KR20210106134A

KR20210106134A - 전동 압축기

Info

Publication number: KR20210106134A
Application number: KR1020200020899A
Authority: KR
Inventors: 안현승; 임권수; 문치명; 박창언
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-08-30

Abstract

전동 압축기가 개시된다. 본 발명의 일실시 예에 따른 전동 압축기는 냉매가 유입되는 유입 홀(12)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(14)가 형성된 통로부(10); 및 상기 통로부(10)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(10)에 링 형태로 구비되고, 제2 마찰부(21)가 형성된 유분리기(20)를 포함한다.

Description

전동 압축기{Electric compressor}

본 발명은 압축기에서 토출된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매에 포함된 오일에 대한 응집력을 향상시킨 유분리기를 갖는 전동 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 구비된 냉방장치는 압축기와, 응축기와 팽창밸브 및 증발기로 구성되고, 압축기(compressor)는 증발기로부터 토출된 냉매가스를 액화하기 쉬운 고온고압 상태로 압축하여 응축기로 전달한다. 또한 압축기는 냉방이 지속되도록 냉매를 펌핑하여 재순환시키는 역할을 수행한다.

응축기는 고온고압의 냉매가스를 외기와 열 교환시켜 냉각함으로써 액화시키고, 팽창밸브(expansion valve)는 액상 냉매를 단열 팽창시켜 온도와 압력을 강하시킴으로써 증발기에서 증발하기 용이한 상태로 만들어준다.

증발기(evaporator)는 액상 냉매를 실내로 도입되는 외기와 열 교환시킴으로써 열을 흡수, 증발하게 하여 기화시킨다. 외기는 냉매에 열을 빼앗겨 냉각되며 블로어에 의해 차 실내로 송풍된다.

압축기는 작동유체(냉매)를 압축하는 부분이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있는데, 상기 왕복식에는 크랭크를 사용하여 구동원의 구동력을 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식과, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 및 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다.

일예로 스크롤 압축기는 로터리 압축기의 일종으로 인벌류트 치형의 두 개의 맞물린 스크롤이 선화운동을 하면서 압축이 이루어지는 압축기를 의미한다.

상기 스크롤 압축기는 토출 챔버의 내부에서 기하학적으로 180의 위상차를 갖는 선회 스크롤과 고정 스크롤이 서로 간에 상대 회전이 이루어지면서 작동되는데, 상기 선회 스크롤과 고정 스크롤은 스크롤 형상의 날개(wrap)를 갖고 있으며 상기 날개는 동일한 형상을 갖는 인벌류트(involute) 곡선으로 되어 있다.

스크롤 압축기는 선회 스크롤과 고정 스크롤의 맞물림에 의해 초승달 모양의 압축실이 형성되어 압축 사이클을 이루게 된다. 상기 압축실은 바깥쪽일수록 부피가 크고 중심에 가까울수록 부피가 작아지는 형태로 형성되는데, 외측에는 흡입실이 형성되고 중심부에는 토출구가 형성된다.

상기 스크롤 압축기에서 압축은 스크롤의 외곽 둘레에서 주어진 체적의 밀폐공간내의 밀봉된 흡입 가스와 스크롤의 상대적인 회전에 의해 토출구를 향해 압축공간의 크기가 점차 감소하게 되고 상기 토출구를 통해 토출된다.

상기 토출 챔버에서 토출된 냉매는 유분리 튜브를 경유하면서 원심 분리된 후에 토출 포트를 통해 최종적으로 토출이 이루어지는데, 상기 토출 냉매에 오일이 잔존할 경우 증발기에서 냉매의 증발 효율이 저하되고 이로 인해 압축기의 효율까지 영향을 미치는 문제점이 발생되었다.

대한민국공개특허공보 제10-2011-0058017호

본 발명의 실시 예들은 리어 헤드에 형성된 통로부에 표면적 증대를 위해 거칠기를 갖는 마찰부를 형성하고, 냉매에 포함된 오일 응집력이 향상되도록 필터부를 구비하여 유분리 효율과 안정적인 냉매의 이동을 동시에 도모할 수 있는 전동 압축기를 제공 하고자 한다.

본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동 압축기는 냉매가 유입되는 유입 홀(12)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(14)가 형성된 통로부(10); 및 상기 통로부(10)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(10)에 링 형태로 구비되고, 제2 마찰부(21)가 형성된 유분리기(20)를 포함한다.

