KR101139600B1 - 내연 기관의 윤활유 정화용 임펄스 원심분리기 - Google Patents

내연 기관의 윤활유 정화용 임펄스 원심분리기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 윤활유를 정화하기 위한 임펄스 원심분리기(1)로서, 탈착식 커버(14)를 구비한 하우징(10), 이 하우징(10) 내에 회전 가능하게 배치된 로터(2), 및 윤활유를 공급 및 배출하기 위한 채널들,을 구비한 상기 임펄스 원심분리기(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 상기 로터(2)는 2개의 부재로 설계되어 구동부(3)와 오염물 트랩부(4)를 구비하고, 이들 부재들(3, 4) 각각은 자체 윤활유 부분 흐름에 의해 관류될 수 있으며, 그리고 맞물리거나 맞물림 해제되는 토크 전달 수단들(6)을 구비하여 설계된다. 또한, 상기 오염물 트랩부(4)는 구동부(3)로부터 분리될 수 있으며, 그리고 구동부(3)에 상대적인 상기 오염물 트랩부(4)의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하기 위한 수단들이 제공된다. 이들 수단들은 커버(14)를 분해할 시에 기능을 상실하거나 탈거될 수 있다. 본원의 임펄스 원심분리기(1)는, 상기 구동부(3)가 하부로부터 상부를 향해 상기 오염물 트랩부(4) 내부로 연장되거나 혹은 상기 오염물 트랩부(4)를 통과하여 연장되며, 상기 구동부(3)는 상기 로터(2)를 회전 가능하게 지지하는 역할을 하는 모든 부재를 포함하며, 그리고 상기 구동부(3)는 커버(14)의 개방 시에 축방향 인출에 대항하여 고정되게 장착되는, 것을 특징으로 한다.
오염물 부재 트랩, 충격식 원심 분리기, 오일 분기 채널, 노즐 지지 몸체, 토크 전달 수단

Description

내연 기관의 윤활유 정화용 임펄스 원심분리기{IMPULSE CENTRIFUGE FOR THE PURIFICATION OF THE LUBRICATING OIL FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 탈착 가능한 커버로써 밀폐되는 하우징과, 이 하우징 내에 회전 가능하게 배치되는 로터와, 가압 상태의 정화될 윤활유를 공급하며 정화된 무압 상태에 있는 윤활유를 배출하기 위한 채널들을 구비한, 내연기관의 윤활유를 정화하기 위한 임펄스 원심분리기에 관한 것이다. 본 발명에 따라 상기 로터는 2개의 부품으로 설계되어 일측에서는 적어도 하나의 반동 노즐(reaction nozzle)을 갖는 구동부를 구비하고 타측에서는 오염물 수집 영역을 포함하는 오염물 트랩부(4)를 구비하며, 구동부는 제1 윤활유 부분 흐름에 의해, 그리고 오염물 트랩부(4)는 제2 윤활유 부분 흐름에 관류될 수 있으며, 또한 구동부 및 오염물 트랩부(4)는 맞물려서 상호 간에 연동하는 토크 전달 수단들을 이용하여 구현되고, 이들 토크 전달 수단들은 구동부 상에 오염물 트랩부(4)가 축방향으로 삽입됨으로써 맞물리거나, 구동부로부터 오염물 트랩부(4)가 축방향으로 인출됨으로써 맞물림이 해제될 수 있으며, 또한 오염물 트랩부(4)는 폐기 처리나 청소를 위해 구동부로부터 분리될 수 있으며, 원심분리기의 작동 시에 구동부에 대한 오염물 트랩부(4)의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하는 역할을 하고 커버의 제거 시에는 기능을 상실하거나 탈거될 수 있는 수단들이 원심분리기 내에 제공되거나 장착된다.
제1 임펄스 원심분리기는 DE 200 10 612 U1으로부터 공지되어 있다. 이러한 원심분리기의 경우, 로터 하우징은 탈착 가능하게 상호 간에 결합되어 있는 2개의 부재로 구성되고, 구동부는 제1 결합 수단을, 그리고 오염물 트랩부(4)는 대응하는 제2 결합 수단을 포함한다. 구체적인 실시예에 따라, 상기 결합 수단들은 베이어닛 조인트로 구성되며, 이 베이어닛 조인트는 로터의 상기 두 부재를 상호 간에 대향하여 제한하여 회전시킴으로써 맞물리거나 맞물림 해제될 수 있다.
