KR20000047339A - 압축기 내장형 오일분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기 내장형 오일분리기에 관한 것으로서, 압축기를 콤팩트하게 만들 수 있을 뿐만 아니라 압력 변동에 능동적으로 대처함으로써 압축기를 보호할 수 있으며, 조립생산성도 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 오일분리기는, 압축기 하우징(3)의 외주면 일측에 설치되고 가장자리에 배출구(38) 및 흡입구(39)가 형성된 머플러(35)의 상면 중앙부에 요입형성되는 오일저장실(37)과; 상기 머플러의 상부에 결합되고 열교환기와 연결되는 흡입통로(72)를 가짐과 아울러 열교환기와 연결되는 배출통로(73)를 가지는 매니폴드(7)의 저면에 상기 오일저장실과 통하도록 형성되는 오일분리실(71)과; 상기 배출구(38)와 연결되어 토출되는 냉매를 상기 오일분리실로 나선방향으로 안내하도록 매니폴드의 저면에 형성되는 나선통로(76)와; 상기 매니폴드의 내부에 상기 오일저장실과 흡입통로를 연통시키도록 형성되는 바이패스통로(80)와; 그리고, 상기 바이패스통로에 설치되어 압축기의 흡입구측과 압축기의 배출구측의 압력차에 따라 탄성이동함으로써 오일저장실에 저장되는 오일의 바이패스유량을 조절하는 압력조절봉(83)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 압축기 배출구(38)측 및 압축기 흡입구(39)측의 압력변동에 따라 압력조절봉(83)이 탄성이동하여 제2바이패스통로(82)의 개방정도가 달라져 압축기 내부로 공급되는 오일의 유량이 자동적으로 조절된다.

Description

압축기 내장형 오일분리기

본 발명은 압축기 내장형 오일분리기에 관한 것으로서, 특히 압축기를 콤팩트하게 만들 수 있을 뿐만 아니라 압력 변동에 능동적으로 대처함으로써 압축기를 보호할 수 있는 압축기 내장형 오일분리기에 관한 것이다.

자동차용 냉방장치는, 저온저압의 가스냉매를 단열압축하여 고온고압의 가스 냉매로 만들어 토출하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 가스냉매를 열교환에 의하여 포화액 상태로 만드는 응축기와, 상기 응축기로부터 액화되어 이송되는 냉매를 저압의 포화 습증기 상태로 만드는 팽창밸브와, 그리고 상기 팽창밸브로부터 이송되는 냉매를 열교환에 의하여 증발시켜 포화증기 상태로 만들어 압축기로 보내는 증발기를 포함하여 이루어진다.

그리고, 이러한 냉방장치를 구성하는 압축기는 자동차의 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 열교환된 냉매를 흡입하여 피스톤의 직선왕복운동에 의하여 압축하여 응축기로 토출하는 것으로서, 일반적으로 압축방식 및 구조에 따라 크게 왕복식 및 회전식으로 나뉘고, 왕복식의 경우에는 크랭크식, 사판식, 워블 플레이트식으로, 회전식의 경우에는 메인 로터리식 및 스크롤식으로 또 다시 나뉜다.

사판식 압축기는, 전방 하우징과; 이와 결합되는 후방 하우징과; 상기 전방 하우징 내부에 설치되는 전방 실린더와; 상기 후방 하우징에 설치되는 후방 실린더와; 상기 전방 실린더의 보어들 및 후방 실린더의 보어들에 직선왕복운동가능하게 설치되는 다수의 양두 피스톤들과; 상기 전후방 하우징 및 전후방 실린더의 중앙을 관통하여 회동가능하게 설치되는 구동축과; 구동축에 경사지게 축착되어 구동축의 회전에 따라 회전함으로써 피스톤들은 전후진 시키는 사판과; 그리고, 상기 전후방 실린더와 전후방 하우징의 내면과의 사이에 설치되는 양쪽 밸브 유니트를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성되는 압축기의 구동축에 엔진의 동력이 전달되면 구동축과 함께 경사진 상태로 회동하는 사판에 의하여 피스톤들이 전후진한다. 이 피스톤의 전후진중 피스톤의 흡입행정시에는 밸브 유니트를 통하여 냉매가 실린더 보어 내부로 흡입되고, 피스톤의 배출행정시에는 밸브 유니트를 통하여 냉매가 압축되어 배출된다.