상기 통로부(10)는 세로 방향을 기준으로 전체 구간을 S라 가정할 때, 상기 통로부(10)의 상측 단부에서 상기 유입 홀(12)까지 제1 거칠기로 유지되는 구간을 제1 구간(S1)이라 하고, 상기 유입 홀(12)에서 상기 통로부(10)의 하측 단부까지 제2 거칠기로 유지되는 구간을 제2 구간(S2)이라 할 때 상기 제2 구간(S2)은 상기 제1 구간(S1) 보다 길게 연장된다.

상기 제1 마찰부(14)는 상기 제2 구간(S2)이 제1 구간(S1) 보다 표면 거칠기가 높게 유지된다.

상기 유분리기(20)는 전체적인 외형이 링 형태로 형성된 바디부(20a)를 기준으로 상면에 제1 내경(d1)으로 개구된 제1 유분리기 홀(22)과, 하면에 제2 내경(d2)으로 개구된 제2 유분리기 홀(24)을 포함하고, 상기 제1 내경(d1)은 상기 제2 내경(d2) 보다 상대적으로 크게 형성된다.

상기 유분리기(20)는 상기 제1 유분리기 홀(22)에서 상기 제2 유분리기 홀(24)을 향해 하향 경사진 제1 경사부(25)가 형성된다.

상기 유분리기(20)는 상면이 상기 제1 유분리기 홀(22)을 향해 하향 경사진 제2 경사부(26)를 더 포함하고, 냉매에 포함된 오일이 상기 제2 경사부(26)를 따라 상기 제1 유분리기 홀(22)로 유입되어 통로부(10)의 하측으로 드레인 되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 마찰부(21)는 유분리기(20)의 하면 거칠기가 상면 거칠기보다 상대적으로 높게 유지된다.

상기 유분리기(20)는 상기 통로부(10)의 내측에서 상기 유입 홀(12)의 상측으로 이격된 위치에 위치된다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 전동 압축기는 냉매가 유입되는 유입 홀(120)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(130)가 형성된 통로부(100); 및 상기 통로부(100)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(100)에 삽입되고, 내측 하부에 냉매에 포함된 이물질을 필터링 하기 위한 필터부(250)가 구비된 유분리기(200)를 포함한다.

상기 필터부(250)는 유분리기(200)의 하측에 장착되고, 다공성 재질로 이루어진다.

상기 필터부(250)는 외형이 하측에서 상측을 향해 콘 형태로 형성된다.

상기 필터부(250)는 상기 유분리기(200)의 외측을 따라 이동된 냉매가 1차로 유입되는 제1 필터부(252); 상기 제1 필터부(252)의 외측에 구비되고 상기 제1 필터부(252)와 이격된 공간부(251)가 유지되는 제2 필터부(254)를 포함한다.

상기 제2 필터부(254)는 상기 제1 필터부(252) 보다 필터링 효율이 증가되도록 기공 사이즈가 작게 형성된다.

상기 필터부(250)는 자력을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 유분리기(200)는 통로부(10)의 세로 방향에 소정의 길이로 연장된 튜브 형태로 이루어지되, 상기 통로부(10)의 하측에서부터 상기 유입 홀(120)을 경유하여 소정의 길이로 연장되며 제1 직경(D1)으로 하측 단부가 개구된 제1 유분리기(210); 상기 제1 유분리기(210)와 일체로 이루어지고 상기 제1 직경(D1) 보다 확장된 제2 직경(D2)으로 상단부가 개구된 제2 유분리기(220)를 포함한다.

상기 제2 유분리기(220)에는 길이 방향 내측에 상기 제1 유분리기(210)로 오일의 드레인을 유도하기 위해 경사진 드레인 경사부(222)가 형성된다.

상기 제1 유분리기(210)는 상기 통로부(100)의 내경보다 작은 외경으로 이루어지고, 상기 유입 홀(120)을 통해 유입된 냉매가 상기 제1 유분리기(210)의 외측을 따라 원심력에 의해 회전 이동되면서 하측으로 이동이 이루어지면서 유분리가 이루어진다.