상기와 같이 공지된 임펄스 원심분리기에 대해 단점으로서 확인된 점에 따르면 로터의 구동부로부터 로터의 오염물 트랩부(4)를 분리하기 위해 우선적으로 로터 어셈블리를 임펄스 원심분리기의 하우징으로부터 인출해야 하며, 그런 후에 로터의 두 부재는 베이어닛 조인트의 결합을 풀기 위해 요구되는 소정의 토크가 인가되는 조건 하에서 상호 간에 대항하여 회전되어야 한다. 임펄스 원심분리기의 로터는 작동 시에 자체 외부 표면상에서 오일 비산(oil splash)을 통해 습윤화되기 때문에 종종 두 개의 로터 부재 사이의 결합을 풀고 결합시키기 위해 요구되는 토크를 손으로 인가하기는 어렵다. 그로 인해 요구되는 점에 따라 특히 두 로터 부재를 상호 간에 분리하기 전에 로터의 외부 표면을 우선적으로 점착성 오일로부터 정화하여야 하는데 이는 이후 베이어닛 조인트의 결합을 풀기 위해 요구되는 토크를 인가할 수 있도록 위한 것이다. 대안적인 방법에 따라 공구의 사용도 생각해 볼 수 있다. 그러나 이를 위해서도 한편으로 두 로터 부재는 각각의 공구용으로 적합한 안착면들을 구비하고 있어야 하며, 그리고 다른 한편으로 두 로터 부재 중 각각의 로터 부재와 맞물릴 수 있는 적합한 특수 공구가 공급되어야 한다. 이와 같은 모든 경우에서 결과적으로, 임펄스 원심분리기를 각각 유지보수 할 시에 요구되는 사항으로서 로터를 자체의 두 부재로 분리하여야 한다고 하면 로터의 취급이 시간 소모적이면서 복잡하게 된다. 또한, 이때 안정적이면서도 내압성을 갖는 로터가 요구되는 점은 단점으로서 간주된다. 왜냐하면, 원심분리기를 통해 안내되는 전체 오일 흐름은 우선적으로 로터 내부를 관류하고 그런 다음 구동부 내의 반동 노즐로 공급되는 사항으로 인해, 로터의 내부에는 정화될 윤활유의 완전한 유압 압력이 존재하기 때문이다.
DE 43 11 906 A1으로부터는 내연 기관의 크랭크 케이스를 환기하기 위한 장치가 공지되어 있다. 이에 따라 상기 환기 장치는 크랭크 케이스 가스 내에서 함께 안내되는 오일 입자용 분리 장치를 포함한다. 이 분리 장치는 흡기 트랙트(intake tract) 쪽으로 안내되는 배기 라인과 연결된다. 이때 내연 기관의 윤활유 정화를 위해 제공된 오일 원심분리기가 분리 장치로서 이용된다. 오일 원심분리기의 로터는 2개의 부재로 구성되고, 이들 부재들은 원심분리기의 작동 시에 상호 간에 기밀하게 결합된다. 두 로터 부재의 상호 간 분리성에 대해서 전술한 참증 인용물에서는 어떠한 점도 실시되어 있지 않다. 그러므로, 로터 부재들은 비록 개별 부재들로서 제조되지만, 그러나 그에 이어서 연속적으로 결합되어 있다는 점으로부터 개시된다. 결과적으로 오염물 트랩부(4) 내에 침전된 오염물과 함께 오로지 오염물 트랩부(4)만을 별도로 폐기 처리하는 점에 대해서는 기술되지 않았다. 또한, 이와 같은 원심분리기의 경우 로터는 정화될 윤활유의 유압 압력 하에 존재하고, 이러한 유압 압력은, 목적에 따라, 작동 시에 로터의 하부 베어링으로부터 로터를 상승시키고, 로터의 상측면 및 원심분리기의 하우징 커버의 하측면에 제공되는 액시얼 베어링 쪽에 로터를 밀착시키기 위해 이용된다. 이러한 이유에서 상기한 경우에도 또한 로터는 안정적이면서도 내압성을 갖도록 구현되어야 한다.