그리고, 이러한 압축기의 구동을 원할하게 하기 위하여 냉매에는 오일이 함유됨으로써 시스템 작동시에 오일은 냉매와 함께 시스템의 각 부분으로 순환하며, 이와 같이 시스템 내를 순환하는 오일은 압축기에서 윤활작용을 하게 된다.

그러나 오일이 응축기와 같은 열교환기나 팽창장치, 파이프 및 호스류에 유입될 경우 오일이 열교환기 등의 내면에 코팅되어 열교환효율을 감소시키고 열교환기의 소정공간을 차지하여 열전달율이 저하될 뿐만 아니라 압력 강하량이 증가되기 때문에 시스템에 악영향을 끼친다. 또한, 오일이 시스템 전체를 순환하게 되면 압축기에 공급되는 오일량이 변동이 심하여 압축기의 윤활이 안정적으로 또한 원활하게 이루어지지 않아 압축기의 내구성이 저하된다. 또한, 이를 방지하기 위해서는 많은 양의 오일을 사용할 수밖에 없어 시스템에 더욱 악영향을 끼친다.

따라서, 열교환기로의 오일의 유입을 방지함과 아울러 압축기의 내구성을 향상시키도록 하는 한편 부가적으로 소음 및 진동을 줄일 목적으로 오일분리기가 사용된다.

오일분리기는 압축기 내장형 오일분리기와 압축기 토출라인 오일분리기로 크게 대별할 수 있고, 이를 자동차용 공기조화장치에 적용하면 각각의 장단점이 있다. 즉, 토출라인 오일분리기의 경우에는 제작 및 설계가 비교적 쉽고 오일분리성능을 확보하는데 용이한 반면 오일바이패스 회로 등의 조립장치가 부가되고 많은 설치공간을 차지한다는 단점이 있다. 그리고, 내장형 오일분리기의 경우에는 압축기에 일체로 설치되므로 설계 및 오일분리성능확보가 어려운 반면에 자동차 공기조하장치에 적용하기에 비교적 용이한 장점을 가진다.

그 중 압축기 내장형 오일분리기는 일반적으로 압축기의 하우징 외주면에 형성된 오일저장실을 가지고, 이 오일저장실에 저장된 오일을 압축기 내부의 흡입통로로 다시 유입시키기 위한 오일바이패스회로를 가진다. 오일바이패스회로를 구성하기 위하여 일반적으로 하우징에 홀을 형성하거나 밸브를 사용하지만, 압축기 내장형 오일분리기의 콤팩트화를 위하여 오일바이패스회로의 길이가 짧아져야 하는 관계로 홀의 길이가 짧아지면 적절한 유량계수를 유지하기 위하여 홀의 내경이 작아져야 하므로 매우 작은 내경을 갖는 미세한 홀의 가공이 요구되어 가공비가 상승하는 문제점이 있고, 오일바이패스회로로 밸브를 사용할 경우에는 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

오일바이패스회로로서 미세한 홀이 채용된 종래 압축기 내장형 오일분리기로서 대표적인 것으로는 미국특허 제5,636,974호에 개시된 오일분리기를 들 수 있다. 이 오일분리기는 압축기의 후방 하우징 외주면 상부에 원심력에 의하여 오일을 분리하는 오일분리실이 형성되고, 이 오일분리실의 측면에 오일저장실이 형성되며, 오일저장실에서 흡입측에 미세한 구멍에 의한 오일바이패스 회로가 형성되어 윤활이 요구되는 부위에 오일이 공급되도록 이루어져 있다. 그러나, 상기한 바와 같은 종래 오일분기기에 있어서는, 오일저장실이 오일분리실의 측면 둘레로 형성되어 있기 때문에 오일저장실에 유입된 냉매가스가 오일저장실의 일정 부분을 점유함으로써 오일저장공간이 작고, 이에 따라 오일저장실의 크기를 크게 하면 압축기의 크기가 커져 압축기를 콤팩트하게 만드는데 장애를 초래한다. 또한, 오일바이패스 회로는 단순한 구멍으로 형성되지만, 전술한 바와 같이 압축기의 윤활에 필요한 적절한 오일만을 통과시킴과 아울러 적절한 유량계수를 유지하기 위해서는 매우 작은 내경을 가진 구멍을 정밀하게 형성하여야 하므로 가공상 어려워 생산성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 압력분포에 따라 적절한 양의 오일을 공급하기 어렵고, 큰 압력이 미칠 경우에는 이를 완충할 수 있는 수단이 설치되어 있지 않아 압축기가 손상될 우려가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 압축기를 콤팩트하게 만들 수 있을 뿐만 아니라 압력 변동에 능동적으로 대처함으로써 압축기를 보호할 수 있으며, 조립생산성도 높일 수 있는 압축기 내장형 오일분리기의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기가 설치된 압축기의 예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기가 설치된 압축기의 예를 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기에 의하여 압축기로부터 배출되는 냉매에 포함된 오일이 분리되는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기를 나타내는 일부 투시 평면도이다.