본 발명의 실시 예들은 압축기에서 토출된 냉매가 유입되는 통로부의 내측에 마찰부를 형성하여 오일을 응집하고, 추가적으로 유분리기와 필터부를 이용하여 잔여 오일을 응집하도록 함으로써 리어 헤드에서의 표면적 증대에 따른 오일 잔류량을 극대화 시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 냉매 중에 포함된 오일을 안정적으로 분리하고, 냉매의 흐름을 유도한 후에 분리된 냉매 가스만 통로부의 상측으로 이동할 수 있어 오일 분리 효율이 향상된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리어 헤드가 장착된 전동 압축기의 종 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전동 압축기에 구비된 리어 헤드의 종단면 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유분리기를 도시한 사시도.
도 4는 도 2의 종단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리어 헤드가 장착된 전동 압축기의 종 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전동 압축기에 구비된 리어 헤드의 종단면 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유분리기를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 필터부를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 필터부를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

본 발명의 일실시 예에 따른 전동 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리어 헤드가 장착된 전동 압축기의 종 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전동 압축기에 구비된 리어 헤드의 종단면 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유분리기를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 종단면도이다.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동압축기(1)는 외형을 이루며 냉매가 흡입되는 흡입구 위치에 형성된 전방 하우징(2a)과, 중간 하우징(2b) 및 리어 하우징(2)으로 구성되고, 상기 중간 하우징(2b)에는 내부에 구동부(3)와 압축 유닛(5)이 내장되며, 상기 구동부(3)는 고정자와 회전자 및 상기 회전자의 중앙에 삽입된 회전축(4)을 포함하여 구성된다.

상기 구동부(3)는 회전력을 발생시켜 압축 유닛(5)으로 전달하고, 상기 압축 유닛(5)에 의해 냉매에 대한 압축과 토출이 이루어진다. 상기 압축 유닛(5)은 고정 스크롤과 선회 스크롤을 포함하여 구성되며, 상기 고정 스크롤은 고정된 상태가 유지되고, 상기 선회 스크롤은 상기 고정 스크롤에 대해 편심 회전 가능하게 설치되어 상대 이동이 이루어지면서 냉매를 압축한다.

리어 하우징(2)은 상기 중간 하우징(2b)의 일측 단부에 위치되는데 보다 상세하게는 도면을 기준으로 우측 단부에 결합된 상태로 상기 중간 하우징(2b)에 선택적으로 탈부착 가능하게 장착되며 상기 압축유닛(5)에서 토출된 냉매는 배압실을 경유하여 토출 홀(미도시)을 통해서 토출챔버(미도시)를 향해 소정의 압력으로 토출된 후에 유분리기(20)에 형성된 유입 홀(12)로 이동된다.

상기 냉매는 순수한 가스 상태의 냉매와 오일 및 미세한 분말 또는 조각 형태의 이물질을 포함하는데, 상기 냉매에 포함된 오일은 유분리기(20)를 통해 냉매 가스와 오일로 각각 분리되고, 상기 오일에 포함된 이물질은 오일과 함께 유분리기(20)의 하측으로 이동된다.

상기 이물질은 금속 또는 비금속 성분으로 구성되며 전동압축기(1)가 제조된 이후에 초기 작동시 내부에 구비된 구성품들 간에 발생되는 마찰 및 마모로 인해 미소량이 발생되며, 이러한 이물질이 전동압축기(1)의 내부에서 지속적으로 순환되면서 상기 구성품들간의 상대 이동 또는 회전으로 인한 마모를 방지하기 위해 별도의 저장 영역을 형성하여 이물질을 포집하는 것이 안정적인 전동압축기(1)의 작동을 위해 유리하다.

통로부(10)는 오일에 포함된 이물질이 분리되는 통로 역할을 하도록 소정의 길이로 도면에 도시된 바와 같은 구조로 연장된다.

본 실시 예는 냉매가 유입되는 유입 홀(12)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(14)가 형성된 통로부(10) 및 상기 통로부(10)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(10)에 링 형태로 구비되고, 제2 마찰부(21)가 형성된 유분리기(20)를 포함한다.

통로부(10)는 내주면이 실린더 형태로 이루어지고 리어 헤드(2)에 대해 대각선 방향으로 배치되어 유입 홀(12)을 통해 유입된 냉매의 유입이 이루어지는데, 상기 냉매는 통로부(10)의 내측으로 유입된 이후에 길이 방향 하측을 향해 원주 방향에서 나선 형태로 회전하면서 이동된다.