DE 1 012 776 B로부터는, 로터가 2개의 부재로 실시되는 또 다른 임펄스 원심분리기가 공지되어 있다. 이와 같은 공지된 실시예의 경우, 로터의 두 부재는 반경방향에서 하부 및 외부에서 중첩 영역을 갖는다. 이 중첩 영역에서 상기 두 부재는 다수의 나사를 이용하여 기밀하면서도 탈착 가능하게 상호 간에 체결된다. 그에 따라 로터의 오로지 오염물 트랩부(4)의 분리된 폐기 처리나 정화가 가능하지만, 그러나 로터를 오염물 트랩부(4)와 구동부로 분리하는 점은 개별적으로 조임을 풀어야 하는 체결 나사를 바탕으로 복잡하면서도 시간 소모적이며, 이는 결합하는 조립의 경우도 마찬가지이다. 더욱이 이와 같은 경우에도 안정적이면서도 내압성을 갖는 로터가 요구되는데, 왜냐하면 이때에도 윤활유가 우선적으로 로터 내부를 관류하고 그런 다음 구동부 내의 반동 노즐로 공급되는 사항으로 인해, 로터의 내부에는 정화될 윤활유의 완전한 유압 압력이 존재하기 때문이다.
WO 98/46 361 A1으로부터는 임펄스 원심분리기용 로터가 공지된다. 상기 로터는 로터 내부 챔버의 내부 벽부로부터 그 외부 벽부로 연장되는 적어도 하나의 가이드 부재를 포함한다. 이 참증 인용물에 따르면, 상기와 같은 가이드 부재 혹은 상기와 같은 다수의 가이드 부재를 통해 로터는 플라스틱 소재로 제조될 수 있 을 정도로 보강된다고 한다. 이때 로터는 기술된 실시예에 따라 로터 어셈블리를 위해 상호 간에 결합되는, 이 경우에는 클립 고정되는 2개의 부재로 제조된다. 이와 관련하여 클립 체결 수단은, 최초 결합 후에 두 로터 부재의 파손 없는 분리가 더 이상 불가능한 방식으로 구현된다. 이와 같이 파손 없는 분리는 제공되지 않는데, 왜냐하면 로터 어셈블리는 자체가 플라스틱을 이용하여 제조되는 점을 기반으로, 비용의 불이익 없이 사용 후에는 완전하게 폐기 처리될 수 있을 만큼 저렴하기 때문이다. 또한, 이와 같이 공지된 로터의 경우에도, 그 내부에는 작동 시에 완전한 유압 윤활유 압력이 존재한다. 왜냐하면, 윤활유는 우선적으로 로터 내부 챔버를 관류하고, 이어서 로터의 구동을 위해 반동 노즐로 공급되기 때문이다. 그에 따라 이 경우에도 요구되는 내압성을 달성하기 위해 로터의 안정적인 구조가 요구된다.
DE 1 105 351 B에는, 통상적인 장치와 상이하게, 반동 노즐들을 구비한 구동부가 로터의 상부 부재를 형성하며, 그리고 로터의 오염물 트랩부(4)가 로터의 하부 부재를 형성하는 특징을 갖는 임펄스 원심분리기가 공지되어 있다. 상기 두 로터 부재는 다수의 체결 나사를 통해 기밀하면서도 탈착 가능하게 상호 간에 결합된다. 이 경우에도 또한, 로터를 분리하기 위해 우선적으로 로터는 완벽하게 하우징으로부터 분리되어야 하며, 그런 후에 오염물 트랩부(4)를 구동부로부터 분리할 수 있도록 하기 전에 다수의 나사의 조임을 풀어야만 하는 단점이 존재한다. 조립은 동일하게 높은 복잡성을 요구하며, 그럼으로써 원심분리기의 간단하면서도 신속한 유지보수는 불가능하다. 더욱이, 이 경우에도 로터는 안정적이면서도 내압성을 갖도록 설계되어야 하는데, 왜냐하면 이 경우에도 역시 윤활유가 우선적으로 로터 내부 챔버를 관류하고 이어서 반동 노즐을 관류하는 사항으로 인해 로터가 완전한 윤활유 압력 하에 놓이기 때문이다.