도 5는 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기를 구성하는 오일분리실의 저면을 나타내는 부분 저면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기에 의하여 분리된 오일이 압축기로 유입되는 유로를 나타내는 일부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 3 : 하우징, 38 : 압축기 배출구,

39 : 압축기 흡입구, 35 : 머플러,

37 : 오일저장실, 72 : 흡입통로,

73 : 배출통로, 71 : 오일분리실,

76 : 나선통로, 80 : 바이패스통로,

81 : 제1바이패스통로, 82 : 제2바이패스통로,

83 : 압력조절봉, 84 : 스프링,

74 : 확대통로, 831 : 스토퍼

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기는, 압축기 하우징의 외주면 일측에 설치되고 가장자리에 배출구 및 흡입구가 형성된 머플러의 상면 중앙부에 요입형성되는 오일저장실과; 상기 머플러의 상부에 결합되고 열교환기쪽과 연결되는 흡입통로를 가짐과 아울러 열교환기쪽과 연결되는 배출통로를 가지는 매니폴드의 저면에 상기 오일저장실과 통하도록 형성되는 오일분리실과; 상기 압축기의 배출구와 통하도록 매니폴드의 내부에 형성되어 배출구를 통하여 배출되는 냉매를 오일분리실로 나선방향으로 안내하는 나선통로와; 상기 매니폴드의 내부에 오일저장실과 매니폴드의 흡입통로를 연통시키도록 형성되는 바이패스통로와; 그리고, 상기 바이패스통로에 설치되어 압축기의 흡입구측과 압축기의 배출구측의 압력차에 따라 탄성이동함으로써 오일저장실에 저장되는 오일의 바이패스유량을 조절하는 압력조절봉을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 오일바이패스통로는, 매니폴드의 내부로부터 오일저장실의 바닥쪽으로 연장설치되는 제1바이패스통로 및 상기 제1바이패스통로와 매니폴드의 흡입통로와 통하도록 매니폴드의 내부에 설치되는 제2바이패스통로를 가진다.

상기 제2바이패스통로와 매니폴드의 흡입통로와의 연통부는 확대통로로 형성되고, 이 확대통로는 흡입통로의 연결통로를 통하여 압축기의 흡입구와 통한다.

그리고, 압력조절봉은 일단에는 제2바이패스통로의 내경보다 큰 직경을 가지는 스토퍼가 형성되어 확대통로에 놓여 상기 제2바이패스통로로 전후진가능하게 설치되고, 확대통로에는 상기 스토퍼의 선단을 지지하는 압축코일스프링이 설치된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 압축기 내장형 오일분리기에 따르면, 압축기의 토출행정시 오일을 함유한 냉매가 압축기 배출구를 통하여 오일분리실로 배출된다. 이와 같이 오일을 함유한 냉매가 압축기 배출구를 통하여 오일분리실로 배출되는 과정에서 매니폴드에 형성된 나선통로를 거치게 되므로 오일을 함유한 냉매는 오일분리실에서 와류를 일으키게 되며, 이 와류유동과정에서 냉매가스보다 무거운 오일은 오일저장실로 낙하되어 저장됨과 아울러 오일보다 가벼운 냉매가스는 매니폴드에 형성된 토출통로를 통하여 열교환기쪽으로 배출됨으로써 오일의 분리가 수행된다. 한편, 오일저장실에 저장된 오일은, 압축기 배출구측의 압력이 압축기 흡입구측의 압력보다 높기 때문에 이 압력차에 의하여 제1바이패스통로로 유입되어 제2바이패스통로, 확대통로 및 연결통로를 거쳐 열교환기로부터 흡입통로를 통하여 흡입되는 냉매와 함께 압축기 흡입구로 흡입되어 압축기 내부로 공급된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 오일분리기는 다른 압축기에도 동일하게 적용할 수 있으므로 여기서는 편의상 도 1 및 도 2에 도시된 사판식 압축기에 내장되는 오일분리기를 예를 들어 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 전방 하우징으로서, 이 전방 하우징(1)의 노우즈부(11)에는 단속작용에 의하여 엔진의 동력을 압축기의 구동축(2)에 선택적으로 전달하는 전자클러치(21)(도 2 참조)가 설치된다.

