KR100671848B1 - Oil-separator of cooling unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기에서 토출되는 냉매로부터 압축기 윤활용 오일을 회수하여 압축기로 귀환시킬 수 있는 냉각장치용 오일분리기에 관한 것으로, 특히, 오일 회수율이 높고 청소 등이 간편한 냉각장치용 오일분리기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oil separator for a cooling device capable of recovering compressor lubricating oil from a refrigerant discharged from a compressor and returning the compressor lubricating oil to the compressor. More particularly, the present invention relates to an oil separator for a cooling device having a high oil recovery rate and easy cleaning.
본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기는, 케이스(10), 상기 케이스 상,하에 각각 설치되는 배출관(30)과 유입관(30), 상기 케이스 내에서 상기 유입관에 결합되어 상기 유입관을 통해 유입된 고압 냉매를 분사하면서 이물질을 걸러내는 분사망(50), 선단이 상기 케이스 바닥에 배치되고 끝단이 압축기의 흡입측에 연결되어 상기 케이스(10) 내 오일을 압축기의 흡입측으로 유도하는 오일 회수관(40), 상기 분사망과 상기 유입관 사이에서 상기 분사망에서 상기 배출관측으로 유동하는 냉매로부터 오일을 걸러내는 여과 망체(60), 상기 여과 망체 위에서 상기 배출관으로 유동하는 냉매에 함유된 이물질을 걸러내는 거름판(70)을 포함하여 이루어지며, 특히, 상기 여과 망체(60)는 상기 분사망의 위쪽에 배치되는 상부망체(61)와 분사망의 아래쪽에 배치되는 하부 망체(62)로 이루어지고, 상기 상부 망체는 직경 대비 높이비(h/d)가 0.4 내지 0.6 이고, 각 망체의 공극률은 95 ∼ 99 %인 것을 특징으로 한다.Oil separator for a cooling device according to the present invention, the case 10, the discharge pipe 30 and the inlet pipe 30 are respectively installed above and below the case, coupled to the inlet pipe in the case through the inlet pipe A spray network 50 for filtering foreign substances while injecting the high-pressure refrigerant introduced therein, the tip of which is disposed at the bottom of the case and the end of which is connected to the suction side of the compressor to recover oil to guide the oil in the case 10 to the suction side of the compressor. Tube 40, between the spray network and the inlet pipe filter mesh 60 to filter oil from the refrigerant flowing from the spray network to the discharge pipe side, foreign matter contained in the refrigerant flowing in the discharge pipe over the filter network It comprises a filtering plate 70 for filtering the filter, in particular, the filtering net 60 is the upper net 61 and the lower net disposed below the injection network disposed above the injection network Made of 62, the upper net body is the height ratio (h / d) compared to a diameter of 0.4 to 0.6, the porosity of each net body is characterized in that 95 to 99%.
오일분리기, 압축기, 오일, 여과망, 이물질Oil separator, compressor, oil, filter net, foreign substance
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치용 오일분리기 사시도.1 is a perspective view of an oil separator for a cooling device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치용 오일분리기 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of an oil separator for a cooling device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치용 오일분리기의 정단면도.Figure 3 is a front sectional view of an oil separator for a cooling device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10 : 케이스 11 : 상부 케이스10
12 : 하부 케이스 12a : 오일집유부12:
20 : 유입관 30 : 배출관20: inlet pipe 30: discharge pipe
31 : 나사부 40 : 회수관31: thread portion 40: recovery pipe
41 : 고정틀 42 : 스크린41: fixing frame 42: screen
50 : 분사망 60 : 여과 망체,50: spraying network 60: filtering network,
61 : 상부 망 62 : 하부 망체61: upper mesh 62: lower mesh
70 : 거름판 71 : 다공판70: filter plate 71: porous plate
72 : 스크린 80 : 차폐 플레이트72
본 발명은 냉각장치의 압축기에서 응축기측으로 토출되는 냉매로부터 압축기 윤활용 오일을 회수하여 압축기로 귀환시킬 수 있는 냉각장치용 오일분리기에 관한 것으로, 특히, 오일 회수율이 높고 청소 등이 간편한 냉각장치용 오일분리기에 관한 것이다.The present invention relates to an oil separator for a cooling device capable of recovering the compressor lubricating oil from the refrigerant discharged from the compressor of the cooling device to the condenser side and returning it to the compressor. In particular, the oil separator for the cooling device having a high oil recovery rate and easy cleaning, etc. It is about.