WO 00/23 194 A1은 2개의 부재로 이루어진 로터를 구비한 원심분리기를 도시하고 있다. 로터의 두 부재는 상호 간에 나사 체결될 수 있고, 그로 인해 이후에 분리될 수 있는 방식으로 유지되거나, 혹은 계속해서 상호 간에 접착 혹은 용접 결합될 수 있다. 분리 가능한 실시예의 경우, 로터를 분리함으로써 로터 삽입편을 내장하고, 이후 소정의 작동 시간 후에 로터 삽입편의 소요에 따른 검사 및 교체를 가능케 한다. 구동 장치는 상기 공지된 원심분리기의 경우 공간상 로터로부터 이격되어 배치되며, 터빈이나 혹은 전동기로 구성된다. 두 구동 장치는 반동 노즐과 비교하여 로터에 적용하기가 매우 복잡하며, 더욱 높은 제조 비용뿐 아니라 원심분리기를 위한 더욱 큰 내장 공간을 야기한다. 이는 일반적으로 달성하고자 하는 콤팩트한 구조와 경제적 생산성에 반하는 사항이다.
종래 기술로 공개되지 않은 더욱 오래된 DE 10 2004 005 920 A1으로부터는 유체로부터 입자상 물질을 분리하기 위한 원심분리기의 부재로서 이용하기 위한 로터 어셈블리가 개시되었다. 로터 어셈블리는 입자 분리 장치를 내포한 집진 챔버뿐 아니라 헤로(Hero) 터빈을 겸비한 구동 챔버를 포함한다. 구동 챔버는 집진 챔버와 조립될 수 있으면서 집진 챔버로부터 분리될 수 있다. 구동 챔버와 집진 챔버 사이의 피팅부는 구동 챔버에서 헤로 터빈에 의해 생성되는 각각의 회전 운동을 직접적으로 입자 분리를 위해 집진 챔버로 전달한다. 구동 챔버를 집진 챔버로부 터 분리 가능하게 함으로써, 집진 챔버는 자체에 축적된 슬러지와 함께 폐기 처리될 수 있다.
이와 같이 공지된 로터 어셈블리의 경우, 구동 챔버가 완전하게 집진 챔버의 외부에, 이 경우 그 하부에 위치하는 점은 단점으로서 간주된다. 그로 인해, 구동 챔버의 영역에 제공되는 2개의 베어링 이외에도, 집진 챔버의 양호한 동심 운전과 함께 충분한 지지를 보장하기 위해, 항시 제3 베어링이, 집진 챔버에 있어 구동 챔버로부터 제거되는 그 단부, 이 경우 그 상부 단부에서 필요하게 된다. 이와 같은 제3 베어링은 제조 비용 및 조립 비용의 상승을 초래하며 추가적으로 무게를 증가시키게 된다. 또한, 집진 챔버를 각각 탈거하고 장착할 시에 상부의 제3 베어링이 기계적으로 하중을 받게 되는 점이 단점으로서 간주된다. 즉, 이와 같이 기계적 하중은 상기 제3 베어링의 사용 수명에 바람직하지 못하다. 그로 인해 제3 베어링이 시간의 흐름에 따라 증가되는 마찰값을 갖게 되는 위험이 존재하며, 이는 그렇지 않았을 경우 달성 가능한 로터의 회전 속도를 감소시킨다. 마지막으로, 원심분리기의 하우징으로부터 집진 챔버를 탈거할 시에, 구동 챔버가 확실하게 원심분리기 내부에 내포되는 상태로 유지되는 점이 보장되지 못하는 것 또한 단점으로서 간주된다. 오히려, 의도와는 무관하게 집진 챔버를 탈거할 시에 구동 챔버도 함께 탈거되며, 그럼으로써 구동 챔버의 두 베어링은 바람직하지 못한 방식으로 기계적 하중을 받을 수 있게 된다. 이러한 경우 또한 베어링의 각각의 손상은 베어링 마찰의 증가를 초래할 뿐 아니라 사전 지정된 구동 출력에서 로터의 달성 가능한 회전 속도의 감소를 초래하게 된다.
