KR920004470B1 - 스크롤 압축기의 오일 분리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤 압축기의 오일 분리장치

제 1 도는 본 발명을 적용시킨 스크롤 압축기의 종단면도.

제 2 도는 본 발명 오일분리장치를 발췌한 요부단면도.

제 3 도는 종래 스크롤 압축기의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 외체 2 : 캡

3 : 오일저장부 4 : 동력부

5 : 스크롤부 6 : 오일분리수단

7 : 분리관 8 : 오일걸름부

9 : 역지밸브

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 냉매개스와 혼합되어 토출되는 오일을 용이하게 분리시킬 수 있는 스크롤 압축기의 오일분리 장치에 관한 것이다.

압력조절과 기화조절을 기계적으로 수행하여 냉매개스를 압축→응축→팽창→증발의 4과정을 연속적으로 이루면서 냉각 및 냉동시키는 냉매사이클에 있어서, 상기 압축기는 증발기에서 열교환을 이룬 저온저압의 기체냉매를 고오고압으로 압축하여 응축기로 공급시키는 것으로, 그러한 냉매개슬르 압축시키는 압축기는 여러형태의 것이 있는데, 일례로 선회스크롤의 소용돌이 회저니에 의해 냉매개스를 압축시키는 스크롤 압축기를 들 수 있다.

이러한 스크롤 압축기는 비교적 소음이 적고 압축효율이 양호하며 그 부피가 작아 냉방공조기나 냉각기에 널리 사용되고 있는 것으로, 이 스크롤 압축기의 일반적인 구조를 보면 도면 제 3 도에서와 같다.

프레임(15a)에 지지되어 고정스크롤(15b)내에 구성된 선회 스크롤(15c)이 회전자(14a)와 고정자(14b)가 코일(14c)로 감싸여져 그 중앙에 회전축(14d)이 축설된 동력부(14)의 자장에 의한 회전으로 외체(11) 상부의 캡(12)에 연결된 흡입관 (12a)를 통해 증발기축으로부터 냉매개스가 흡입된다.

이와같이 흡입된 냉매개스는 선회스크롤(15c)의 회전에 의해 발생되는 토출력으로 고정스크롤(15b) 중앙에 관통된 배기공(15b-1)을 통해 상부로 토출되어 상부 밀폐공간(15A)을 선회하면서 프레임(15a)의 측벽에 형성된 유입로(15a-1)를 경유하여 내체(11B)로 유입되며, 유입된 냉매개스는 내체(11B)를 회류하면서 동력부(14)와 오일저장부(13)를 냉각시킨 후 토출관 (11a)을 경유하여 응축기측으로 토출되어진다.

이와같이 냉매개스를 증발기측으로부터 흡입하여 압축시킨 후 응축기측으로 토출시키는 과정에서 스크롤부(15)와 동력부(14)에 원활한 회전이 이루어지도록 전장부품의 마찰면에 오일을 균형있게 회전이 이루어지도록 전장부품의 마찰면에 오일을 균형있게 순환 공급시키기 위한 유로(14d-2)를 회전축(14d)의 중앙에 관통시키고 이의 직하부에는 오일저장부(13)와 직접 연결되는 흡입관(14d-3)이 구성되어 있다.

상기와 같이 유로를 통한 오일의 순환으로 전장부품의 마찰면에 오일을 공급시키는 과정에서 오일이 유출되어 냉매개스와 혼합되는 것을 방지하기 위해 냉매개스의 유입로방향을 변경시키므로써 냉매개스가 벽면에 부딛치게 하여 분리된 오일을 다시 흡입관을 통해 오일저장부로 집유시켜 왔었다.

그러나, 이러한 분리방법은 오일을 냉매개스로부터 완전 분리시키기에는 미흡하였으며, 특히 인버터에 의한 고속회전의 경우 오일이 냉매개스에 포함되어 응축기측으로 토출되는 량이 현저히 증가하게 된다.

따라서 압축기내의 오일의 손실과 동시에 오일이 포함된 냉매개스가 순환되므로써 압축효율이 저하됨은 물론 냉매사이클의 신뢰성이 저하되는 결함이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 냉매개스에 혼합되어 토출되는 오일을 용이하게 분리시킬 수 있게한 스크롤 압축기의 오일분리 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 냉매개스 토출구에 냉매개스에 포함되어 토출되는 오일을 분리시킬 수 있는 오일분리 장치를 제공함에 의해 달성되는데, 이 오일분리장치는 압축기의 토출관과 오일탱크가 연결되도록 분리관을 설치하고, 토출관의 입구측에 스프링이 개재된 오일걸름부를 구비시키며, 상기 분리관 하부의 소정 위치에는 압축기의 가동에 따라 토출 압력이 상승하면 폐쇄되고, 가동의 정지로 압력이 하강하면 개방되는 역지밸브를 내설시킨다.

따라서 스크롤 압축기의 가동시 냉매개스에 미립자상태로 혼합되어 토출되는 오일은 오일걸름부에 개재된 스프링의 표면에 착상되어 분리관내에 고여있다가 압축기의 가동이 정지되면 역지밸브가 개방되면서 분리관내에 고인 오일을 오일저장부측으로 유입시키는 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명 일실시예의 구성을 상시해 설명하면 다음과 같다. 도면 제 1 도는 본 발명을 적용시킨 스크롤 압축기의 종단면도로써 1은 외체이다.

상기 외체(1)는 통상에서와 같이 상,하부가 밀폐된 원통형상으로 그 상부에는 캡(2)이 결합되고 그 하부에는 오일저장부(3)가 구성되는 것이며, 상기 캡(2)의 상면에는 흡입관(2a)이 입설되고 외체(1)의 측벽 소정위치에는 토출관(1a)이 구성된다.

