KR100784839B1 - Oil Separated Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기조화기에 있어서, 냉매와 오일이 징집되는 중공을 갖는 하우징; 및 상기 하우징의 중공에 상기 냉매와 오일이 분리되어 통과되도록 적어도 하나 이상 구비되는 오일 분리판을 포함하며, 상기 하우징은 압축기로부터 냉매와 오일을 유입하는 유입구와, 열교환기로 분리된 냉매를 유출하는 냉매유출구와, 압축기로 분리된 오일을 유출하는 복수의 오일유출구로 이루어지고, 상기 하우징은 상기 오일유출구에 연결되는 오일회수용 케이스를 더 포함하도록 하여, 공기조화기의 냉/난방 효율을 개선 및 오일부족으로 인한 압축기 손상을 방지하도록 된 오일 분리장치에 관한 것이다. The present invention provides an air conditioner, comprising: a housing having a hollow in which a refrigerant and an oil are collected; And at least one oil separator provided in the hollow of the housing to separate and pass the refrigerant and oil, wherein the housing includes an inlet for introducing refrigerant and oil from a compressor and a refrigerant flowing out of the refrigerant separated by a heat exchanger. Consists of an outlet and a plurality of oil outlets for outflow of the oil separated by the compressor, the housing further comprises an oil recovery case connected to the oil outlet, to improve the cooling / heating efficiency of the air conditioner and oil An oil separator is designed to prevent compressor damage due to lack.
오일회수장치, 하우징, 오일분리 Oil recovery unit, housing, oil separation
Description
도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 시스템에서 냉방운전시 냉매의 흐름을 도시한 사이클 선도.1 is a cycle diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling operation in the system of the air conditioner according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 시스템에서 난방운전시 냉매의 흐름을 도시한 사이클 선도.2 is a cycle diagram showing the flow of the refrigerant during heating operation in the system of the air conditioner according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 시스템에서 냉/난방 운전시 냉매의 흐름을 도시한 사이클 선도.3 is a cycle diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling / heating operation in the system of the air conditioner according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 압축기 토출구 측 배관에 형성된 오일회수장치를 도시한 정면도. Figure 4 is a front view showing an oil recovery device formed in the compressor discharge port side pipe according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 오일 분리판 중 하우징의 전면에 형성된 오일 분리판을 도시한 정면도. Figure 5 is a front view showing an oil separation plate formed on the front of the housing of the oil separation plate according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 오일 분리판 중 하우징의 후면에 형성된 오일 분리판을 도시한 정면도. Figure 6 is a front view showing an oil separator formed on the rear of the housing of the oil separator according to the invention.
-도면의 주요 부분에 사용된 부호 설명-Explanation of symbols used in the main part of the drawing
100: 공기조화기 110: 압축기 100: air conditioner 110: compressor
120: 하우징 121: 유입구120: housing 121: inlet
122: 냉매유출구 123a: 전면 오일 분리판 122:
123b: 후면 오일 분리판 124: 타공 123b: rear oil separator 124: perforation
125: 오일유출구 126: 오일회수용 케이스125: oil outlet 126: oil recovery case
127: 모세관127: capillary
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 압축기에 윤활용으로 공급된 오일이 냉매와 섞여 공기조화기의 냉각시스템을 순환하는 것을 방지하도록, 압축기의 냉매 토출구 측에 오일을 분리하는 오일 분리장치에 관한 것이다. The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to separate the oil on the refrigerant outlet side of the compressor to prevent the oil supplied to the compressor of the air conditioner for lubrication from mixing with the refrigerant and circulating the cooling system of the air conditioner. It relates to an oil separator.
일반적으로 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매와 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방 시키거나, 또는 실내의 찬공기를 흡입하여 고온의 냉매와 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복 작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기- 팽창밸브-증발기로 이루어진 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.In general, an air conditioner cools a room by a repetitive action of inhaling hot air in a room, exchanging heat with a low temperature refrigerant, and then discharging it into the room, or exchanging heat with a high temperature refrigerant by inhaling cold air in the room. A cooling / heating system that heats a room by a repetitive action of discharging it into a room, which is a device forming a series of cycles consisting of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.
또한, 공기조화기는 주지된 바와 같이 실외기와 실내기가 각각 분리되는 분리형 공기조화기와 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다. In addition, the air conditioner may be classified into a separate type of air conditioner in which the outdoor unit and the indoor unit are separated from each other, and an integrated air conditioner in which the outdoor unit and the indoor unit are integrally installed.