그러므로 본 발명의 목적은, 최초에 언급한 종류의 임펄스 원심분리기에 있어서, 전술한 단점들을 회피하고, 특히 경량이면서도 콤팩트한 구조가 달성되며, 높은 회전 속도로써 지속적인 평활 운전이 보장되며, 로터의 오염물 트랩부(4)의 별도의 용이한 탈거 및 폐기 처리가 가능하며, 그리고 요구되는 유지보수 작업이 신속하면서도 간단하게 실행될 수 있는 상기 임펄스 원심분리기를 제공하는 것에 있다. 또 다른 본 발명의 목적은 높은 효율, 높은 작동 신뢰도 및 경제적인 제조가 달성되도록 하는 것에 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라 도입부에 언급한 종류의 임펄스 원심분리기에 있어서,
- 구동부는 하부로부터 상부방향을 향해 오염물 트랩부 내로 연장되거나 혹은 오염물 트랩부를 통과하여 연장되며,
- 구동부는 로터를 회전 가능하게 지지하는 역할을 하는 모든 부재를 포함하며, 그리고
- 구동부는 커버가 개방될 시에 축방향 인출에 대항하여 고정되도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는
상기 임펄스 원심분리기를 이용하여 달성된다.
본 발명에 따라, 일측에서 콤팩트하면서도 상대적으로 경량인 구조로 간단하면서도 그에 따라 저렴한 설계를 달성하며, 타측에서는 신뢰되는 방식으로 작동되며, 그리고 오로지 내부에 침전된 오염물을 내포한 오염물 트랩부만이 하우징으로부터 탈거되는 신속하면서도 용이한 유지보수가 가능한, 임펄스 원심분리기가 제공된다. 내연 기관의 경우, 통상적으로 오일 교환 및 오일 필터 교환과 결부되는 정기적인 유지보수가 실행되기 때문에, 원심분리기는 바람직하게는 원심분리기 로터의 오염물 트랩부가 사전 지정된 유지보수 기간에 적합하게 치수화된 오염물 흡입 용량을 가지는 방식으로 설계된다. 본 발명에 따른 임펄스 원심분리기의 본질적인 장점은, 구동부가 지정된 사용 수명에 따라 사용되는 구조 부재로서 원심분리기 내에서 그 총 사용 시간에 걸쳐 그대로 장착될 수 있다는 것에 있다. 그렇게 함으로써 원심분리기의 유지보수 시에 구동부의 불필요한 교체는 회피되고, 이는 비용 절감을 가져온다. 구동부는 로터를 회전 가능하게 지지하기 위해 필요한 모든 부재, 다시 말해 특히 그를 위해 필요한 베어링들을 포함하기 때문에, 베어링들은 오염물 트랩부의 교체 시에 분리되어 재차 조립될 필요가 없으며, 이는 베어링의 품질 및 사용 수명에 양호하게 작용하며, 그리고 영구적으로 높은 로터 회전 속도를 보장한다. 구동부가 하부로부터 상부방향을 향해 오염물 트랩부 내로, 다시 말해 오염물 트랩부 내부로 연장되거나 혹은 오염물 트랩부를 통과하여 연장됨으로써, 베어링들은 로터의 축방향에서 바람직하게는 상호 간에 멀리 이격되어 배치될 수 있다. 그렇게 함으로써 추가의 제3 베어링은 로터의 회전 지지를 위해 구동부의 외부에서, 예컨대 오염물 트랩부의 상부 단부에서 필요하지 않으며, 그럼에도 로터의 양호한 동심 운전을 보장한다. 커버가 개방될 시에 축방향 인출에 대항하여 고정되는 구동부의 지지는, 신뢰되는 방식으로, 오염물 트랩부와 함께 바람직하지 못하게 구동부가 인출되는 것을 억제하면서도, 신뢰되는 방식으로 구동부가 항시 원심분리기 내에 내포된 상태로 유지되고, 베어링들은 어떠한 손상도 입지 않도록 하는 것을 보장한다.
또한, 본 발명에 따른 임펄스 원심분리기는, 구동부 및 오염물 트랩부가 각각 자체 윤활유 부분 흐름에 의해 관류되는 특징을 갖는다. 그럼으로써, 원심분리기의 작동 시에, 오로지 구동부만이, 정화될 윤활유에 있어서 공급용 윤활유 펌프에 의해 생성되는 그의 완전한 유압 압력 하에 있기만 하면 되고, 그에 반해 로터의 내부 챔버는 정화될 윤활유의 유압 압력에 의해 더 이상 부하를 받지 않게 된다. 이는 예컨대, 정화될 윤활유를 로터의 내부로 안내하는 오일 채널이 횡단면 수축부를 포함함으로써 달성될 수 있다. 이와 관련하여 상기 횡단면 수축부에서, 공급되는 정화될 윤활유의 유압 압력은 로터의 내부로 유입되기 전에 감압된다. 이와 같은 방식으로 로터는 오로지 로터 회전의 결과로 발생하는, 즉 원심력에 의해 야기되는 힘만을 흡수하기만 하며 되고, 그럼으로써 로터의 확실한 부하 감소가 달성된다. 이는 더욱 간단하고/하거나 적은 수의 실링과 더욱 낮은 안정성의 물질의 사용을 허용하거나, 혹은 로터의 벽두께를 감소시킬 수 있다.
