is preferably formed by forming a diaphragm 18 into a plurality of punches in a press apparatus, wherein the punch partially cuts the diaphragm 18 to form a through hole 19. The bent portion 19a bent downward by a punch remains around the through hole 19. By such a configuration, even when there is a sudden refrigerant flow into the housing 10, the diaphragm 18 prevents the flow of oil accumulated in the lower part of the housing 10, and also remains on the upper surface of the diaphragm 18. The oil is dropped through the bent portion (19a) through the through hole (19).
본 발명의 오일분리기는 유입되는 냉매와 오일의 혼합가스를 오일필터에 곧바로 접촉시키지 않고 먼저 하우징의 내측벽에 접촉시켜 오일을 1차로 분리시킨 후 오일필터를 통과시킴으로써 오일필터의 부하를 줄여서 수명을 연장시킬 수 있고, 나아가 오일분리의 효율을 향상시킬 수 있다. The oil separator of the present invention does not directly contact the incoming refrigerant and the mixed gas of the oil filter with the oil filter, but first contacts the inner wall of the housing to separate the oil first, and then passes the oil filter to reduce the life of the oil filter. It can extend and further improve the efficiency of oil separation.
오일에 포함된 오일필터의 파편과 오일에 함유된 불순물들을 스트레이너로 여과하므로 불순물이 배관을 따라 순환하면서 일으키는 여러가지의 고장을 예방할 수 있다. Debris of the oil filter contained in the oil and impurities contained in the oil are filtered through a strainer, thereby preventing various failures caused by impurities circulating along the pipe.
그리고 본 발명은 오일필터를 지지하는 가이드플레이트가 돔형상의 곡면으로 이루어져 있기때문에 가이드플레이트에 잔류하는 오일을 하우징 하부공간으로 효율적으로 포집할 수 있다. In the present invention, since the guide plate for supporting the oil filter is formed of a domed curved surface, oil remaining on the guide plate can be efficiently collected into the lower space of the housing.
도 1은 공조기의 구성을 개략적으로 도시한 회로도, 1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of an air conditioner,
도 2는 본 발명에 따른 오일분리기의 길이방향 단면도, 2 is a longitudinal sectional view of an oil separator according to the present invention;
도 3는 도 2의 "A-A"선을 따라 절단하여 도시한 횡단면도, 3 is a cross-sectional view taken along the line "A-A" of FIG.
도 4는 종래 오일분리기의 길이방향 단면도이다. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional oil separator.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ ※ Explanation of code about main part of drawing ※
1: 실외기 2: 실내기1: outdoor unit 2: indoor unit
3: 압축기 4: 방향절환밸브3: compressor 4: directional control valve
5: 오일분리기 6: 응축기5: oil separator 6: condenser
7: 모세관 8: 증발기7: capillary 8: evaporator
10: 하우징 10: housing
11a,11b: 덮개부 12: 냉매배출관11a and 11b: cover part 12: refrigerant discharge pipe
13: 오일배출관 14a,14b: 가이드플레이트13: oil discharge pipe 14a, 14b: guide plate
15: 오일필터 16a,16b: 스트레이너15: oil filter 16a, 16b: strainer
17: 냉매흡입관 17a: 입구17: refrigerant suction pipe 17a: inlet
18: 격판 19: 관통구멍18: plate 19: through hole
19a: 절곡부19a: bend
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