그리고, 상기 외체(1)의 내측 외부로부터 회전자(4a)와 고정자(4b)를 코일(4c)로 감싸아 회전축(4d)이 베어링(4d-1)의 지지에 의해 측설된 동력부(4)가 구성되며, 그 상부에는 고정 프레임(5a)이 설치되고, 이에 소용돌이 감김상의 랩을 가지는 고정스크롤(5b)에 180˚치우치게 선회스크롤(c)이 결합되어 상부에 초승달 형태의 밀폐공간(5A)을 형성시킨 스크롤부(5)가 구성되는 것이다.

이상은 일반적인 스크롤 압축기의 구성에 관한 것으로, 본 발명은 토출관(1a)에서 오일저장부(3)측으로 연통되는 오일분리 수단(6)을 갖춘다. 상기 오일분리수단(6)은 내체(1B)의 전장부품에서 유출된 오일이 토출압력에 의해 작은 미립자 상태로 냉매개스와 함께 응축기측으로 토출되는 것을 방지하기 위해 설치되는 것으로, 먼저 외체(1)측벽의 토출관(1a)에서 외체(1)하부의 오일저장부(3)로 연통되도록 분리관(7)을 구성한다.

제 2 도를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 분리관(7)은 상부로부터 중앙소정 길이가 내측으로 확장된 집유관(7a)과 이음관(7b), 그리고 연결관(7c)을 순차적으로 연결시켜 오일저장부(3)로 연통되게 구성시키는 것이다.

그리고, 분리관(7)의 상부 즉, 토출관(1a)의 입구측에 단력을 형성시켜서 이에 코일형상으로 조밀하게 감겨진 스프링(8a)을 후방의 내주벽에 밀착되도록 개재시킨 오일걸름부(8)를 구성하며, 집유관(7a)과 연결관(7c)사이의 이음관(7b)내에는 상세도에서와 같이 토출압력이 상승되면 개폐구(9b)가 밸브체(9a)을 막아 폐쇄시키고, 토출압력이 저하되면 개폐구(9b)가 이탈되어 밸브체(9a)를 개방시키며, 상기 개폐구(9b)의 작동거리를 제어하며 집유된 오일을 하부로 유입시키는 유입판(9c)을 구비한 역지밸브(9)를 내설하는 것이다.

이상과 같이 결합 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다. 선회스크롤(5c)의 소용돌이 회전에 의해 유일로(5a-1)를 경유하여 내체(1B)로 유입된 냉매개스는 전장부품을 냉각시킨 후 토출관(1a)을 통해 응축기측으로 토출된다.

이때 회전축(4a)의 유로(4a-2)를 순환하면서 각 부품의 마찰면에 공급되는 오일이 외부로 토출되어 내체를 회류중인 냉매개스의 토출압력에 의해 작은 미립자로 형성되면서 냉매개스에 혼합토출되면 토출관(1a)의 입구측에 형성된 오일걸름부(8)에 의해 걸러져 냉매개스와 분리되는 것으로, 즉, 작은 미립자 상태로 냉매개스에 혼합된 오일이 토출되는 과정에서 오일걸름부(8)에 개재된 스프링(8a)에 이르게 되면 코일형상으로 조밀하게 감긴 스프링의 표면에 오일이 착상되면서 냉매개스와 분리되어져 분리관(7)의 하부로 떨어진다.

이때 이음관(7b)에 내설된 역지밸브(9)는 토출압력에 의해 폐쇄가 된 상태이므로 상부로부터 떨어지는 오일은 집유관(7a)에 고이게 되고, 압축기의 가동 정지로 토출압력이 저하되면 밸브체(9a)를 막고있던 개폐구(9b)가 하강하여 밸브체가 개방되어 집유관(7a)내에 고여있던 오일(3a)의 유입판(9c)의 통공(9c-1)으로 흘러 오일저장부(3)에 다시 유입되는 것이다.

따라서, 본 발명은 스크롤 압축기의 전장부품을 원활하게 회전시키기 위한 오일이 외부로 토출되는 것을 방지하여 윤활작용을 증대시킴은 물론 압축 효율을 향상시키므로써 냉매싸이클의 신뢰성을 증대시킬 수 있게 함을 특징으로 한 것이다.

Claims (4)

1. 오일저장부와 동력부, 그리고 프레임에 의해 지지된 고정스크롤과 선회스크롤을 밀폐되게 구성하여 증발기측의 저온저압의 기체 냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시켜서 응축기측으로 토출시키는 스크롤 압축기에 있어서, 토출관과 오일저장부에 연통되는 분리관과, 상기 토출관의 입구내측에 스프링이 개재된 오일걸름부와, 상기 분리관의 소정위치에 토출압력이 상승하면 폐쇄되고 토출압력이 하강하면 개방되는 역지밸브를 갖춘 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 오일분리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 분리관은, 토출관의 직하부로 연결되어 내향으로 소정폭 확관된 집유관과, 그 하부에 상기 역지밸브를 내설시키는 이음관과, 그 하부에 상기 오일저장부와 연통되게 설치하는 연결관을 갖춘 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 오일분리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 오일걸름부는, 상기 토출관의 입구에 단턱이 형성되어 코일형상으로 조밀하게 감겨진 스프링을 후방 내주벽에 밀착되도록 설치시킴을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일분리장치.
4. 제 1 항에 있어서, 역지밸브는, 상기 이음관의 내부에 한쌍이 대칭으로 경사를 이룬 밸브체와, 표면에 다수의 통공이 구비되는 유입판과, 상기 밸브체와 유입판의 사이에 압력의 차이에 의해 자유로이 승강되는 구형상의 개폐구를 갖춘 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 오일분리장치.

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