이때 비중이 높은 오일은 통로부(10)의 하측으로 드레인 되고 상대적으로 비중이 낮은 냉매가스는 상측으로 이동되어 증발기로 공급된다. 상기 유분리기(20)는 유입 홀(12)을 통해 유입된 냉매에 포함된 오일이 유분리기(20)를 경유하여 상측으로 이동될 수 있는 오일의 이동은 차단하고 가스 상태의 냉매만 이동시켜 냉매가스에 포함된 오일의 분리 효율을 향상시키기 위해 구비된다.

유분리기(20)는 통로부(10)에 도면에 도시된 바와 같이 원통 형태로 형성되는데, 상기 통로부(10)의 내측에서 상기 유입 홀(12)의 상측으로 이격된 위치에 위치되므로 유입 홀(12)을 통해 고압의 냉매가 유입되는 경우 직접적으로 유분리기(20)와 접촉되는 양은 최소화된다.

본실시 예는 냉매에 포함된 오일의 자중에 의해 통로부(10)의 하측 단부위치로 오일을 최대한 드레인 시키고, 상기 제1 마찰부(14)와 상기 제2 마찰부(21)를 통한 표면적 증대를 통해 오일 응집에 따른 잔류량을 극대화 시켜 통로부(10)에 형성된 토출구(11)를 향해 냉매가스만 이동시킬 수 있다.

이를 위해 본실시 예는 유분리기(20)가 구비되고, 상기 유분리기(20)는 냉매에 포함된 오일의 안정적인 분리와 함께 가스 상태의 냉매 또한 통로부(10)의 상측을 향해 안정적으로 이동시키기 위해 구비된다.

상기 유분리기(20)가 이와 같이 상이한 제1,2 내경(d1, d2)이 유지되는 이유는 냉매가스가 유분리기(20)를 통과할 때 상기 제1 내경(d1)이 크게 형성됨으로써 제2 내경(d2)에서 제1 내경(d1)이 유지되는 위치로 냉매가스가 이동될 때 이동 속도를 저하시켜 잔류하는 오일에 대한 응집 및 드레인 효율을 향상시키기 위한 목적과, 이와 동시에 유분리 효율을 높이기 위해이다.

냉매는 유입 홀(12)을 통해 통로부(10)로 유입된 후에 내측 가장자리를 따라 나선 형태로 하강 이동하는 궤적이 유지되면서 비중이 무거운 오일은 상기 통로부(10)의 하측 단부로 드레인 되고, 비중이 가벼운 가스 상태의 냉매가스는 상기 유분리기(20)를 경유하여 토출구(11)를 통해 이동된다.

이와 같이 이동되는 냉매는 순수한 가스 상태의 냉매가스만 토출구(11)로 이동시키는 것이 가장 바람직하므로 통로부(10)에 형성된 제1 마찰부(14)와 유분리기(20)를 이용하여 여분의 오일을 응집시켜 오일 잔류량을 극대화함으로써 오일 분리 효율이 향상된다.

본실시 예는 소정의 길이로 연장된 통로부(10)에 형성된 제1 마찰부(14)를 통해 냉매가 이동하는 동안 일차로 오일을 분리시키고, 상기 유분리기(20)를 경유하여 이동될 때 제2 마찰부(21)를 통해 이차로 오일 분리를 도모하여 오일 분리 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이를 위해 제1 마찰부(14)는 오일 잔류량이 극대화 되도록 표면 거칠기 가공을 통해 소정의 거칠기 값을 갖는 상태로 사전 가공되고, 유분리기(20) 또한 제2 마찰부(21)를 통해 오일 잔류량이 극대화 되도록 표면 거칠기 가공을 통해 특정 조도를 갖도록 사전 가공됨으로써 오일 응집력 향상을 통한 오일 분리 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 통로부(10)는 일예로 세로 방향을 기준으로 전체 구간을 S라 가정할 때, 상기 통로부(10)의 상측 단부에서 상기 유입 홀(12)까지 제1 거칠기로 유지되는 구간을 제1 구간(S1)이라 가정하고, 상기 유입 홀(12)에서 상기 통로부(10)의 하측 단부까지 제2 거칠기로 유지되는 구간을 제2 구간(S2)이라 가정할 때 상기 제2 구간(S2)은 상기 제1 구간(S1) 보다 길게 연장된다.

