KR19990080932A - 오일분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일혼합기체를 오일과 기체로 분리하는 오일분리기에 관한 것으로, 상부가 개구되고 하부가 밀폐된 단면이 원형인 본체; 상기 본체의 상부 개구부를 밀폐하고 두께방향으로 입구공과 출구공이 형성된 헤드; 상기 헤드의 입구공과 출구공에 결합되어 압축기의 토출측 및 응축기의 흡입측과 각각 연결되는 인넷/아웃넷파이프; 상기 본체 내부로 돌설된 상기 인넷/아웃넷파이프의 단부에 각각 결합되는 제1망 및 제2망; 상기 본체 저면으로부터 단부가 일정거리 이격되게 상기 헤드의 저면 중앙으로 부터 하방으로 돌설된 배플; 및 상기 본체의 하부와 압축기의 흡입측과 연결되는 오일파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오일분리기

본 발명은 오일혼합기체를 오일과 기체로 분리하는 오일분리기에 관한 것으로, 냉각싸이클에 설치되어 오일혼합냉매로부터 오일을 분리하는 오일분리기에 관한 것이다.

에어컨 시스템에서 오일은 압축기의 기계적인 마찰로 인해 필수적이나 열전달측면에서는 불리하다. 냉매와 혼합된 오일은 냉매의 열용량을 흡수하므로 고압측의 온도를 떨어뜨리고 저압측에서는 온도를 높히는 특성이 있어서 열교환기의 열교환 효율을 떨어뜨리는 특성이 있다. 또한 열교환기를 흐르는 오일은 열교환기의 특정부분에 잔류함으로써 유동분배가 고르지 못하고 압력강하가 크게 된다.

일예로 종래의 오일분배기는 일본국 특개평 9-187617에 의하면, 2중 원통형 구조로서 비교적 복잡하고 오일분리기의 크기가 커서 소형의 시스템에 적용되기 어려운 단점이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 비교적 간단하고 체적이 작으면서 고온고압의 냉매오일 혼합기체로부터 오일을 효율적으로 분리할 수 있는 오일분기를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부가 개구되고 하부가 밀폐된 단면이 원형인 본체; 상기 본체의 상부 개구부를 밀폐하고 두께방향으로 입구공과 출구공이 형성된 헤드; 상기 헤드의 입구공과 출구공에 결합되어 압축기의 토출측 및 응축기의 흡입측과 각각 연결되는 인넷/아웃넷파이프; 상기 본체 내부로 돌설된 상기 인넷/아웃넷파이프의 단부에 각각 결합되는 제1망 및 제2망; 상기 본체 저면으로부터 단부가 일정거리 이격되게 상기 헤드의 저면 중앙으로 부터 하방으로 돌설된 배플; 및 상기 본체의 하부와 압축기의 흡입측과 연결되는 오일파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본체는 하부가 원추형으로 이루어지며, 상기 헤더는 저면 둘레방향에 상기 본체의 내주면의 직경과 거의 일치하는 결합돌기가 형성되어 있다.

상기 제1망 및 제2망은 상기 인넷/아웃넷파이프에 대해 메일부재와 피메일부재로 이루어진 클립에 의해 고정하되, 상기 인넷/아웃넷파이프의 외주면에 세레이션을 형성하여 결합력을 높일도록 한다.

상기 오일파이프는 상기 본체 내부 저면으로부터 일정거리 돌설되어 있으며, 그 단부는 걸름망을 체결하여 오일중에 표류하는 불순물이 걸러지도록 한다.

이러한 구성에 의하면, 인넷파이프로 유입된 오일혼합기체는 제1망에 의해 1차로 오일이 분리되며, 배플에 의해 U턴하면서 그 원심력에 의해 2차로 오일을 분리하고 마지막으로 아웃넷파이프에 결합된 제2망에 의해 오일을 분리하게 된다.

이러한 오일분리과정에 있어서, 오일혼합기체로부터 분리된 오일은 자중에 의해 본체 저면으로 낙하되어 집유되며, 집유된 오일은 오일파이프를 통해 압축기로 순환하게 된다. 또한 본체 하부를 원추형상으로 형성하고 오일파이프의 단부를 본체 저면으로부터 상방으로 돌설되게 결합함으로써 이에 의해 오일중에 혼합된 불순물을 침천시켜 압축기로의 유입을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오일분리기의 설치예를 보인 냉각싸이클 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 오일분리기의 평면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 제1,2망의 체결수단을 보인 결합단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1;압축기 2;오일분리기