냉동탑차는 데크 상부에 단열구조의 냉동탑이 설치되어, 그 냉동탑에 예컨대 육류나 채소 등의 물품을 변질되지 않도록 상온 보다 낮은 온도에서 냉장 또는 냉동 저장한 상태로 이동 운반할 수 있게 구성된 차량이다.A refrigeration tower vehicle is a vehicle configured with a refrigerated tower having an insulating structure on the deck, and transported in a refrigerated or frozen storage state at a temperature lower than room temperature so as not to deteriorate items such as meat or vegetables. .
이와 같은 냉동탑차에는 냉동고인 콘테이너 내부를 냉각하기 위한 냉각장치로서, 콘테이너 실내공기를 단열 팽창된 냉매와 열교환하여 냉각하는 증발기, 상기 증발기에서 기화된 냉매를 압축하여 고압 기상 상태로 토출하는 압축기, 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 외부 공기와의 열교환으로 방열하여 액상으로 응축시키는 응축기, 그리고, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창하여 증발기로 공급하는 팽창밸브 등이 포함된다. 더불어, 상기 증발기쪽으로 콘테이너 실내 공기를 송풍하는 송풍기, 콘테이너의 냉동/냉장 온도를 셋팅하기 위한 온도 셋팅부, 콘테이너의 내부온도를 감지하는 온도감지부 및 이들의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러 등도 포 함된다.Such a freezer is a cooling device for cooling the inside of a container, which is a freezer, an evaporator for cooling heat inside a container with an adiabatic expanded refrigerant, a compressor for compressing the vaporized refrigerant from the evaporator and discharging it in a high pressure gas phase, And a condenser for radiating the refrigerant discharged from the compressor by heat exchange with external air to condense it into a liquid phase, and an expansion valve for expanding and supplying the refrigerant condensed in the condenser to an evaporator. In addition, a blower for blowing the container indoor air toward the evaporator, a temperature setting unit for setting the refrigeration / refrigeration temperature of the container, a temperature sensing unit for detecting the internal temperature of the container, and a controller for controlling the operation thereof. .
이와 같은 구성으로 이루어진 냉각장치는 압축기의 구동에 의하여 냉매를 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기의 순서로 이어지는 냉매 순환사이클을 따라 순환시키고 그와 동시에 송풍기로 콘테이너 실내 공기를 증발기를 거치도록 송풍함으로써, 콘테이너 실내 공기를 증발기를 거치는 동안 증발기 내에서 기화되는 냉매 증발잠열로 냉각하여 콘테이너 내부를 냉장 또는 냉동 온도로 유지할 수 있다.The cooling device having such a configuration circulates the refrigerant through the compressor, the condenser, the receiver dryer, the expansion valve, and the evaporator by the driving of the compressor along the refrigerant circulation cycle leading back to the compressor, and simultaneously blows the container indoor air into the blower. By blowing through the evaporator, the container indoor air can be cooled by the latent heat of refrigerant evaporation in the evaporator while passing through the evaporator to maintain the interior of the container at a refrigerated or frozen temperature.
이와 같은 냉각장치에 있어서, 압축기는 공기로부터 증발잠열을 흡수하여 과열증기 상태의 기체로 변화된 냉매를 압축하여 응축기로 토출하는 냉매순환사이클의 구동원으로서 여기에는 압축기 구동파트의 구동을 원활하게 하기 위하여 오일이 공급되고 있다. 압축기에서 오일은 구동파트의 기계 마찰면들을 윤활하는데, 이와 같은 오일이 응축기나 팽창장치 또는 증발기 등에 유입되면, 열교환기 등의 내벽에 달라붙거나 열교환기의 냉매 유로 공간을 차지하여 냉매의 유동성을 저하시키기 때문에 열교환기의 열교환효율를 떨어뜨려 결과적으로 냉각장치의 냉각성능을 저하시키게 된다. 또한, 오일이 냉각시스템 전체를 순환하게 되면 압축기에 공급되는 오일량에 심한 변동이 발생하여 압축기 구동파트의 윤활이 안정적으로 이루어지지 않게 되므로 압축기의 내구성도 저하된다. 이에, 냉동탑차의 냉각장치에는 압축기에 공급된 오일이 냉매순환사이클을 따라 순환하지 못하도록 압축기 토출측에서 오일을 회수하여 압축기로 귀환시킬 수 있는 오일분리기가 설치되고 있다.In such a cooling device, the compressor absorbs the latent heat of evaporation from the air, compresses the refrigerant changed into a gas in superheated vapor state, and discharges the refrigerant to the condenser, which is used to smoothly drive the compressor drive part. Is being supplied. In the compressor, the oil lubricates the mechanical friction surfaces of the driving parts.If such oil enters the condenser, expansion device or evaporator, the oil adheres to the inner wall of the heat exchanger or occupies the refrigerant flow path of the heat exchanger, As a result, the heat exchange efficiency of the heat exchanger is reduced, resulting in a decrease in the cooling performance of the cooling device. In addition, when the oil circulates through the entire cooling system, a significant fluctuation occurs in the amount of oil supplied to the compressor, so that the lubrication of the compressor driving part is not stable, and thus the durability of the compressor is lowered. Thus, an oil separator is installed in the cooling device of the refrigerating vehicle to recover oil from the discharge side of the compressor and return it to the compressor so that the oil supplied to the compressor does not circulate along the refrigerant circulation cycle.