참조부호 2는 상기 전방 하우징(1)과 결합되는 후방 하우징(3)을 나타낸다. 전후방 하우징(1,3)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 동심원을 따라 다수의 보어(41)가 형성된 전후방 실린더(4,5)가 차례로 설치되어 있고, 이 전후방 실린더(4,5)의 서로 대응하는 보어(41)들에 걸쳐 양두 피스톤(6)이 직선왕복이동가능하게 삽입된다. 양두 피스톤(6)들은 구동축(2)에 축착된 사판(23)의 외주를 따라 슈우(61)를 개재하여 결합됨으로써 구동축(2)의 회전에 따라 사판(23)의 회전에 따라 왕복이동하게 된다.

그리고, 전방 하우징(1)과 전방 실린더(4)와의 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 개스킷, 배출밸브, 밸브 플레이트 및 흡입밸브를 가진 전방 밸브 유니트(42)가 설치됨과 아울러 사이에도 후방 하우징(3)과 후방 실린더(5)와의 사이에도 개스킷, 배출밸브, 밸브 플레이트 및 흡입밸브를 가진 후방 밸브 유니트(51)가 설치되어 있다. 또한 후방 하우징(3)의 내면에는 흡입통로(31) 및 배출통로(32)가 차례로 설치됨과 아울러 전방 하우징(1)의 내면에도 흡입통로(12) 및 배출통로(13)가 설치된다. 그리고, 상기 전후방 하우징(1,3)의 흡입통로(12,31) 및 전후방 하우징(1,3)의 배출통로(13,32)는 전후방 실린더(4,5) 또는 전후방 하우징(1,3)에 형성되는 연결통로(미도시)에 의하여 서로 통하도록 되어 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 35는 후방 하우징(3)의 외주면에 설치되는 머플러로서, 후방하우징(3)의 외주면에 형성된 사각테(36)와, 상기 사각테(36)에 의하여 요입형성된 오일저장실(37)과, 상기 사각테(36)의 적절한 위치에는 후방 하우징(3)의 흡입통로(31) 및 배출통로(32)와 연결되는 흡입구(39) 및 배출구(38)를 가진다.

상기 머플러(35)에 형성된 오일저장실(37)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 머플러(35)의 상부에 결합되는 매니폴드(7)에 의하여 덮인다. 매니폴드(7)는 저면이 위로 요입되어 상기 오일저장실(37)과 통하도록 형성됨과 아울러 머플러(35)의 배출구(38)와 통하는 오일분리실(71)을 가진다. 또한 매니폴드에는 열교환기와 연결되는 흡입통로(72)(도 4 참조)가 형성되며, 또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환기와 연결됨과 아울러 오일분리실(71)과 통하는 배출통로(73)도 형성된다.

그리고, 매니폴드(7)의 흡입통로(72)는 머플러(35)의 흡입구(39)와 통하도록 되어 있다. 즉, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 흡입통로(72)의 중단부에는 확대통로(74)가 형성되고, 이 확대통로(74)는 연결통로(75)를 통하여 머플러(35)의 흡입구(39)와 연결된다.