상기 제1 마찰부(14)는 상기 제2 구간(S2)이 제1 구간(S1) 보다 상대적으로 높은 표면 거칠기가 유지되므로 냉매가 유입 홀(12)을 통해 유입된 후에 통로부(10)의 하측으로 이동될 경우 제2 구간(S2)에서 충분히 오일 응집이 이루어진 후에 여분의 오일은 상기 통로부(10)의 상측에 해당되는 제1 구간(S1)에서 추가 응집이 이루어지면서 토출구(11)로 이동되는 오일량을 최소한으로 유지시킬 수 있다.

상기 제1 마찰부(14)는 상기 제2 구간(S2)이 제1 구간(S1) 보다 상대적으로 높은 표면 거칠기가 유지되므로 통로부(10)로 오일이 드레인 될 경우 제2 구간(S2)에서 오일에 대한 응집력 향상을 통해 전동 압축기의 압력 변동이 발생되는 경우에도 제1 구간(S1)으로 오일이 이동될 확률이 현저하게 감소된다.

또한 본실시 예는 유분리기(20)를 이용하여 잔존하는 오일을 응집시킬 수 있는데, 전술한 바와 같이 제1 내경(d1)은 상기 제2 내경(d2) 보다 상대적으로 크게 형성되므로 냉매가스의 이동 속도가 저하되면서 유분리기(20)의 표면에 여분의 오일이 응집하게 된다.

상기 유분리기(20)는 상기 제1 유분리기 홀(22)에서 상기 제2 유분리기 홀(24)을 향해 하향 경사진 제1 경사부(25)가 형성되어 있어 응집된 오일은 상기 제1 경사부(25)를 따라 통로부(10)의 하측으로 드레인 된다.

또한 상기 유분리기(20)는 상면이 상기 제1 유분리기 홀(22)을 향해 하향 경사진 제2 경사부(26)를 더 포함하고, 냉매에 포함된 오일이 상기 제2 경사부(26)를 따라 상기 제1 유분리기 홀(22)로 유입되어 통로부(10)의 하측으로 드레인 될 수 있다.

이 경우 오일은 통로부(10)의 내벽에 오일이 응집되거나, 상기 유분리기(20)의 상면에 오일이 응집될 경우 제2 경사부(26) 또는 제1 경사부(25)의 기울기에 의해 자연적인 오일 드레인을 유도하여 복잡한 유분리기 구조를 추가 또는 설계하지 않고서도 오일 분리 효율을 향상시킬 수 있다.

본실시 예에 의한 유분리기(20)는 하면 거칠기가 상면 거칠기보다 상대적으로 높게 유지되므로 냉매가스가 이동될 때 유분리기(20)의 상면 영역 보다 하면 영역에 보다 많이 응집되고, 통로부(10)의 하측으로 자중에 의해 자연적으로 드레인 될 확률이 높아지므로 통로부(10)에서의 오일 분리 효율이 향상된다.

본실시 예에 의한 유분리기(20)는 통로부(10)에 삽입되기 위해 상기 통로부(10)의 내측에 강제 압입된 상태로 고정되거나, 상기 유분리기(20)가 통로부(10)에 가 조립된 이후에 별도로 구비된 스냅 링을 통해 통로부(10)의 길이 방향에서 이동이 방지되도록 고정될 수 있다.

상기 유분리기는 전술한 고정 방식 이외에도 통로부에 가 조립된 이후에 상기 유분리기의 상측에 스테킹(stacking)되어 억지끼움 방식으로 고정되거나 용접 또는 나사구조로 통로부에 고정될 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 전동 압축기(1a)는 전술한 제1 실시 예와 다르게 필터부(250)가 구비된 유분리기(200)를 이용하여 냉매에 포함된 오일의 분리를 유도한다.

첨부된 도 5 내지 도 8을 참조하면, 본실시 예는 냉매가 유입되는 유입 홀(120)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(130)가 형성된 통로부(100) 및 상기 통로부(100)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(100)에 삽입되고, 내측 하부에 냉매에 포함된 이물질을 필터링 하기 위한 필터부(250)가 구비된 유분리기(200)를 포함한다.

상기 유분리기(200)는 메쉬 형태로 형성되고 통로부(10)의 세로 방향에 소정의 길이로 연장된 튜브 형태로 이루어지되, 상기 통로부(10)의 하측에서부터 상기 유입 홀(120)을 경유하여 소정의 길이로 연장되며 제1 직경(D1)으로 하측 단부가 개구된 제1 유분리기(210)와, 상기 제1 유분리기(210)와 일체로 이루어지고 상기 제1 직경(D1) 보다 확장된 제2 직경(D2)으로 상단부가 개구된 제2 유분리기(220)를 포함한다.