냉각장치에 있어서 오일분리기는 압축기에서 응축기측으로 토출되는 고압의 기체 냉매로부터 오일을 분리하여 압축기 흡입측으로 귀환시킴으로써 오일로 인한 열교환기의 효율 저하를 방지함과 아울러 압축기의 윤활이 안정적으로 이루어질 수 있게 한다.In the cooling device, the oil separator separates oil from the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor to the condenser side and returns the oil to the compressor suction side, thereby preventing the oil from deteriorating the efficiency of the heat exchanger and stably lubricating the compressor. .
국내 실용신안등록 제164344호(명칭 : 차량의 냉각기 장치)에 포함된 '유분리기'나 국내 실용신안등록 제303479호의 '오일분리기' 등은 대표적인 냉각장치용 오일분리기들이다.Oil separators included in Korean Utility Model Registration No. 164344 (name: vehicle cooler device) or Oil Separator of Korean Utility Model Registration No. 303479 are representative oil separators for cooling devices.
이들 종래 오일분리기들은 공히 압축기에서 토출되어 응축기측으로 흐르는 냉매로부터 오일을 분리해낸 다음 다시 압축기의 유입측으로 귀환시켜 오일이 냉매와 함께 냉매순환사이클을 순환하지 못하게 함으로써 오일 순환으로 인한 냉각성능 저하를 막을 수 있게 구성되어 있었다.These conventional oil separators separate oil from the refrigerant discharged from the compressor and flow to the condenser side, and then return to the inlet side of the compressor to prevent the oil from circulating the refrigerant circulation cycle with the refrigerant, thereby preventing the reduction of cooling performance due to the oil circulation. It was composed.
그러나, 국내 등록실용신안 제164344호의 유분리기(오일분리기)의 경우에는 케이스 내 응축기측 연결부를 둘러싸는 판형의 단순 메시(mesh) 구조를 가진 원통형 철망에만 의존하여 냉매에 포함된 오일을 걸러내도록 구성되어 있었기 때문에 오일 분리 효율이 나빠 오일 회수율이 낮다는 문제점이 있었다.However, the oil separator (oil separator) of Korean Registered Utility Model No. 164344 is configured to filter oil contained in the refrigerant by relying only on a cylindrical wire mesh having a flat mesh structure that surrounds the condenser side connection in the case. Since the oil separation efficiency was poor, there was a problem that the oil recovery rate was low.