따라서, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 구동축(2) 및 사판(23)의 회전에 따른 피스톤(6)의 왕복이동에 의하여 행해지는 압축기의 흡입행정시에는 열교환기로부터 매니폴드(7)의 흡입통로(72)로 냉매가 유입되어 흡입통로(72)의 확대통로(74), 연결통로(75) 및 머플러(35)의 흡입구(39)를 차례로 통하여 실린더 보어(41) 내부로 냉매가 흡입된다.

또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기의 배출행정시에는 실린더 보어(41)에서 압축된 냉매가 머플러(35)의 배출구(38)를 통하여 매니폴드(7)의 오일분리실(71)로 유입되고, 오일분리실(71)에 유입된 냉매가 매니폴드(7)의 배출통로(73)로 유동하는 과정에서 무거운 오일이 냉매가스로부터 분리되어 오일저장실(37)에 낙하하여 저장됨과 아울러 냉매가스는 매니폴드(7)의 배출통로(73)를 통하여 열교환기쪽으로 배출된다.

본 발명에 따르면, 머플러(35)의 배출구(38)를 통하여 오일분리실(71)로 유입되는 냉매에 함유된 오일의 분리성능을 높이기 위하여, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 매니폴드(7)에는 머플러(35)의 배출구(38)와 통함과 아울러 오일분리실(71)과 나선형으로 연결되는 나선통로(76)가 형성된다. 따라서, 머플러(35)의 배출구(38)로부터 오일분리실(71)쪽으로 배출되는 냉매는 나선통로(76)를 유동하면서 회전력을 얻어 오일분리실(71) 내부에서 나선형으로 회전하면서 매니폴드(7)의 배출통로(73)쪽으로 유동한다. 이 과정에서 오일은 냉매가스보다 무거워 원심력에 의하여 오일분리실(71)의 벽면에 부딪혀 오일저장실(37)로 낙하되어 저장되므로 오일분리성능이 우수하다. 그리고, 이와 같이 오일이 분리된 냉매가스의 용이한 배출을 위하여 매니폴드(7)의 배출통로는 오일저장실(37)의 반경방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따르면, 오일저장실(37)에 저장된 오일을 흡입통로(72)로 유입시켜 열교환기로부터 흡입통로(72)로 유입되는 냉매와 함께 압축기 내부에 공급하기 위하여 매니폴드(7)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 바이패스통로(80)가 형성된다.

상기 바이패스통로(80)는, 매니폴드(7)의 내부로부터 오일저장실(37)의 바닥쪽으로 연장설치되는 제1바이패스통로(81) 및 상기 제1바이패스통로(81)와 매니폴드(7)의 흡입통로(72)와 통하도록 매니폴드(7)의 내부에 수평상태로 설치되는 제2바이패스통로(82)를 가진다.

제2바이패스통로(82)의 끝은 확대통로(74)와 연결됨으로써 매니폴드(7)의 흡입통로(72)와 서로 통할 수 있고, 이 제2바이패스통로(82)의 내부에는 압력조절봉(83)이 스프링(84)에 의하여 탄성이동가능하게 설치되어 있다. 압력조절봉(83)의 둘레와 제2바이패스통로(82)의 내주면과의 사이에는 소정의 간극이 형성되는 것이 바람직하고, 이 간극은 아주 미세한 오일통로로 작용한다.

상기 간극의 크기는 제2바이패스통로(82)의 가공성 및 압력조절봉(83)의 외경을 고려하여 적절하게 설정될 수 있고, 그 설계는 종래와 같이 아주 미세한 구멍만을 천공하여 오일바이패스통로(80)로 적용하는 것에 비하여 비교적 자유롭다. 즉, 스프링(84)의 탄성력을 조절하여 제2바이패스통로(82)의 개방정도를 조절할 수 있기 때문이다.

이를 위하여, 압력조절봉(83)은 일단(저압측)은 제2바이패스통로(82)의 내경보다 큰 직경을 가지는 스토퍼(831)가 형성되어 확대통로(74)에 놓이고, 이 스토퍼(831)의 선단과 확대통로(74)의 일측 벽면 사이에는 압축코일스프링(84)이 설치됨으로써 스토퍼(831)는 제2바이패스통로(82)쪽으로 탄성적으로 밀리게 된다. 따라서, 압축기의 고압측(냉매배출쪽)과 압축기의 저압측(냉매흡입쪽)의 압력차에 따라 압력조절봉(83)이 스프링(84)쪽으로 이동함으로써 스토퍼(831)에 의하여 막혀 있던 제2바이패스통로(82)가 개방정도가 결정된다.