상기 유분리기(200)는 제1,2 유분리기(210, 220)가 일체로 형성되나, 각각 독립된 구성으로 제작된 후에 서로 간에 결합되는 것도 가능할 수 있으며, 유입 홀(120)을 통해 냉매의 유입이 이루어지도록 소정의 간격이 유지되는 매쉬 형태로 구성된다.

즉 유분리기(200)는 냉매가 외측에서 내측으로 이동 가능하도록 매쉬 또는 다공성 형태로 구성되므로 냉매의 안정적인 이동 및 냉매에 포함된 오일의 응집과 분리에 보다 유리해 진다.

상기 유분리기(200)는 통로부(100)에 삽입 가능하도록 전체적인 외형이 관 형태 또는 튜브 형태로 구성되며 특별히 도면에 도시된 형태로 한정하지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

제1 유분리기(210)는 튜브 형태로 소정의 길이로 연장되고, 제1 직경(D1)이 유지되며 제1 메쉬 간격으로 구성되고, 상기 제2 유분리기(220)는 상단부가 제2 직경(D2)을 갖고 제1 메쉬 간격과 상이한 제2 메쉬 간격으로 구성될 수 있다.

제1,2 유분리기(210, 220)가 서로 다른 메쉬 간격으로 구성될 경우 통로부(100)의 길이 방향 중 유입 홀(120)의 하측으로 이동하는 동안 제1 유분리기(210)를 따라 이동하면서 냉매에 포함된 이물질 또는 오일을 1차로 응집시키고, 토출구(110)를 향해 이동하는 동안 제1 유분리기(210)에서 제2 유분리기(220)를 경유하면서 냉매에 포함된 이물질과 오일을 2차로 응집할 수 있어 유분리에 따른 전동 압축기의 작동에 따른 스크롤의 마모 발생 확률을 감소시키고, 열교환기로 이동하는 것을 방지할 수 있어 최적의 오일 응집을 통한 유분리 효과를 향상시킬 수 있다.

상기 유분리기(200)는 통로부(100)에 설치되기 위해 억지 끼움 방식으로 삽입되거나, 통로부(100)의 내측에 유분리기(100)가 설치되기 위한 결합 홈(미도시)이 형성되는 것도 가능할 수 있으며 특별히 특정 방식으로 한정하지 않는다.

상기 제2 유분리기(220)에는 길이 방향 내측에 상기 제1 유분리기(210)로 오일의 드레인을 유도하기 위해 경사진 드레인 경사부(222)가 형성되어 있어 오일이 응집될 경우 제1 유분리기(210) 방향으로 드레인 될 수 있다.

상기 제1 유분리기(210)는 상기 통로부(100)의 내경보다 작은 외경으로 이루어지고, 상기 유입 홀(120)을 통해 유입된 냉매가 상기 제1 유분리기(210)의 외측을 따라 원심력에 의해 회전 이동과동시에 하측으로 이동이 이루어지면서 유분리가 이루어진다.

상기 필터부(250)는 유분리기(200)의 하측에 장착되고, 다공성 재질로 이루어지나, 매쉬(mesh)와 같은 형태로 구성되는 것도 가능할 수 있다. 상기 필터부(250)는 오일의 밀도를 이용하여 토출구(110)로 이동되기 이전에 유분리를 통해 필터링을 도모하기 위한 것으로 외형이 하측에서 상측을 향해 콘 형태로 형성된다.

필터부(250)가 콘 형태로 형성되는 이유는 냉매의 이동 궤적을 고려하여 오일 분리를 도모하기 위한 것으로, 상기 냉매는 유입 홀(120)을 통해 제1 유분리기(210)의 하측으로 이동된 후에 제2 유분리기(220)가 위치된 상측으로 이동된다.

즉 냉매는 도면의 화살표로 도시된 바와 같이 유분리기(200)의 원주 방향을 따라 이동한 후에 필터부(250)의 하측에서 상측을 향해 이동되는 경로를 갖고 이동하므로 하측의 면적이 크고 상측으로 갈수록 좁아지는 콘 형태로 형성된다.

상기 필터부(250)는 자력을 갖고 있어 이물질 중금속 재질에 대한 부착력을 증가시켜 전동 압축기 작동 중 마모 및 고장 발생을 방지할 수 있다.