그리고, 국내 실용신안등록 제303479호 '오일분리기'의 경우에는 압축기 연결부 선단에 결합되는 제1오일여과망, 상기 제1오일여과망 위에 배설되는 망체(網體 : 와이어를 수세미 형상으로 느슨하게 얽어 만든 그물체)인 제2오일여과망 그리고 상기 제2오일여과망 위를 덮는 제3오일여과판 등 적어도 3 단계 이상의 여과단계를 거치면서 오일을 여과하도록 구성되어 있었다. 그러나, 이 종래 오일분리기는 오일 분리효율에 가장 큰 영향을 미치는 제2오일여과망의 체적이나 공극률이 실험 등을 거치지 않고 개략적으로 임의 설정된 것이기 때문에, 제2오일여과망의 체적이 과도하게 큰 경우에는 오일 분리효율이 높은 반면 냉매의 토출압력을 지나치게 강하시켜 냉매순환효율을 떨어뜨리게 되고, 반대로 지나치게 작게 설계된 경우에는 오일 분리효율이 떨어져 오일의 일부가 냉매순환사이클을 따라 흐르면서 냉매순환효율을 떨어뜨리기 때문에, 결과적으로 제2오일여과망의 체적이 지나치게 크거나 작게 설정되어 냉각장치의 냉각성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 또한, 오일을 최종적으로 분리하는 제3오일여과판과 분리된 오일을 압축기의 흡입측으로 귀환시키는 모세관 등도 그 규격이 적정하게 설정되지 않은 것이어서 이들의 규격이 적정하게 조합되지 못한 경우 오일 분리율과 회수율이 크게 떨어져 냉각 성능 저하의 문제를 더욱 심화시키는 문제점이 있었다.And, in the case of Korean Utility Model Registration No. 303479, 'Oil Separator', the first oil filtration network coupled to the tip of the compressor connection, the mesh disposed on the first oil filtration network (網 體: mesh made of loosely entangled wire in a scrubber shape) The oil was filtered through at least three stages of filtration such as a second oil filtration net and a third oil filtration plate covering the second oil filtration net. However, since the volume and porosity of the second oil filtration network which have the greatest effect on the oil separation efficiency are set arbitrarily and roughly without experiment, the conventional oil separator is used when the volume of the second oil filtration network is excessively large. While the separation efficiency is high, the discharge pressure of the refrigerant is excessively lowered to reduce the refrigerant circulation efficiency. On the contrary, when the refrigerant is designed to be too small, the oil separation efficiency is lowered, and a part of the oil flows along the refrigerant circulation cycle, thereby reducing the refrigerant circulation efficiency. As a result, there is a problem in that the volume of the second oil filtration network is set too large or too small to lower the cooling performance of the cooling device. In addition, the third oil filtration plate which finally separates the oil and the capillary tube for returning the separated oil to the suction side of the compressor are also not properly set, so that the oil separation rate and recovery rate are large when these specifications are not properly combined. There has been a problem of further deepening the problem of lowering the cooling performance.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 냉각장치용 오일분리기의 문제점 해소를 위하여 안출된 것으로, 압축기 토출 냉매로부터 냉매 압력을 강하시키지 않으면서 오일을 효과적으로 분리하여 압축기에 귀환시킬 수 있도록 각 구성요소들의 규격이 적정하게 조합되어 이루어져, 냉각장치의 냉각성능을 개선에 기여할 수 있는 냉각장치용 오일분리기를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 내부 청소가 간편한 냉각장치용 오일분리기의 제공에도 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the oil separator for the conventional cooling apparatus as described above, each of the components so that the oil can be effectively separated and returned to the compressor without dropping the refrigerant pressure from the compressor discharge refrigerant It is an object of the present invention to provide an oil separator for a cooling device that is properly combined with the standard, which can contribute to improving the cooling performance of the cooling device. It is also an object of the present invention to provide an oil separator for a cooling device that can be easily cleaned inside.
본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기는, 밀폐공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 일측과 천장에 각각 설치되는 유입관 및 배출관과, 상기 케이스 내에서 상기 유입관 선단에 수평 결합되어 상기 유입관을 통해 유입된 고압 냉매를 사방으로 분사하면서 이물질을 걸러내는 분사망과, 상기 분사망 상부를 차폐하여 상기 분사망에서 분사되는 냉매가 위쪽의 배출관측으로 직접 분사되지 않게 하는 차폐 플레이트와, 상기 하부 케이스에 안치된 고정틀과, 상기 고정틀 둘레에 감겨져 그 선단이 상기 케이스 바닥에 배치되고 끝단은 압축기의 흡입측에 연결되어 상기 케이스 내의 바닥에 고이는 오일을 압축기로 유도하는 오일 회수관과, 상기 분사망과 상기 배출관 사이에서 상기 분사망에서 분사된 후 상기 배출관측으로 유동하는 냉매로부터 오일을 걸러내는 여과 망체와, 상기 여과 망체 위에 설치되며 상기 여과 망체를 거쳐 상기 배출관으로 유동하는 냉매에 함유된 이물질을 걸러내는 거름판을 포함하여 이루어진 냉각장치용 오일분리기에 있어서,
상기 여과 망체는, 상기 분사망의 위쪽에 배치되는 상부 망체와 분사망의 아래쪽에 배치되는 하부 망체로 이루어지고, 상기 상부 망체는 직경 대비 높이비(h/d)가 0.4 내지 0.6 이고, 각 망체의 공극률은 95 ∼ 99 %인 것을 특징으로 한다.The oil separator for a cooling device according to the present invention includes a case forming a sealed space, an inlet pipe and an outlet pipe respectively installed on one side and the ceiling of the case, and horizontally coupled to the tip of the inlet pipe in the case. An injection network for filtering foreign substances while spraying high-pressure refrigerant introduced through the air in four directions; A fixed frame placed in a case, an oil return pipe wound around the fixed frame, the tip of which is disposed at the bottom of the case, and the end of which is connected to the suction side of the compressor to guide the oil accumulated on the bottom of the case to the compressor; Oil from the refrigerant flowing into the discharge pipe after being injected from the injection network between the discharge pipe and the discharge pipe In that filters filtering net body and the net body is provided on the filtration in an oil separator for a cooling device comprising a manure plate, including to filter out the foreign substances contained in the refrigerant flowing into the discharge pipe via the filtering net body,
The filter net is composed of an upper net disposed above the spray net and a lower net disposed below the spray net, and the upper net has a ratio of height to diameter (h / d) of 0.4 to 0.6, and each net The porosity of is characterized by 95 to 99%.
