KR20150081196A - 압축기의 오일 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축의 축상에 냉매를 유입하여 실린더보어로 공급하는 냉매 흡입유로가 구비되고, 상기 구동축의 일측에 냉매와 함께 유입된 오일이 배출되는 오일 배출구가 구비된 압축기의 오일 분리장치에 관한 것으로, 상기 구동축의 냉매 흡입유로에 오일 분리부재가 구비되어 냉매와 함께 유입된 오일이 그 표면을 따라 상기 오일 배출구로 이동할 수 있게 된다.

Description

압축기의 오일 분리장치{ A device for separating oil in a compressor }

본 발명은 압축기의 오일 분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터리 흡입 밸브를 구비한 사판식 압축기의 오일을 냉매와 분리하는 압축기의 오일 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다.

도 1에 도시된 압축기는 사판식 중 구동축(110)에 중공의 냉매 흡입유로(111)가 구비된 로터리 석션 밸브형(rotary Suction Valve Type)이다.

로터리 석션 밸브형 압축기는 사판(101)을 회전시키는 구동축(110)의 축상에 중공의 냉매 흡입유로(111)를 구비하고, 상기 구동축(110)의 일측에는 상기 냉매 흡입유로(111)로 냉매를 출입시키는 냉매 흡입구(112) 및 냉매 토출구(113)가 형성되어 있다. 상기 냉매 흡입구(112)를 통해 냉매 흡입유로(111)로 유입되는 냉매는 냉매 토출구(113)를 통해 실린더보어(121)로 이동되어 피스톤(130)에 의해 압축된다.

상기 구동축(110)의 일측에 냉매와 함께 유입된 오일이 배출되는 오일 배출구(115)가 구비되어 있다.

한편, 냉매 중에는 구동부 및 마찰부의 윤활을 위한 오일이 혼합되어 공조시스템을 냉매와 함께 순환하게 되는데, 상기 구동축(110)의 일측에는 상기 냉매 흡입유로(111)로 냉매와 함께 유입된 오일이 배출되는 오일 배출구(115)가 형성되어 있다.

종래 오일은 구동축(110)의 회전에 의한 원심력에 의해 냉매로부터 분리되어 상기 냉매 흡입유로(111)의 내측벽에 포집되고, 그 냉매 흡입유로(111)의 내측벽을 따라 오일 배출구(115)로 이동하여 배출되고 있다.

그러나, 구동축(110)의 회전에 의한 원심력만으로 오일을 분리하게 되면 구동축(110)의 회전력이 오일분리작업에 소모되어 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 압축기의 오일 분리장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 오일분리에 소요되는 구동축의 회전력 손실을 최소화하여 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 압축기의 오일 분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 압축기의 오일 분리장치는, 사판을 회전시키는 구동축의 축상에 냉매 흡입구를 통해 냉매를 유입하여 실린더보어로 공급하는 냉매 흡입유로가 구비되고, 상기 구동축의 일측에 냉매와 함께 유입된 오일이 배출되는 오일 배출구가 구비된 압축기의 오일 분리장치로서, 상기 구동축의 냉매 흡입유로에 구비되고 상기 냉매 흡입구로 냉매와 함께 유입된 오일이 그 표면을 따라 상기 오일 배출구로 이동할 수 있도록 상기 구동축의 길이방향을 따라 구비되는 오일 분리부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 오일 분리부재는 상기 냉매 흡입유로를 상기 구동축의 원주방향을 따라 복수개의 공간으로 구획하도록 상기 구동축을 가로지르는 방향으로 연장되어 형성된다.

바람직하게는, 상기 오일 분리부재는 막대형상의 박판으로 형성된다.

더욱 바람직하게는, 상기 오일 분리부재는 직사각형 형상으로 형성된다.

바람직하게는, 상기 오일 분리부재는 상기 냉매 흡입유로의 체적에 대하여 10% 이하의 체적을 가지도록 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 오일 분리장치에 있어서, 상기 냉매 흡입유로의 내측벽에 상기 구동축의 길이방향을 따라 결합홈이 형성되고 상기 오일 분리부재는 상기 결합홈에 끼워져 결합될 수 있다.

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

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 압축기의 오일 분리장치에 의하면, 냉매로부터 오일을 분리하는데 소요되는 구동축의 회전력 손실을 최소화하여 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 로터리 밸브식 압축기를 나타낸 개략적 측단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 오일 분리장치를 부분 절개하여 나타낸 결합사시도,
도 3은 도 2에 도시된 구동축을 나타낸 횡단면도,
도 4는 도 2에 도시된 오일 분리부재의 결합상태를 나타낸 횡단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 오일 분리장치는 구동축(10)의 냉매 흡입유로(11)에 오일 분리부재(20)를 구비하고 있다.