도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 시스템으로 냉방운전시 냉매의 흐름을 도시한 사이클 선도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 시스템으로 난 방운전시 냉매의 흐름을 도시한 사이클 선도이다. 1 is a cycle diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling operation in the system of the air conditioner according to the prior art, Figure 2 is a cycle showing the flow of the refrigerant during the warm operation in the system of the air conditioner according to the prior art Is leading.
도 1 또는 도 2에서 보는 바와 같이, 통상적인 공기조화기(10)의 시스템은 압축기(20), 실외열교환기(30), 드라이어(40), 팽창밸브(50), 실내열교환기(60)의 각 장치를 배관(70)을 통해 냉매가 순환하면서 열교환이 이루어져 냉방 또는 난방을 수행하게 된다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, a system of a
여기서 실외기는 압축기(20), 실외열교환기(30) 등으로 이루어지고, 실내기는 팽창밸브(50) 및 실내열교환기(60)로 이루어진다. Here, the outdoor unit is composed of a
이와 같은 구성의 공기조화기(10)가 냉방작용을 할 경우, 사방밸브(80)에 의해 냉매의 흐름이 압축기(20)-실외열교환기(30)-팽창밸브(50)-실내열교환기(60)의 순서로 사방밸브(80)에 의해 도시된 실선을 따라 흐르게 된다. When the
여기서, 상기 실외기의 실외열교환기(30)는 압축기(20)로부터 압송된 고온/고압의 기체상태의 냉매를 응축시키는 응축기 역할을 하고, 실내열교환기(60)는 팽창밸브(50)에서 저온/저압의 상태로 유입된 냉매가 외부의 공기와 열교환 하는 증발기 역할을 한다.Here, the
즉 압축기(20)에서 고온/고압으로 압축된 냉매가스가 사방밸브에 의해 실외열교환기(30) 측으로 유입되며, 실외열교환기(30)에서 강제 냉각되어 액화된다. That is, the refrigerant gas compressed at high temperature / high pressure by the
또한, 실외열교환기(30)에서 열교환된 냉매는 실외열교환기(30)와 팽창밸브(50) 사이에 설치된 드라이어(40)에서 냉매 중에 포함되어 있는 수분과 이물질이 제거된 상태의 액상 냉매만이 팽창밸브(50)로 보내진다. In addition, the refrigerant heat exchanged in the
팽창밸브(40)에 유입되어 저온 저압의 상태로 된 냉매는 실내열교환기(60)로 유입되고, 실내열교환기(60)로부터 주위의 열을 빼앗아 다시 압축기(20)로 흡입되는 순환과정을 반복하여 하나의 냉방사이클을 이룬다. The refrigerant introduced into the
다음으로 상기와 같은 공기조화기(10)가 난방작용을 하는 경우 상기 냉방 사이클과는 반대로 냉매가 순환을 하게 된다. Next, when the
그러므로 실외기의 실외열교환기(30)는 저온/저압의 상태로 유입된 냉매가 공기와 열교환되는 증발기 역할을 하고, 실내열교환기(60)가 그 내부를 통과하는 고온고압의 냉매와 실내공기를 열교환시키는 응축기 역할을 한다. Therefore, the
압축기(20)에서 고온/고압으로 압축된 냉매가스는 사방밸브(80)로 인해 점선을 따라 순환하게 된다. The refrigerant gas compressed at a high temperature / high pressure in the
즉, 고온/고압으로 압축된 냉매가스는 실내열교환기(60)로 유입되어 기체상태의 냉매가 열을 방출하면서 액화되고, 팽창밸브(50)에 유입된 냉매는 저온/저압의 상태로 드라이어(40)를 경유하면서 냉매 중에 포함되어 있는 수분과 이물질이 제거되고, 실외열교환기(30)로 보내진다. That is, the refrigerant gas compressed at a high temperature / high pressure flows into the
실외열교환기(30)로 유입된 냉매는, 실외열교환기(30)로부터 주위의 열을 빼앗아 다시 압축기(20)로 흡입되는 순환과정을 반복하여 하나의 난방사이클을 형성한다. The refrigerant introduced into the outdoor heat exchanger (30) repeats a circulation process that takes the surrounding heat from the outdoor heat exchanger (30) and is sucked back into the compressor (20) to form one heating cycle.