이상의 구성에 있어서, 상기 하부 케이스의 바닥 중앙에는 상기 오일 회수관의 선단 입구가 안치되는 집유부가 오목하게 성형될 수 있다.In the above configuration, in the center of the bottom of the lower case may be concave shape of the collecting portion in which the tip inlet of the oil return pipe is placed.
또한, 상기 분사망 상부를 차폐하여 냉매가 상기 분사망에서 상기 상부 망체로 직접 분사되는 것을 막는 차폐 플레이트가 더 포함될 수 있다.In addition, a shielding plate may be further included to shield the upper portion of the spraying network to prevent refrigerant from being directly injected from the spraying network to the upper mesh.
상기 오일 회수관은 상기 하부 케이스에 안치된 고정틀의 둘레에 감겨지고 그 전체 길이가 3000∼4000 ㎜인 내경 1∼1.5 ㎜의 모세관인 것이 바람직하다.The oil return pipe is preferably a capillary tube with an inner diameter of 1 to 1.5 mm wound around a fixed frame placed in the lower case and having a total length of 3000 to 4000 mm.
아울러, 상기 고정틀의 내부 중간에는 상기 여과 망체에 의해 걸려져 상기 집유부에 낙하하는 오일로부터 이물질을 걸러내는 스크린이 포함될 수 있으며, 상 기 거름판은 직경 5 ㎜ 이상의 통공들이 형성된 다공판과 상기 다공판에 접합된 50∼150 메시의 스크린으로 구성된 것이 바람직하다.In addition, the inner middle of the fixing frame may include a screen that is caught by the filter mesh to filter foreign matter from the oil falling to the collecting portion, the filter plate is a porous plate and the through hole is formed with a diameter of 5 mm or more It is preferred to consist of a 50-150 mesh screen bonded to the stencil.
이하, 위와 같은 구성의 본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기의 특징 및 이점들을 바람직한 실시예를 통해 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the features and advantages of the oil separator for a cooling apparatus according to the present invention having the above configuration will be described in more detail through preferred embodiments.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치용 오일분리기 사시도이고, 도 2와 도 3은 그 분해사시도와 정단면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.1 is a perspective view of an oil separator for a cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are exploded perspective and front cross-sectional view, Figure 4 is a cross-sectional view taken line IV-IV of FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기(100)는, 압축기와 응축기 사이에 설치되어 압축기에서 압축되어 토출되는 고압 기체 냉매에 함유된 오일을 회수하기 위한 것으로, 밀폐된 공간을 형성하는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)에 상,하에 각각 설치되어, 압축기의 배출측에 연결된 냉매관과 응축기의 유입측이 연결된 냉매관이 각각 연결되는 유입관(20)과 배출관(30), 압축기로부터 상기 유입관(20)을 통해 유입되어 배출관(30)으로 배출되는 냉매를 여과하여 냉매로부터 오일을 걸러내는 오일여과수단, 그리고, 상기 오일여과수단에 의해 걸러진 오일을 압축기 흡입측으로 귀환시키는 회수관(40) 등으로 이루어져 있다.As shown, the oil separator 100 for a cooling device according to the present invention is installed between the compressor and the condenser to recover the oil contained in the high-pressure gas refrigerant discharged by the compressor, and forms a closed space. The
