KR20000032415A - 오일분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일분리기를 최적화하여 부피를 줄이고 구성을 단순화함으로써 제작 및 장착이 용이토록 하는 것으로, 상부가 개구되고 하부가 밀폐된 단면이 원형으로 이루어지고 외주연에 입구공이 형성된 본체; 상기 본체의 개구부를 밀폐하고 두께방향으로 출구공이 형성된 헤드; 상기 본체에 형성된 입구공에 결합되어 압축기의 토출측과 연결되며 일측 단부가 상기 본체의 중심축선까지 연장되는 입구파이프; 상기 헤드에 형성된 출구공에 결합되어 응축기의 흡입측과 연결되며 일측 단부가 본체의 저면으로부터 소정거리 이격되게 관출되는 출구파이프; 및 상기 본체의 저면과 압축기의 흡입측과 연결되는 오일배출파이프;로 구성하여 상기 입구파이프를 상기 본체의 법선방향으로 관출시키되 그 단부가 본체의 지름선상에 위치되게 상기 입구파이프로 유입된 냉매.오일 혼합기체가 상기 출구파이프를 축으로 와류식으로 유동되게 함으로써 오일을 분리할 수 있다.

Description

오일분리기

본 발명은 차량 공조장치에 이용되는 냉각시스템에 있어서, 압축기에서 토출되는 냉매.오일혼합기체로부터 오일과 냉매를 분리하고 분리된 오일을 압축기로 환원하는 오일분리기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기에는 냉매가스에 미스트형으로 분산된 오일에 의해 압축운전중에 있는 압축기내의 습동부의 윤활을 도모하고 있다.

그러나 오일이 압축기의 기계적인 마찰로 인해 필수적이기는 하나 열교환기측으로 흐를 경우 냉매와 혼합된 오일이 냉매의 열용량을 흡수하므로 고압측의 온도를 하강시키고 반대로 저압측에서는 온도를 높이는 등 열교환기의 열교환 효율을 떨어뜨리게 된다. 또한 열교환기를 흐르는 오일이 열교환기의 전열표면에 대류함으로써 냉매의 유동분배가 균일하지 못해 압력강하가 커지게 된다.

이런점을 감안하여 압축 운전중에 토출냉매가스에 포함된 오일을 오일분리기에서 분리하여 저유실에 저장하도록 하고 있다. 오일분리기는 압축기에 일체로 형성된 내장형과 압축기의 토출측과 응축기사이에 개재되는 분리형이 있다.

종래의 분리형 오일분리기의 일예로 일본국 특개평 9-187617호는 압축기와 응축기 사이의 고압측 냉매.오일 혼합기체로부터 오일을 분리하는 오일분리기를 예시하고 있다. 2중 원통형 구조로서 비교적 복잡하고 제작하기에 어려우며 오일분리기의 부피가 크기 때문에 협소한 엔진룸의 좁은 공간에 장착하기에 어려운 단점이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 오일분리기를 최적화하여 부피를 줄이고 구성을 단순화함으로써 제작 및 장착이 용이토록 하는 오일분리기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 상부가 개구되고 하부가 밀폐된 단면이 원형으로 이루어지고 외주연에 입구공이 형성된 본체; 상기 본체의 개구부를 밀폐하고 두께방향으로 출구공이 형성된 헤드; 상기 본체에 형성된 입구공에 결합되어 압축기의 토출측과 연결되며 일측 단부가 상기 본체의 중심축선까지 연장되는 입구파이프; 상기 헤드에 형성된 출구공에 결합되어 응축기의 흡입측과 연결되며 일측 단부가 본체의 저면으로부터 소정거리 이격되게 관출되는 출구파이프; 및 상기 본체의 저면과 압축기의 흡입측과 연결되는 오일배출파이프;를 포함하고, 여기서 상기 입구파이프를 상기 본체의 법선방향으로 관출시키되 그 단부가 본체의 지름선상에 위치되게 상기 입구파이프로 유입된 냉매.오일 혼합기체가 상기 출구파이프를 축으로 와류식으로 유동되게 함으로써 오일을 분리할 수 있다.

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

도 2는 오일분리기의 평면도,

도 3은 도 2의 A-A선 종단면도,

도 4는 도 3의 B-B선 평단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2;오일분리기 7;본체

8;오일분리실 10;필터

11;입구파이프 12;출구파이프

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

도 1은 본 발명의 실시예에 대한 오일분리기가 설치된 냉각싸이클을 표시한 것으로 압축기(1)의 토출측과 흡입측 사이에 외장형 오일분리기(2)를 설치하여 냉매와 함께 유동하는 압축기 윤활오일을 냉매.오일 혼합기체로부터 분리하여 압축기(1)로 다시 환원시키도록 한다.

오일분리기(2)에서 분리된 기냉매는 응축기(3)를 통해 수액기(4), 팽창밸브(5), 증발기(6)를 경유하면서 열교환을 행한 후 압축기(1)로 유입되는 싸이클을 행하게 되고 동시에 오일분리기(2)에서 분리된 오일은 오일반환통로를 통해 압축기(1)의 흡입측으로 유동하면서 증발기(6)에서 압송된 냉매와 함께 혼합되어 재차 압축기(1)로 유입된다.