상기한 바와 같은 제2바이패스통로(82)의 간극 및 개방정도에 따라 압력조절이 이루어질 뿐만 아니라 고압측의 압력상승을 억제할 수 있고, 또한 오일바이패스유량도 조절된다.

이와 같은 오일 바이패스 유량조절기능은 오일분리기에 있어서는 매우 중요한 기능이다. 즉, 공기조화기에서 오일순환율은 시스템 작동상태에 따라 변하게 되는데, 냉방부하가 크면 시스템의 고압측과 저압측의 압력차가 커지며 오일순환율도 커진다. 이는 압축기의 부하가 커지기 때문에 일어나는 현상이다.

따라서, 본 발명에서와 같이 제2바이패스통로(82)의 간극과 개방정도 조절에 의하여 오일의 바이패스유량을 조절하게 되면, 고압측과 저압측의 압력차가 커지면 오일의 바이패스 유량이 증가함으로써 압축기의 윤활에 필요한 충분한 양이 공급될 수 있을 뿐만 아니라 오일저장실(37)의 저장되는 오일의 양이 줄어들어 오일이 매니폴드(7)의 배출통로(73)를 통하여 열교환기쪽으로 유동하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

오일저장실(37)로부터 제1바이패스통로(81) 및 제2바이패스통로(82)의 간극을 통하여 매니폴드(7)의 확대통로(74)로 압력차에 따라 적절한 유량으로 유입되는 오일은 열교환기로부터 흡입통로(72)로 유입되는 냉매와 함께 다시 압축기의 흡입구(39)를 통하여 압축기 내부로 공급되어 압축기의 윤활에 재사용된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 압축기 내장형 오일분리기에 따르면, 압축기를 구동하면 구동축(2)과 함께 사판(23)이 회전함에 따라 피스톤(6)이 왕복운동하게 된다. 피스톤(6)의 왕복운동중 토출행정시에는 오일을 함유한 냉매가 실린더 보어(41) 내에서 압축되어 밸브 유니트(42,51)를 통하여 하우징(1,3)의 배출통로(13,32)로 배출되고 하우징(1,3)의 배출통로(13,32)로 배출된 냉매는 머플러(35)에 형성된 배출구(38)를 통하여 오일분리실(71)로 배출된다.

이와 같이 오일을 함유한 냉매가 배출구(38)를 통하여 오일분리실(71)로 배출되는 과정에서 매니폴드(7)에 형성된 나선통로(76)를 거치게 되므로 나선통로(76)에 의하여 회전력을 얻어 냉매는 오일분리실(71) 내부로 나선유동, 즉 와류를 일으킨다. 따라서, 냉매가스보다 비중이 높은 오일은 원심력에 의하여 오일분리실(71)의 벽면에 부딪혀 냉매가스와 분리된 채 오일저장실(37)로 낙하하여 저장되고, 냉매가스는 매니폴드(7)의 배출통로(73)를 통하여 열교환기쪽으로 압송됨으로써 냉매가스와 오일이 분리될 수 있다.

그리고, 오일이 오일분리실(71)의 벽면에 부딪혀 오일저장실(37)로 유동하여 저장될 때 나선통로(76)의 저면(761)(도 3 참조)이 오일이 요동하는 것을 방지하는 오일요동방지판의 역할을 하게 된다. 즉, 냉매가스의 토출 유동이 선회방향의 속도성분만을 가지도록 함으로써 오일이 냉매가스와 함께 배출통로(73)로 배출되는 것을 최대한 억제할 수 있다.

한편, 압축기 배출구(38)측의 압력이 압축기 흡입구(39)측의 압력보다 높기 때문에 이 압력차에 따라 압력조절봉(83)이 스프링(84)을 압축하면서 확대통로(74)쪽으로 밀린다. 이와 같이 압력조절봉(83)이 압력차에 의하여 밀리면 압력조절봉(83)의 스토퍼(831)에 의하여 막힌 제2바이패스유로(82)가 개방된다. 이 개방정도는 압축기 배출구(38)측과 압축기 흡입구(39)측과의 압력차에 의하여 이루어지며, 오일의 바이패스 유량을 결정하게 된다.