위 구성에서 상기 케이스(10)는 상,하에서 결합되어 밀폐된 공간을 형성하는 상,하부 케이스(11,12)로 이루어지고, 하부 케이스(12)의 바닥에는 그 위에서 걸려져 낙하하는 오일이 모아지는 집유부(12a)가 오목하게 형성된다.In the above configuration, the
유입관(20)은 하부 케이스(12)의 측면 중간 부분에 분리가 가능하도록 나사체결 방식으로 결합된다. 즉, 유입관(20)은 선단부에 나사산(21)이 형성되어 있어 서 그 선단부가 하부 케이스(12)에 용접된 용접 너트(13)에 체결됨으로써 하부 케이스(12)에 대하여 분리 가능하게 결합된다.The
배출관(30)은 상부 케이스(11)의 천장 중심에 설치되는데, 상부 케이스(11) 내측에 위치하는 하단부에는 냉매 입구(30a)가 형성되고 바깥쪽 상단에 냉매 출구(32)가 형성되어 응축기의 유입측으로 이어지는 냉매관(도시되지 않음)이 연결된다. 아울러 도면에 도시되지는 않았지만 이 배출관(30)의 경우도 앞서 설명된 유입관(20)의 경우와 같이 상부 케이스(11)에 분리 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.The
회수관(40)은 하부 케이스(12)의 내부 바닥에 안치되는 원통형 고정틀(41)의 외주면에 감겨져 그 선단의 유입구(40a)는 집유부(12a)에 모인 오일의 수면 아래에 잠기고, 끝단의 배출구(40b)는 하부 케이스(12) 밖으로 인출되어 압축기의 흡입측에 연결된다. 이 회수관(40)은 유입구(오일분리기 케이스 내)과 배출구(압축기 흡입측) 사이의 압력차에 의해 냉매로부터 분리된 오일을 압축기측으로 귀환시키는 것으로, 그 길이와 내경에 따라 오일 회수율이 크게 달라진다. 수 십 차례 이상 반복된 실험 결과에 따르면 회수관(40)으로는 내경이 1∼1.5㎜(바람직하게는 1.25㎜)인 모세관이 적당하고, 유입구(40a)부터 배출구(40b)까지의 전체 길이가 3000∼5000㎜(가장 바람직하기로는 4000㎜)일 때 오일 회수 효율이 높은 것으로 나타났다. 이 회수관(40)의 입구에는 메시(mesh) 구조를 가진 여과망(도시되지 않음)이 결합될 수 있으며, 하부 케이스(12)에는 회수관(40)을 고정하면서 압축기의 유입측에 연결된 냉매관을 접속하기 위한 연결관(43)이 설치될 수 있다.The
고정틀(41)은 상/하 대칭구조로 갖도록 성형된 중공 원통체로서, 외주면에 상기 회수관(40)이 감겨지며, 그 내부에는 상기 하부 망체(62)가 안치된다. 그리고, 내부의 중간에는 오일에 포함된 이물질을 걸러내어 이물질이 오일에 섞여 압축기측으로 흘러가는 것을 막을 수 있는 약 100 메시의 스크린(42)이 설치된다.Fixing
냉매로부터 오일을 분리 회수하기 위한 오일여과수단은, 유입관(20)의 내측 단부에 분리 가능하게 결합되어 압축기로부터 상기 유입관(20)을 통해 유입된 고압 냉매를 사방으로 분사하면서 이물질을 걸러내는 분사망(50), 상기 분사망(50)과 상기 유입관(20) 사이에서 상기 분사망(50)에서 분사되어져 상기 배출관(30)측으로 유동하는 냉매로부터 오일을 걸러내는 여과 망체(60), 그리고, 상기 여과 망체(60) 위에서 상기 여과 망체(60)을 거쳐 상기 배출관(30)으로 배출되는 냉매로부터 함유된 이물질을 걸러내는 거름판(70) 등으로 이루어져 있다.The oil filtration means for separating and recovering oil from the refrigerant is detachably coupled to the inner end of the
위 구성에 있어서, 분사망(50)은 중공 원통형의 스크린으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 필요시 손쉽게 유입관(20)에서 분리하여 해체할 수 있도록 유입관(20)의 선단에 나사 결합 등의 분리 가능한 결합방식으로 결합된다. 이 분사망(50)은 유입관(20) 보다 작은 외경을 가지고 있어서, 유입관(20)를 케이스(10)에서 분리하는 경우 유입관(20) 설치를 위해 하부 케이스(12)에 형성된 구멍을 통해 케이스(10) 밖으로 인출할 수 있다. 이에, 그 내부에 걸러진 이물질를 매우 간편하게 제거할 수 있으며, 아울러, 케이스(10) 내부를 육안으로 볼 수 있어 케이스(10) 내부를 청소할 필요가 있는 지를 아주 손쉽게 판별할 수 있다. 이 분사망(50)의 윗 부분은 냉매가 분사망(50)으로부터 위쪽(상부 망체)으로 직접 분사되지 못하도록 차 폐 플레이트(80)로 차폐된다.In the above configuration, the