도 2는 오일분리기를 보인 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다. 전체를 부호 2로 표시한 오일분리기는 상부가 개구된 평단면이 원통형인 본체(7)로 이루어지며, 본체(7)의 하부는 원추형상으로 하방으로 관출되어 오일분리실(8)을 형성하고 있다.

본체(7) 저면은 오일배출구(8a)가 형성되어 있고, 오일배출구(8a)에는 배출파이프(9)가 체결되어 분리된 오일을 압축기(1)의 흡입측으로 유출시키게 된다.

또한 본체(7) 저면에 형성된 오일배출구(8a)의 단부에는 오일속에 포함된 불순물을 걸러내기 위한 필터(10)가 결합되어 압축기(1)로 유동하는 것을 방지하도록 하고 있다.

본체(7)의 외주연 상부에는 입구공(7a)이 형성되어 압축기(1)의 출구측과 연결된 입구파이프(11)를 개재하고 있다. 상기 입구파이프(11)의 단부는 본체(7)의 법선방향으로 관출되어 지름선상에 위치하고 있다.

본체(7)의 개구부는 헤드(9)에 의해 밀폐되며, 헤드(9)의 중앙에는 출구공(9a)이 형성되어 응축기(3)의 흡입측과 연결되는 출구파이프(12)를 개재하고 있다.

출구파이프(12)의 일측은 본체(7) 내부로 관출되고 그 단부가 본체(7) 저면으로부터 소정거리 이격되어 있다.

부호 13은 입구파이프(11)와 압축기(1)의 토출측 냉매관을 연결하기 위한 제1연결블록이고, 부호 14는 출구파이프(12)와 응축기(3)의 흡입측 냉매관을 연결하기 위한 제2연결블록으로, 제1연결블록은 오일분리기(2)의 본체와 이격되어 있으며, 제2연결블록(14)은 헤드(9) 상면에 결합되어 있다.

이하, 작용을 설명한다. 압축기(1)에서 배출되는 고온.고압의 냉매.오일 혼합기체에서 오일은 안개와 같이 작은 방울로 섞여 유동한다. 오일분리기(2)의 내부는 입구파이프(11)에 비해 유동단면적이 확대되는 형상으로 되어 있어 입구파이오일분리실(8)로 유입된 냉매.오일 혼합기체는 유속이 감속되면서 출구파이프(12)를 중심으로 오일분리실(8)의 벽면을 따라 회전하면서 중력에 의해 하방으로 유동되고 기냉매는 출구파이프(12)를 통해 응축기(3)로 유출된다.

즉, 오일방울중 일부는 혼합기체의 흐름에 따라 유동하게 되는데 출구파이프(12)를 축으로 회전하면서 회전시 발생하는 강한 원심력에 의해 이탈되어 벽면에 달라붙게 되는데 원심력과 중력은 모두 질량에 비례하는 힘으로 냉매.오일 혼합기체에서 고온.고압의 냉매기체에 비해 오일방울의 질량이 크므로 원심력과 중력이 크게 작용하게 된다.

이상과 같은 원리에 의해 냉매.오일 혼합기체로부터 분리된 오일은 오일분리실(8) 하부에 집유된 후 배출파이프(9)를 통해 압축기(1)의 흡입측으로 유동하게 된다. 이때 오일분리실(8) 저면에 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 오일배출구(8a)의 단부에 체결된 미세하게 직조된 필터(10)에 의해 필터링됨으로써 불순물이 압축기(1)로 유입되지 않는다.

이후, 오일은 냉매회로를 순환하여 유입되는 냉매와 함께 혼합되어 압축기(1)의 흡입측으로 환원하는 순환과정을 연속적으로 반복하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 간단한 구조에 의해 냉매.오일 혼합기체를 출구파이프를 중심으로 와류식으로 회전되게 하여 회전시 발생하는 원심력에 의해 오일을 분리할 수 있다.

Claims (2)

1. 상부가 개구되고 하부가 밀폐된 단면이 원형으로 이루어지고 외주연에 입구공이 형성된 본체;

   상기 본체의 개구부를 밀폐하고 두께방향으로 출구공이 형성된 헤드;

   상기 본체에 형성된 입구공에 결합되어 압축기의 토출측과 연결되며 일측 단부가 상기 본체의 중심축선까지 연장되는 입구파이프;

   상기 헤드에 형성된 출구공에 결합되어 응축기의 흡입측과 연결되며 일측 단부가 본체의 저면으로부터 소정거리 이격되게 관출되는 출구파이프; 및

   상기 본체의 저면과 압축기의 흡입측과 연결되는 오일배출파이프;를 포함하며,

   여기서 상기 입구파이프를 상기 본체의 법선방향으로 관출시키되 그 단부가 본체의 지름선상에 위치되게 상기 입구파이프로 유입된 냉매.오일 혼합기체가 상기 출구파이프를 축으로 와류식으로 유동되게 함으로써 오일을 분리하도록 하는 오일분리기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오일배출구의 단부에 필터가 체결됨을 특징으로 하는 오일분리기.