상기 구동축(10)에는 냉매 흡입유로(11)와, 상기 냉매 흡입유로(11)로 냉매를 출입시키는 냉매 흡입구(12), 및 냉매 토출구(13)가 형성되어 있다. 상기 냉매 흡입유로(11)는 상기 구동축(10)의 길이방향을 따라 중공 형태로 형성되어 있다.

상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽에 결합홈(17)이 형성되고, 상기 오일 분리부재(20)는 상기 결합홈(17)에 끼워져 결합된다.

상기 오일 분리부재(20)는 상기 구동축(10)의 길이방향을 따라 구비됨과 동시에 상기 구동축(10)을 가로지르는 방향으로 연장되어 형성된다.

즉, 상기 오일 분리부재(20)는 막대형상의 박판으로 형성된다. 가령, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 오일 분리부재(20)는 직사각형 박판으로 형성되어 있다.

상기 오일 분리부재(20)가 상기 구동축(10)의 길이방향을 따라 구비됨으로써 상기 냉매 흡입구(12)로 냉매와 함께 유입된 오일이 상기 오일 분리부재(20)의 표면을 따라 상기 오일 배출구(15)로 이동하게 된다.

또한, 상기 오일 분리부재(20)가 상기 구동축(10)을 가로지르는 방향으로 연장되어 형성됨으로써 도 4에 도시된 바와 같이 상기 냉매 흡입유로(11)를 상기 구동축(10)의 원주방향을 따라 복수개의 공간으로 구획하게 된다.

오일은 냉매와 함께 상기 냉매 흡입구(12)로 유입되는데 본 실시예에서와 같이 상기 오일 분리부재(20)가 상기 냉매 흡입유로(11)의 중앙을 관통하여 구비되면, 상기 냉매 흡입구(12)가 냉매 흡입유로(11)의 내측벽보다 상기 오일 분리부재(20)에 더 가깝게 위치하게 된다. 따라서, 상기 구동축(10)의 회전시 상기 냉매 흡입유로(11) 상에서 냉매와 함께 혼합된 오일이 상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽보다 상기 오일 분리부재(20)의 표면에 포집된다.

결국, 오일의 대부분은 상기 오일 분리부재(20)의 표면에 포집되어 오일 배출구(15)쪽으로 이동하고, 일부만이 상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽을 따라 이동하게 된다.

상기 오일 분리부재(20)는 상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽보다 상기 구동축(10)의 회전중심축에 가깝게 구비되므로 보다 신속하게 오일이 포집되어 구동축(10)의 회전력이 냉매로부터 오일을 분리시키는 데 종래에 비해 덜 소요된다. 따라서, 구동축(10)의 동력손실을 줄여 압축효율을 높일 수 있게 된다.

상기 결합홈(17)은 상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽에 상기 구동축(10)의 길이방향을 따라 형성되어 있다.

또한, 상기 결합홈(17)은 상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽에서 서로 반대되는 2개 위치에 각각 형성되어 판형상의 오일 분리부재(20)의 양단이 끼워진다.

상기 오일 분리부재(20)는 상기 냉매 흡입유로(11)의 체적에 대하여 10% 이하의 체적을 가지도록 형성된다. 상기 냉매 흡입유로(11)의 체적이 10%를 초과하는 경우 상기 냉매 흡입유로(11)로 유입되는 냉매의 양이 크게 감소하게 되므로 오히려 압축성능이 저하될 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 구동축 11 : 냉매 흡입유로
12 : 냉매 흡입구 13 : 냉매 토출구
15 : 오일 배출구 17 : 결합홈
20 : 오일 분리부재

Claims (6)

1. 사판을 회전시키는 구동축(10)의 축상에 냉매 흡입구(12)를 통해 냉매를 유입하여 실린더보어로 공급하는 냉매 흡입유로(11)가 구비되고, 상기 구동축(10)의 일측에 냉매와 함께 유입된 오일이 배출되는 오일 배출구(15)가 구비된 압축기의 오일 분리장치에 있어서,
   상기 구동축(10)의 냉매 흡입유로(11)에 구비되고, 상기 냉매 흡입구(12)로 냉매와 함께 유입된 오일이 그 표면을 따라 상기 오일 배출구(15)로 이동할 수 있도록 상기 구동축(10)의 길이방향을 따라 구비되는 오일 분리부재(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 오일 분리부재(20)는,
   상기 냉매 흡입유로(11)를 상기 구동축(10)의 원주방향을 따라 복수개의 공간으로 구획하도록 상기 구동축(10)을 가로지르는 방향으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 오일 분리부재(20)는,
   막대형상의 박판으로 형성된 것
4. 제3항에 있어서, 상기 오일 분리부재(20)는,
   직사각형 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 오일 분리부재(20)는,
   상기 냉매 흡입유로(11)의 체적에 대하여 10% 이하의 체적을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 냉매 흡입유로(11)의 내측벽에 상기 구동축(10)의 길이방향을 따라 결합홈(17)이 형성되고, 상기 오일 분리부재(20)는 상기 결합홈(17)에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일 분리장치.

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