여과 망체(60)는 상기 분사망(50) 위에 배치되어 다공판(63)에 의해 지지되는 상부 망체(61)와, 분사망(50) 하부에 배치되는 하부 망체(62)으로 구성된다. 이들 망체(61,62)들은 철제 와이어를 엮어 만든 그물을 소정의 부피를 갖도록 느슨하게 엮어 형성한 것으로, 분사망(50)에서 분사되는 냉매에 포함된 오일을 걸러내는 역할을 한다. 즉, 분사망(50)에서 분사된 고압 기상 냉매는 하부 망체(62)와 상부 망체(61)를 거쳐 배출관(30)을 통해 배출되는데, 그 과정에서 냉매에 포함된 액상 오일과 이물질은 점도와 체적으로 인해 여과 망체(60)를 통과하지 못하고 여과 망체(60)의 와이어에 묻어 있다가 중력에 의해 케이스(10) 바닥으로 떨어지게 된다. 이 여과 망체(60)의 경우 너무 느슨할 경우에는 오일 분리 효과가 떨어지고 반대로 너무 조밀하면 냉매압력을 떨어뜨려 냉매 순환 효율을 떨어뜨리므로, 적당한 공극률과 체적 즉 높이(h)를 갖는 것이 바람직하다. 수십 차례의 반복 실험한 결과, 각 망체(61,62)는 공극률이 95 ∼99 %인 것이 바람직하고, 특히 냉매의 압력 감소에 직집적인 영향을 미치는 상기 상부 망체의 경우에는 직경 대비 높이(h/d)가 0.4 내지 0.6 일 때 특히 0. 53(높이(h):40㎜, 직경(d): 75㎜)인 경우 최적의 효율을 갖는 것으로 나타났다.The
거름판(70)은 상기 여과 망체(60) 위에서 상기 여과 망체(60)을 거쳐 상기 배출관(30)으로 배출되는 냉매로부터 이물질을 걸러내는 것으로, 대략 5㎜인 통공(71a)들이 일정한 간격으로 형성된 다공판(71)과 그 다공판(71) 상에 부착되는 약 50 ∼ 200 메시(mesh) 바람직하게는 100 메시의 여과망(72)으로 이루어진다.The
위와 같은 구성으로 이루어짐에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치용 오일분리기는 다음과 같이 작용하여 압축기에서 토출된 냉매로부터 오일을 분리하에 압축기로 회수할 수 있다.According to the configuration as described above, the oil separator for a cooling apparatus according to an embodiment of the present invention can act as follows to separate the oil from the refrigerant discharged from the compressor to recover to the compressor.
압축기에서 토출된 고압 기체 냉매는 냉매관을 거쳐 유입관(20)으로 오일 분리기 내로 유입된다. 유입관(20)을 통해 오일 분리기에 유입된 냉매는 분사망(50)에서 분사된 다음, 여과 망체(60) 즉 하부 망체(62)와 상부 망체(61)에 여과되고 거름판(70)을 거쳐 배출관(30)으로 배출되어 응축기측으로 흐르게 되는데, 그 과정에서 냉매에 함유된 오일과 이물질은 분사망(50)에 우선적으로 1 차 걸러지고, 또한 분사망(50)에서 걸러지지 못한 미세 오일과 이물질은 각각 점도와 부피로 인해 냉매가 여과 망체(60)를 통과하는 동안 각 망체(61,62)의 와이어 표면에 묻어 있다가 중력에 의해 케이스(10) 바닥으로 떨어지게 된다. 그리고, 여과 망체(60)에 의해서도 걸러지지 못한 오일이나 또는 여과 망체(60) 부스러기 등의 이물질은 최종적으로 거름판(70)에서 걸러지게 된다. 위 여과수단 중 여과 망체(60)는 아주 가는 와이어가 수세미 형태로 불규칙하게 얽힌 구조이기 때문에 기체 냉매가 이 여과 망체(60)을 일정한 방향성없이 통과하게 되어 규칙적으로 이루어진 구멍을 가진 다른 여과수단들에 비해 오일 여과 효과가 높다. 이어 여과 망체(60)을 통과한 기체 냉매는 다시 거름판(70)의 다공판(71)과 스크린(72)을 거치면서 재차 여과되면서 기체 냉매에 포함된 오일, 이물질의 대부분이 걸러질 수 있다.The high pressure gas refrigerant discharged from the compressor is introduced into the oil separator through the refrigerant pipe and into the
상기 여과수단들에 의해 기체 냉매로부터 걸러져 하부로 떨어진 액상 오일은 고정틀(40) 내 스크린(42)을 통해 집유부(12a)에 모이게 되는데, 이 때 오일에 포 함되어 있는 이물질은 고정틀(40) 내 스크린(42)에서 걸러지므로 하부 케이스(12)의 집유부(12a)에는 순수한 오일만 모이게 된다. 이렇게 냉매로부터 회수되어 집유부(12a)에 모여진 오일은 압력차에 의해 회수관(40)을 통해 압축기의 흡입측으로 귀환되어 압축기의 기계마찰부를 윤활하는데 다시 사용된다.The liquid oil, which is filtered out of the gas refrigerant by the filtering means and falls to the lower portion, is collected in the collecting