상기의 장치 중에서 압축기(20)에는 냉매의 압축을 위한 피스톤의 작동시 윤활을 위하여 오일이 도포되는데, 이러한 오일은 공기조화기(10)가 작동할 때 소량이 냉매와 함께 압축기(30)에서 토출되어 공기조화기(10)의 시스템을 순환하게 된다. In the above apparatus, oil is applied to the
이와 같이 냉매와 같이 섞여서 공기조화기(10)의 시스템을 순환하는 압축기(20)의 윤활용 오일은 다음과 같은 문제점이 있다.As such, the lubricating oil of the
상기 냉매와 오일이 섞여서 순환하는 경우, 응축기 및 증발기 등의 열교환기(30 및 60)로 유입된 냉매는 열교환에 의해 상변화가 발생될 때 점성 및 비중이 큰 오일로 인하여 상기 오일이 섞이지 않은 순수한 냉매에 비해 상대적으로 상변화가 적게 발생하는 문제점이 있다.When the refrigerant is mixed with the oil and circulated, the refrigerant introduced into the
이로 인해 냉매의 열 흡수 및 방출 속도가 늦어 열교환기(30 및 60)의 열교환 효율 및 성능을 저하시키는 문제점이 발생한다. This causes a problem that the heat absorption and release rate of the refrigerant is slow, thereby lowering the heat exchange efficiency and performance of the
또한, 압축기(20)에 필요한 오일의 손실이 늘어나고, 손실된 오일이 다시 압축기로 회수되는 양이 적어지면 압축기(20)의 윤활 불량으로 인하여 압축기(20)가 파손되는 문제점이 발생한다. In addition, when the loss of oil required for the
또한, 냉/난방시 증발기의 기능을 하는 열교환기(30 또는 60)에서 열교환의 불량으로 인해 액체 상태의 냉매가 존재하게 되고 액체 상태의 냉매가 압축기(20)로 바로 유입되게 되면, 액체 상태의 냉매를 압축함으로 인해 압축기(20)의 성능 및 효율이 저하되는 문제점이 발생한다. In addition, in the
또한, 오일의 부족분은 새로 보충해주어야 하고, 시스템의 정비시 오일을 배출함으로써, 환경오염을 일으키게 되는 추가적인 문제점이 발생한다. In addition, the shortage of oil must be replenished, and by draining the oil during maintenance of the system, an additional problem occurs that causes environmental pollution.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 압축기로부터 토출된 냉매에 섞여있는 압축기의 윤활용 오일이 압축기의 냉매 토출구측에 서 바로 냉매와 분리되어 압축기 윤활장치에 회수되게 하고, 압축기로의 오일공급을 보다 원할하게 하여 열교환 효율이 향상되도록 하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the lubricating oil of the compressor mixed in the refrigerant discharged from the compressor is separated from the refrigerant immediately at the refrigerant discharge port side of the compressor to be recovered in the compressor lubricator, the compressor It is an object of the present invention to improve the heat exchange efficiency by making the oil supply to the furnace more smooth.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기로부터 토출되는 냉매 및 오일이 수납되도록 중공을 형성한 하우징; 상기 압축기로부터 토출되는 냉매 및 상기 냉매에 섞인 오일이 상기 하우징으로 유입되도록 하는 유입구; 상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 압축기로부터 토출되는 냉매 및 상기 냉매에 섞인 오일이 분리되도록 하는 적어도 하나 이상의 오일 분리판; 상기 하우징의 저면에 설치되어 상기 오일 분리판을 통해 상기 냉매로부터 분리된 오일이 배출되도록 하는 오일 유출구; 및 상기 오일 분리판에서 오일이 분리된 냉매가 하우징으로부터 토출되도록 하는 냉매 유출구를 포함한다.The present invention for achieving the above object, the housing formed with a hollow so that the refrigerant and oil discharged from the compressor for compressing the refrigerant; An inlet port through which the refrigerant discharged from the compressor and the oil mixed with the refrigerant flow into the housing; At least one oil separation plate installed inside the housing to separate the refrigerant discharged from the compressor and the oil mixed in the refrigerant; An oil outlet installed at a bottom of the housing to discharge oil separated from the refrigerant through the oil separation plate; And a refrigerant outlet for discharging the refrigerant from which oil is separated in the oil separation plate from the housing.
또한, 상기 하우징은 상기 오일 유출구와 연결되어 상기 배출되는 오일이 회수되도록 하는 오일회수용 케이스를 더 포함하고, 상기 오일회수용 케이스는 'U'자 형상의 관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the housing further includes an oil recovery case connected to the oil outlet to allow the discharged oil to be recovered, wherein the oil recovery case is formed of a 'U' shaped tube.