3;응축기 4;수액기

5;팽창밸브 6;증발기

7;본체 8;오일배출구

9;헤드 10;입구공

11;출구공 12;인넷파이프

13;아웃넷파이프 14;배플

15;제1망 16;제2망

17,20;클립

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 대한 오일분리기가 설치된 냉각싸이클을 표시한 것이고, 도 2내지 도 4는 본 발명의 오일분리기를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이 1은 압축기를 도시한 것이다. 압축기(1)의 토출측에는 오일분리기(2)가 설치되어 있다. 오일분리기(2)에 있어서, 오일과 분리되는 기체(냉매)는 응축기(3)를 통해 수액기(4)로 송출된다. 수액기(4)로 송출된 기체는 팽창변(5)을 통해 증발기(6)로 송출되며, 또한 오일분리기(2)에서 분리된 오일은 감압수단인 모세관(2a)를 통과하면서 감압되어 압축기(1)의 흡입측을 통해 송출된다.

실시예에서는 오일 감압수단으로 모세관(2a)을 이용하고 있으나 밸브나 또는 오리피스등의 감압수단을 사용하여도 좋다.

도 2는 오일분리기를 보인 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다. 전체를 2로 표시한 오일분리기는 상방이 개구된 평단면이 원통형인 본체(7)를 갖고, 본체(7)의 하부는 원추형상으로 이루어지며 저면은 오일배출구(8)가 설치되어 있다. 상기 오일배출구(8)에는 배출파이프(8a)가 삽통 결합되어 있고, 그 일측이 본체(7) 내부 저면으로부터 상방으로 돌설되게 결합함으로써 불순물을 침전시킬 수 있도록 하며, 타측은 압축기(1)의 입구측 냉매관과 연결되어 있다. 또한 본체(7) 내부로 돌설된 배출파이프(8a)의 단부에는 오일의 요동에 의해 부상하는 불순물이 배출파이프(8a)로 유입되지 않도록 미세하게 직조된 걸림망(8b)이 결합되어 있다.

본체(7)의 개구부는 헤드(9)에 의해 밀폐되며, 상기 헤드(9)는 입구공(10)과 출구공(11)이 각각 형성되어 있다. 상기 입구공(10)은 압축기(1)의 토출측과 인넷파이프(12)를 통해 연결되며, 상기 출구공(11)은 응축기(3)의 흡입측과 아웃넷파이프(13)를 개재하여 연결되고, 그 단부들은 본체(7) 내부로 삽입된 상태로 용접되어 있다.

헤드(9)의 하면 둘레방향에는 상기 본체(7)의 상부 내주면 직경과 동일한 결합돌기(9a)를 형성하여 결합력을 높이도록 하고 있다.

헤드(9)의 하면 중앙에는 상기 인넷파이프(12)와 아웃넷파이프(13)를 구획하고 본체(7) 저면으로부터 소정거리 이격되게 배플(14)이 하방으로 돌설됨으로써 단면이 U자형 통로를 갖는다.

본체(7) 내부로 돌설된 인넷/아웃넷파이프(12)(13)의 단부에는 제1망(15) 및 제 2망(16)이 각각 설치되어 있다. 또한 그 단부 외주면에는 도시되지 않은 세레이션을 형성하여 결합력을 증대시키도록 하고 있다.

상기 제1망(15) 및 제2망(16)은 단면이 원통형상으로 본체(7) 저면을 향해 소정길이를 갖도록 설치되며, 이들의 하부는 내주면이 밀접되게 접속되어 있다.

인넷/아웃넷파이프(12)(13)의 단부와 결합되는 제1망(15) 및 제2망(16)은 클립(17)(20)에 의해 고정되어 있다.

상기 클립은 도 4와 같이 한 쌍으로 이루어진 분할체로 메일부재(18)와 피메일부재(19)로 이루어지며, 메일부재(18)는 내주면이 인넷파이프(12)의 외주면과 동일한 곡률로 반호형상으로 이루어진 협착부(18a)를 갖고, 그 협착부(18a) 양단부를 연장하여 결합부(18b)가 형성되어 있다. 또한 상기 피메일부재(19) 역시 메일부재(18)와 대향하여 협착부(19a)와 결합부(19b)를 갖으며, 상기 결합부(19b)는 메일부재(18)의 그것보다 길게 형성하여 그 단부를 절곡함으로써 메일부재(18)의 결합부(18a) 단부를 협착하여 두 부재를 결합하게 된다. 따라서 상기 제1망(15) 또는 제2망(16)은 각각의 클립(17)(20)에 의해 인넷/아웃넷파이프(12)(13)에 고정된다.

이하, 작용을 설명한다. 압축기(1)로부터 송출되는 오일혼합기체가 인넷파이프(12)를 통해 오일분리기(2)로 유입되면 제1망(15)을 통과하면서 본체(7) 중앙에 하방으로 돌설된 배플(14)에 의해 U자형으로 유동한 후 아웃넷파이프(13)에 고정된 제2망(20)을 통해 응축기(3)로 유동하게 된다.