상기 통로부(100)는 일예로 세로 방향을 기준으로 전체 구간을 S라 가정할 때, 상기 통로부(100)의 상측 단부에서 상기 유입 홀(120)까지 제1 거칠기로 유지되는 구간을 제1 구간(S1)이라 가정하고, 상기 유입 홀(120)에서 상기 통로부(100)의 하측 단부까지 제2 거칠기로 유지되는 구간을 제2 구간(S2)이라 가정할 때 상기 제2 구간(S2)은 상기 제1 구간(S1) 보다 길게 연장된다.

이 경우 상기 제2 구간(S2)이 제1 구간(S1) 보다 상대적으로 높은 표면 거칠기가 유지되므로 냉매가 유입 홀(120)을 통해 유입된 후에 통로부(100)의 하측으로 이동될 경우 제2 구간(S2)에서 충분히 오일 응집이 이루어진 후에 여분의 오일은 상기 통로부(100)의 상측에 해당되는 제1 구간(S1)에서 추가 응집이 이루어지면서 토출구(110)로 이동되는 오일량을 최소한으로 유지시킬 수 있다.

본실시 예에 의한 필터부의 다른 실시 예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 9를 참조하면, 필터부(250)는 상기 유분리기(200)의 외측을 따라 이동된 냉매가 1차로 유입되는 제1 필터부(252)와, 상기 제1 필터부(252)의 외측에 구비되고 상기 제1 필터부(252)와 이격된 공간부(251)가 유지되는 제2 필터부(254)를 포함한다.

본실시 예에 의한 필터부(250)는 제1,2 필터부(252, 254)로 구성되고, 상기 제1,2 필터부(252, 254)는 이중 필터 방식으로 오일 또는 이물질을 필터링 하여 전동 압축기의 안정적인 작동과 오일 응집을 통한 유분리 효과를 향상시킬 수 있다.

제1, 필터부(252)와 제2 필터부(254)는 서로 다른 메쉬 간격으로 구성될 수 있으며 상기 제2 필터부(254)의 메쉬 간격이 제1 필터부(252)의 메쉬 간격 보다 조밀하게 구성되어 제1 필터부(252)에서 응집되지 않은 이물질 또는 오일에 대한 추가 응집을 실시하여 유분리 효과를 향상 시킬 수 있다.

상기 공간부(251)는 제1,2 필터부(252, 254)가 서로 간에 밀착되게 배치될 경우 이물질로 인한 막힘 및 냉매의 이동 안정성 저하 현상을 고려하여 소정의 크기로 공간을 형성하여 냉매의 안정적인 이동과 동시에 이물질 및 냉매의 응집에 따른 막힘 현상을 방지할 수 있다.

또한 공간부(251)는 제1 필터부(251)에서 필터링된 이물질에 의해 부분적으로 기공이 막히고, 상기 이물질의 사이즈가 시간이 지날수록 커지는 경우에 이를 분리시킬 수 있는 소정의 공간을 제공하여 이물질 응집에 의한 크기가 불필요하게 커지는 현상을 사전에 방지할 수 있다.

이를 통해 냉매의 안정적인 이동 및 분리된 이물질 또는 사이즈가 작아진 이물질이 제2 필터부(254)로 부분 응집되도록 유도하여 제1 필터부(252)의 막힘 현상을 최소화 할 수 있다.

이상, 본 발명의 일실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10, 100 : 통로부
12, 120 : 유입 홀
20, 200 : 유분리기
25 : 제1 경사부
210, 220 : 제1,2 유분리기
250 : 필터부
252, 254 : 제1,2 필터부