또한, 상기 오일회수용 케이스에는 회수된 오일이 상기 압축기에 일정한 압력으로 공급되도록 적어도 하나 이상의 모세관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the oil recovery case further comprises at least one capillary tube so that the recovered oil is supplied to the compressor at a constant pressure.
또한, 상기 오일 분리판은 상기 하우징 내에 다수 설치되고, 상기 오일 분리판에는 냉매로부터 오일을 분리하기 위한 다수의 타공을 형성하고, 상기 각각의 오일 분리판에 형성한 상기 타공은 동심축 상에 설치되지 않고 서로 엇갈리게 배열한 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of the oil separation plate is installed in the housing, the oil separation plate is formed a plurality of perforations for separating oil from the refrigerant, the perforations formed in each of the oil separation plate is installed on the concentric shaft It is characterized in that they are arranged alternately with each other.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 냉/난방시의 냉매의 흐름을 도시한 사이클 선도이고, 도 4는 본 발명에 따른 오일 분리장치의 내부를 도시한 내부 정면도이다. Figure 3 is a cycle diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling / heating of the air conditioner according to the present invention, Figure 4 is an internal front view showing the inside of the oil separation device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 하우징의 전면의 오일 분리판을 도시한 오일 분리판의 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 하우징의 후면에 형성된 오일 분리판을 도시한 오일 분리판의 정면도이다. 5 is a front view of an oil separator showing the oil separator of the front of the housing according to the present invention, Figure 6 is a front view of an oil separator showing the oil separator formed on the rear of the housing according to the present invention.
도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 공기조화기(100)에 있어서 냉/난방 사이클은 압축기(110)와, 실외열교환기(30), 팽창밸브(40) 및 실내열교환기(60)로 이루어지고, 이들을 연결하는 배관(70)을 따라 냉매가 흐르게 되는데, 이때 사방밸브(80)에 의해 냉매의 흐름을 바꾸어 줌으로서, 공기조화기(100)의 냉/난방 시스템이 구성된다. 3 to 6, in the
여기서 상기 공기조화기(100)의 장치들 내에서 냉매의 순환에 의한 냉/난방 사이클은 종래에 설명한 냉/난방 사이클과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. Here, since the cooling / heating cycle by the circulation of the refrigerant in the devices of the
본 발명의 오일 분리장치는 압축기(110)에서 냉매가 토출되는 배관(70)상에 설치되어 냉매와 오일이 징집되는 장치들이 설치된 중공의 하우징(120)이 형성된다. The oil separating apparatus of the present invention is installed on the
하우징(120)의 내부 중공에는 냉매와 오일이 분리되어 통과되도록 적어도 하나 이상의 오일 분리판(123a 및 123b)이 형성되되, 하우징(120)은 압축기(110)로부터 냉매와 오일을 유입하는 유입구(121)와, 열교환기(30 또는 60)로 유입되도록 하 우징(120) 내부에서 분리된 냉매를 유출하는 냉매유출구(122)와, 압축기(110)로 분리된 오일을 유출하는 복수의 오일유출구(125)로 이루어진다. At least one
여기서 하우징(120)의 하부 측에 형성된 오일유출구(125)에는 하우징(120)의 하부로 모이는 오일이 징집되도록 오일회수용 케이스(126)가 더 형성된다. Here, the
오일유출구(125)는 가장 바람직하게는 하우징(120)의 하부에 두 개의 구멍으로 형성되어 두 개의 오일유출구(125)에 밀착결합된 'U'자 형의 관형상으로 오일회수용 케이스(126)가 형성된다.