이러한 오일혼합기체의 유동과정에 있어서, 오일분리기(2)의 본체(7)로 유입된 오일혼합기체는 안개상태의 오일과 가스상태의 냉매로 혼합되어 유입되며, 유입되는 과정에서 이들은 제1망(15)을 통과하면서 오일과 가스냉매로 분리된다. 제1망(15)에 의해 분리된 오일은 망의 벽체를 타고 자중에 의해 하방으로 낙하되어 본체(7) 저면에 집유된다.

또한 제1망(15)에 의해 1차적으로 오일 분리된 오일냉매 혼합기체는 배플(14)에 U턴 유동시 원심력에 의해 오일 입자가 하방으로 쏠림으로 인해 오일이 분리된다.

이와 같이 분리되어 본체(7) 저면에 집유된 오일은 점차 수위가 높아지면서 오일파이프(8a)의 개구부를 통해 압축기(1)의 흡입측으로 순환하게 된다. 이때 집유된 오일에는 에어컨 가동시 발생하는 불순물 즉, 압축기(1)의 구동샤프트가 회전하면서 기계적 마찰 및 냉매라인의 부식에 의해 발생하는 미세입자들이 냉매와 함께 순환하면서 유입되어 오일속에 존재하게 되는데 본 발명은 오일파이프(8a)의 단부를 본체(7) 저면으로부터 돌설되게 설치함으로써 오일속에 함유된 미세 입자들이 본체(7) 저면에 침전되게 함으로써 압축기로의 유입을 방지할 수 있다.

그리고 제1망(15)에 의해 분리된 가스냉매는 아웃넷파이프(13)에 고정된 제2망(16)에 의해 오일이 분리된 후 응축기(3)의 흡입측으로 순수한 가스냉매만이 유동하게 된다.

한편, 본 발명은 오일분리기(2)의 인넷/아웃넷파이프(12)(13)에 제1,2망(15)(16)을 고정함에 있어서, 압축기의 맥동압이 작용하므로 강한 체결력이 요구되는 바 그 단부를 도 4와 같이 한쌍의 클립(17)(20)에 의해 고정하되, 인넷,아웃넷파이프(12)(13)의 단부 외주면에 도시되지 않은 세레이션을 형성함으로써 제1,2망(15)(16)의 체결력을 높일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 비교적 구조가 간단한 오일분리기를 제작할 수 있고, 오일분리에 의해 응축기, 증발기의 열용량을 높혀 에어컨의 냉방성능을 높일 수 있다. 또한 압축기의 토출압과 흡입압을 낮춤으로써 시스템의 내구 특성 및 유동소음과 진동을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 시스템을 순환하는 불순물을 걸러줌으로써 내구특성을 향상시키고 시스템의 오일충전량을 줄일 수 있어 원가절감 및 자원낭비를 감소시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 상부가 개구되고 하부가 밀폐된 단면이 원형인 본체;

   상기 본체의 상부 개구부를 밀폐하고 두께방향으로 입구공과 출구공이 형성된 헤드;

   상기 헤드의 입구공과 출구공에 결합되어 압축기의 토출측 및 응축기의 흡입측과 각각 연결되는 인넷/아웃넷파이프;

   상기 본체 내부로 돌설된 상기 인넷/아웃넷파이프의 단부에 각각 결합되는 제1망 및 제2망;

   상기 본체 저면으로부터 단부가 일정거리 이격되게 상기 헤드의 저면 중앙으로 부터 하방으로 돌설된 배플; 및

   상기 본체의 하부와 압축기의 흡입측과 연결되는 오일파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일분리기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 본체의 하부가 원추형인 것을 특징으로 하는 오일분리기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 헤더의 저면 둘레방향에 상기 본체의 내주면의 직경과 거의 일치하는 결합돌기가 형성됨을 특징으로 하는 오일분리기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제1망 및 제2망은 상기 인넷/아웃넷파이프에 대해 클립에 의해 고정됨을 특징으로 하는 오일분리기.
5. 제 4항에 있어서, 상기 클립은 한 쌍으로 이루어진 메일부재와 피메일부재로 이루어짐을 특징으로 하는 오일분리기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 제1,2망이 각각 결합되는 상기 인넷/아웃넷파이프의 외주면에 세레이션을 형성함을 특징으로 하는 오일분리기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 오일파이프는 상기 본체 내부 저면으로부터 일정거리 돌설됨을 특징으로 하는 오일분리기.
8. 제 1항 또는 제 7항에 있어서, 상기 본체 내부로 돌설된 상기 오일파이프의 단부에 걸름망이 체결됨을 특징으로 하는 오일분리기.