Claims

냉매가 유입되는 유입 홀(12)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(14)가 형성된 통로부(10); 및
상기 통로부(10)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(10)에 링 형태로 구비되고, 제2 마찰부(21)가 형성된 유분리기(20)를 포함하는 전동 압축기.
제1 항에 있어서,
상기 통로부(10)는 세로 방향을 기준으로 전체 구간을 S라 가정할 때, 상기 통로부(10)의 상측 단부에서 상기 유입 홀(12)까지 제1 거칠기로 유지되는 구간을 제1 구간(S1)이라 하고,
상기 유입 홀(12)에서 상기 통로부(10)의 하측 단부까지 제2 거칠기로 유지되는 구간을 제2 구간(S2)이라 할 때 상기 제2 구간(S2)은 상기 제1 구간(S1) 보다 길게 연장된 전동 압축기.
제2 항에 있어서,
상기 제1 마찰부(14)는 상기 제2 구간(S2)이 제1 구간(S1) 보다 표면 거칠기가 높게 유지되는 전동 압축기.
제1 항에 있어서,
상기 유분리기(20)는 전체적인 외형이 링 형태로 형성된 바디부(20a)를 기준으로 상면에 제1 내경(d1)으로 개구된 제1 유분리기 홀(22)과, 하면에 제2 내경(d2)으로 개구된 제2 유분리기 홀(24)을 포함하고,
상기 제1 내경(d1)은 상기 제2 내경(d2) 보다 상대적으로 크게 형성된 전동 압축기.
제4 항에 있어서,
상기 유분리기(20)는 상기 제1 유분리기 홀(22)에서 상기 제2 유분리기 홀(24)을 향해 하향 경사진 제1 경사부(25)가 형성된 전동 압축기.
제5 항에 있어서,
상기 유분리기(20)는 상면이 상기 제1 유분리기 홀(22)을 향해 하향 경사진 제2 경사부(26)를 더 포함하고, 냉매에 포함된 오일이 상기 제2 경사부(26)를 따라 상기 제1 유분리기 홀(22)로 유입되어 통로부(10)의 하측으로 드레인 되는 전동 압축기.
제1 항에 있어서,
상기 제2 마찰부(21)는 유분리기(20)의 하면 거칠기가 상면 거칠기보다 상대적으로 높게 유지되는 전동 압축기.
제1 항에 있어서,
상기 유분리기(20)는 상기 통로부(10)의 내측에서 상기 유입 홀(12)의 상측으로 이격된 위치에 위치된 전동 압축기.
냉매가 유입되는 유입 홀(120)이 형성되고, 내부에 제1 마찰부(130)가 형성된 통로부(100); 및
상기 통로부(100)로 유입된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위해 상기 통로부(100)에 삽입되고, 내측 하부에 냉매에 포함된 이물질을 필터링 하기 위한 필터부(250)가 구비된 유분리기(200)를 포함하는 전동 압축기.
제9 항에 있어서,
상기 필터부(250)는 유분리기(200)의 하측에 장착되고, 다공성 재질로 이루어진 전동 압축기.
제10 항에 있어서,
상기 필터부(250)는 외형이 하측에서 상측을 향해 콘 형태로 형성된 전동 압축기.
제10 항에 있어서,
상기 필터부(250)는 상기 유분리기(200)의 외측을 따라 이동된 냉매가 1차로 유입되는 제1 필터부(252);
상기 제1 필터부(252)의 외측에 구비되고 상기 제1 필터부(252)와 이격된 공간부(251)가 유지되는 제2 필터부(254)를 포함하는 전동 압축기.
제12 항에 있어서,
상기 제2 필터부(254)는 상기 제1 필터부(252) 보다 필터링 효율이 증가되도록 기공 사이즈가 작게 형성된 전동 압축기.
제9 항에 있어서,
상기 필터부(250)는 자력을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
제9 항에 있어서,
상기 통로부(100)는 세로 방향을 기준으로 전체 구간을 S라 가정할 때, 상기 통로부(100)의 상측 단부에서 상기 유입 홀(120)까지 제1 거칠기로 유지되는 구간을 제1 구간(S1)이라 하고,
상기 유입 홀(120)에서 상기 통로부(100)의 하측 단부까지 제2 거칠기로 유지되는 구간을 제2 구간(S2)이라 할 때 상기 제2 구간(S2)은 상기 제1 구간(S1) 보다 길게 연장된 전동 압축기.
제9 항에 있어서,
상기 유분리기(200)는 통로부(10)의 세로 방향에 소정의 길이로 연장된 튜브 형태로 이루어지되,
상기 통로부(10)의 하측에서부터 상기 유입 홀(120)을 경유하여 소정의 길이로 연장되며 제1 직경(D1)으로 하측 단부가 개구된 제1 유분리기(210);
상기 제1 유분리기(210)와 일체로 이루어지고 상기 제1 직경(D1) 보다 확장된 제2 직경(D2)으로 상단부가 개구된 제2 유분리기(220)를 포함하는 전동 압축기.
제16 항에 있어서,
상기 제2 유분리기(220)에는 길이 방향 내측에 상기 제1 유분리기(210)로 오일의 드레인을 유도하기 위해 경사진 드레인 경사부(222)가 형성된 전동 압축기.