여기서, 오일회수용 케이스(126)에는 오일회수용 케이스(126) 내부에 회수된 오일이 압축기(110)에 일정한 압력으로 공급되도록 적어도 하나 이상의 모세관(127)이 형성되어 압축기(110)와 연결된다. Here, at least one
또한, 오일 분리판(123a 및 123b)에는 다수의 타공(124)이 형성되어 기체상태의 냉매는 통과되며, 액체 상태의 오일은 오일 분리판(123a 및 123b)에 부딪히게 되면서 비중 차에 의해 냉매 및 오일이 분리되도록 한다. In addition, a plurality of
여기서 전면의 오일 분리판(123a)과 후면의 오일 분리판(123b)에 형성된 타공(124)은 바람직하게는 서로 엇갈리도록 하우징(120)의 내주연 전/후측에 배열된다. Here, the
이렇게 서로 엇갈린 타공(124)의 위치로 인해 오일과 냉매가 부딪힐 때 전면 오일 분리판(123a)을 통과한 오일이 후면 오일 분리판(123b)에 부딪혀 빠져나가지 못하도록 한번 더 막아주게 되어, 전면 오일 분리판(123a)과 후면 오일 분리판(123b)의 사이에 모이도록 한다. Due to the staggered positions of the
또한 오일 분리판(123a 및 123b)들은 하우징(120)의 길이방향으로 수직하게 배열된다. In addition, the
이를 좀더 자세히 살펴보면, 압축기(110)에서 고온/고압으로 토출되는 기체상태의 냉매에는 압축기(110)에서 윤활을 위해 사용하는 액체 상태의 오일이 섞여서 배출된다. Looking at this in more detail, the gaseous refrigerant discharged at high temperature / high pressure from the
이때 압축기(110)로부터 토출되는 냉매와 오일을 분리하기 위해 압축기(110)에서 배출되는 토출구 측의 배관(70) 상에 하우징(120)을 설치한다.At this time, in order to separate the refrigerant and oil discharged from the
하우징(120)의 내부는 압축기(110)로부터 토출된 냉매와 상기 냉매에 섞인 오일이 함께 유입되는 유입구(121)가 하우징(120)의 전면에 형성되고, 유입구(121)로 유입된 오일과 냉매를 분리하는 오일 분리판(123a 및 123b)과, 하우징(120)의 하부 측에 형성되어 오일 분리판(123a 및 123b)에서 냉매와 분리된 오일만 유입되도록 하는 오일유출구(125)와, 오일유출구(125)를 통해 집유된 오일이 수납되도록 하는 오일회수용 케이스(126)가 하우징(120)의 하부에 형성되며 오일회수용 케이스(126)에는 회수된 오일을 압축기(110)로 보내는 모세관(127)이 연결된다. Inside the
이를 좀더 자세히 설명해 보면, 압축기(110)로 들어온 냉매를 고온/고압의 형태로 배출할 때 압축기(20)에서 토출되는 기체 상태의 냉매에는 압축기(110)의 구동에 쓰인 액체 상태의 오일이 섞여서 함께 배출된다. In more detail, when the refrigerant entering the
압축기(110)로부터 배출된 오일은 유입구(121)를 통해 하우징(120)으로 유입된다. 하우징(120)으로 유입된 기체상태의 냉매와 액체상태의 오일은 하우징(120)의 전측에 형성된 전면 오일 분리판(123a)에 부딪히게 된다. The oil discharged from the
이때, 액체상태의 오일은 전면 오일 분리판(123a)에 부딪혀 속도가 줄어들게 되고, 냉매는 부딪혀도 타공(124)을 통해 가볍게 통과하게 되고, 상대적으로 비중이 큰 오일은 하우징(120)의 하부로 가라 앉게 된다. At this time, the oil in the liquid state is hit by the front oil separation plate (123a) to reduce the speed, the refrigerant passes lightly through the
또한 전면에 형성된 오일 분리판(123a)의 타공(124)과 엇갈려 있도록 타공을 형성한 후면 오일 분리판(123b)에도 냉매와 오일이 부딪히면서 오일은 전면 오일 분리판(123a)과 후면 오일 분리판(123b) 사이에 가라앉으면서 모이게 된다. In addition, the coolant and oil collide with the rear
이렇게 모여진 오일은 비중 때문에 하우징(120)의 하부측에 형성된 오일유출구(125)를 통해 오일회수용 케이스(126)로 집유된다. The collected oil is collected in the
이렇게 오일회수용 케이스(126)로 집유된 오일은 오일회수용 케이스(126)의 일측에 형성된 모세관(127)을 통해 다시 압축기(20)로 회수되고, 압축기의 구동시 윤활 작용을 하게 된다. The oil collected in the
이상에서 설명한 바와 같이, 압축기 내부로 유입된 냉매의 토출구 상에 오일 분리판 및 오일유입관을 구비함으로써, 공기조화기의 냉/난방 효율을 개선하는 효과가 있다. As described above, by providing the oil separator and the oil inlet pipe on the discharge port of the refrigerant introduced into the compressor, there is an effect of improving the cooling / heating efficiency of the air conditioner.
또한, 오일부족으로 인한 압축기 손상을 방지하는 효과가 있다. In addition, there is an effect to prevent damage to the compressor due to the lack of oil.
또한 긴 배관 및 시스템 수리 후 오일 부족분에 대한 오일을 추가하는 장치의 구성도 불필요하다. It also eliminates the need for a device to add oil for oil shortages after long piping and system repairs.
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