이와 같은 오일 여과기는 케이스(10)를 분리하지 않고 유입관(20)을 돌려서 하부 케이스(12)에서 분리한 다음, 청소가 필요한 지 여부를 그 유입관(20)이 설치되어 있었던 구멍을 통해 내부를 육안으로 확인하여 용이하게 판별할 수 있으며, 또한, 청소를 하게 된 경우에는 상기 유입관(20) 설치 구멍이나 또는 천장의 배출관(30)을 통해 고압 공기를 분사하거나 세척제를 투입하여 케이스(10) 내 이물질이나 망체 등에 끼어 있는 때를 세척할 수 있고, 아울러 집유부(12a)에 모아지는 이물질은 하부 케이스(12) 바닥에 설치된 배출구(12b)를 통해 간편하게 제거할 수 있다. 특히, 분사망(50)에는 그 위치상 가장 많은 이물질이 걸리게 되어 수시로 청소하거나 교환해주어야 하는데, 본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기의 경우에는 분사망(50)이 분리 가능한 유입관(20)에 나사 체결 방식으로 결합되어 케이스(10) 밖으로 인출이 가능하기 때문에 아주 손쉽게 청소 또는 교환할 수 있다.This oil filter is separated from the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기는 압축기에서 토출된 기체 냉매에 포함된 오일과 이물질을 분사망(50)과 최적의 공극률과 부피를 갖는 여과 망체(60) 및 거름판(70) 등 적어도 3 단계 이상의 여과 단계를 거쳐 분리해 낼 수 있으므로, 응축기에는 기체 냉매만 공급할 수 있다. 그리고, 유출관(30)과 분사망(50)이 케이스(10)에서 분리 가능하여 케이스(10) 내부의 육안 확인이 가능한데다 하부 케이스(12) 바닥에 이물질이나 오일을 빼낼 수 있는 배출구가 마련되어 있어서 청소가 아주 간편하다.As described above, the oil separator for a cooling apparatus according to the present invention filters the oil and foreign substances contained in the gas refrigerant discharged from the compressor with the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기는 여과수단이 최적의 규격으로 설정되어 냉매 압력 강하없이 냉매로부터 대부분의 오일와 이물질을 여과할 수 있으며, 하부 케이스의 바닥에 설치된 배출구를 통해 여과 망체 등의 각 부품에 낀 이물질 들을 고압 공기나 세척제를 이용하여 손쉽게 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 냉각장치용 오일분리기를 냉각장치에 적용하는 경우 오일이나 이물질의 냉매순환사이클 순환 또는 오일 분리기의 냉매 압력 강하로 인해 유발될 수 있는 냉각성능 저하 및 압축기 수명 단축을 억지할 수 있으므로 냉각장치의 냉방 성능 유지 및 압축기의 수명 연장에 크게 기여할 수 있다.As described above, the oil separator for a cooling device according to the present invention can filter most oil and foreign substances from the refrigerant without a pressure drop of the refrigerant because the filtration means is set to an optimum standard, and through the outlet installed in the bottom of the lower case Foreign substances stuck to each part such as filter net can be easily removed by using high pressure air or cleaning agent. Therefore, when the oil separator for the cooling device according to the present invention is applied to the cooling device, it is possible to suppress the decrease in the cooling performance and the compressor life that may be caused by the refrigerant circulation cycle of the oil or foreign matter or the refrigerant pressure drop of the oil separator. Therefore, it can greatly contribute to maintaining the cooling performance of the cooling device and extending the life of the compressor.
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