제2바이패스통로(82)의 개방에 의하여 매니폴드(7)의 흡입통로(72)와 오일저장실(37)은 바이패스통로(80)를 통하여 서로 통하게 되므로 배출구(38)측 및 흡입구(39)측의 압력차에 의하여 오일저장실(37)의 냉매는 바이패스통로(80)를 따라 확대통로(74)로 유입되어 열교환기로부터 흡입통로(72)로 유입되는 냉매와 함께 연결통로(75)를 거쳐 압축기 흡입구(39)로 흡입되어 압축기 내부로 공급됨으로써 압축기의 윤활이 수행된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 압축기 내장형 오일분리기에 의한 효과는 다음과 같다.

첫째, 압축기 배출구(38)측 및 압축기 흡입구(39)측의 압력변동에 따라 압력조절봉(83)이 탄성이동하여 제2바이패스통로(82)의 개방정도가 달라져 오일의 유량이 결정되므로 압력강하에 따른 오일의 공급량이 자동적으로 조절된다. 따라서 압축기 내부에 충분한 양의 오일이 공급되므로 압축기의 윤활성이 향상됨에 따라 압축기의 내구성이 향상된다.

둘째, 오일저장실(37)에 저장되는 오일의 양도 압축기 배출구(38)측 및 압축기 흡입구(39)측의 압력변동에 따라 자동적으로 조절되므로 열교환기쪽으로 배출되는 오일량을 줄일 수 있어 열교환성능을 높일 수 있다.

셋째, 제2바이패스통로(82)와 여기에 삽입되는 압력조절봉(83)과의 사이의 간극에 의하여 미세한 통로를 형성하는 구조를 채용함으로써 종래와 같이 미세한 홀을 가공하는 작업이 배제됨에 따라 압축기의 생산성을 높일 수 있다.

넷째, 머플러(35)를 오일저장실(37)로 활용함으로써 별도로 오일저장실(37) 더 크게 확대하지 않아도 되므로 압축기를 콤팩트하게 만들 수 있다.

Claims (3)

1. 압축기 하우징의 외주면 일측에 설치되고 가장자리에 배출구 및 흡입구가 형성된 머플러의 상면 중앙부에 요입형성되는 오일저장실과;

   상기 머플러의 상부에 결합되고 열교환기와 연결되는 흡입통로를 가짐과 아울러 열교환기와 연결되는 배출통로를 가지는 매니폴드의 저면에 상기 오일저장실과 통하도록 형성되는 오일분리실과;

   상기 배출구와 연결되어 토출되는 냉매를 상기 오일분리실로 나선방향으로 안내하도록 매니폴드의 저면에 형성되는 나선통로와;

   상기 매니폴드의 내부에 상기 오일저장실과 흡입통로를 연통시키도록 형성되는 바이패스통로와; 그리고,

   상기 바이패스통로에 설치되어 압축기의 흡입구측과 압축기의 배출구측의 압력차에 따라 탄성이동함으로써 오일저장실에 저장되는 오일의 바이패스유량을 조절하는 압력조절봉을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기 내장형 오일분리기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일바이패스통로는, 매니폴드의 내부로부터 오일저장실의 바닥쪽으로 연장설치되는 제1바이패스통로 및 상기 제1바이패스통로와 매니폴드의 흡입통로와 통하도록 매니폴드의 내부에 설치되는 제2바이패스통로를 가진 것을 특징으로 하는 압축기 내장형 오일분리기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2바이패스통로와 매니폴드의 흡입통로와의 연통부는 확대통로로 형성되어 연결통로를 통하여 압축기 흡입구와 연결되고,

   상기 압력조절봉은 상기 제2바이패스통로의 내부에 소정의 간극을 두고 전후이동가능하게 삽입됨과 아울러 상기 압력조절봉의 일단에는 제2바이패스통로의 내경보다 큰 직경을 가져 확대통로에 배치되는 스토퍼가 형성되며,

   상기 확대통로에는 상기 스토퍼의 선단을 지지하는 압축코일스프링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기 내장형 오일분리기.