한편으로 두 로터 부재들을 가능한 한 간단하게 상호로부터 분리하고 상호 간에 결합할 수 있도록 하고, 동시에 오염물 트랩부가 슬립 없이 구동 유닛의 회전에 종동하는 점을 보장하기 위해, 추가로 제안되는 점에 따라, 구동부 및 오염물 트랩부는 맞물림 방식으로 상호 간에 연동하는 토크 전달 수단들을 구비하여 실현된다. 이들 토크 전달 수단들은 간단한 축방향 삽입 및 상호 간 축방향 인출을 통해 맞물리고 맞물림 해제될 수 있다. 그러므로, 오염물 트랩부를 구동부와 결합하거나 이 두 부재를 상호로부터 분리하기 위해서, 단지 일측 방향으로, 다시 말해 축방향으로 간단하게 이동시키는 것만으로도 충분히 결합 및 분리를 달성할 수 있다. 이 경우, 예컨대 베이어닛 조인트에서 필요한 것과 같이, 토크의 인가 조건에서 이루어지는 회전 운동이나, 혹은 다수의 개별 나사들을 풀고 장착하는 작업은 요구되지 않는다.
오염물 트랩부가 축방향 삽입 후에 구동부에 상대적인 자체 위치를 유지하는 것을 보장하기 위해, 원심분리기 내에는 원심분리기의 작동 시에 구동부에 상대적으로 오염물 트랩부의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하기 위한 수단들이 제공되거나 장착된다. 동시에 상기한 수단들은, 커버를 탈거할 시에 기능을 상실하거나 탈거될 수 있도록 구현된다. 이와 같은 방식으로, 임펄스 원심분리기의 작동 시에 오염물 트랩부는 구동부에 상대적인 자체 사전 지정된 위치를 유지하는 점이 보장되며, 그럼으로써 로터의 두 부재 사이에 요구되는 기밀성과 구동부로부터 오염물 트랩부로의 구동 토크의 요구되는 전달이 보장된다.
본 발명의 임펄스 원심분리기의 또 다른 구현예에 따라, 구동부는 윤활유 채널을 형성하는 중앙 튜브 몸체와, 상기 튜브 몸체로부터 반경 방향으로 외부방향을 향해 연장되면서 리어 분사 노즐(rear jet nozzle)(들)로 이어지는 적어도 하나의 오일 분기 채널을 구비한 적어도 하나의 노즐 지지 몸체를 포함한다. 이와 같은 방식으로, 구동부의 바람직한 설계가 달성되고, 튜브 몸체는 바람직하게는 로터를 지지하고 오일을 로터 내부 챔버로 안내하기 위해 이용되며, 노즐 지지 몸체는 노즐들을 고정하고 압력하에 있는 오일을 노즐들로 공급하기 위해 이용된다. 바람직하게는 노즐 지지 몸체는 튜브 몸체의 하부에 인접한다, 대안적인 방법에 따라 노즐 지지 몸체는 또한 튜브 몸체의 상부에 제공될 수도 있다.
임펄스 원심분리기의 앞서 기술한 실시예의 제1 개선예에 따라, 노즐 지지 몸체는 이중 바닥의 형태를 갖는다. 이 이중 바닥의 공간에는 오일 분기 채널들이 형성된다. 이와 같은 구현예에 따라, 노즐 지지 몸체의 두 바닥 사이에 위치하는 공간은 압력 하에 있는 오일을 노즐들로 안내하기 위해 이용되고, 자명하게도 두 바닥들은 그에 상응하게 내압성을 가질 수 있도록 실현된다.
대안적인 제안에 따라, 노즐 지지 몸체는 디스크의 형태를 가지며, 이 디스크 내에 오일 분기 채널들이 형성된다. 디스크는 완벽하게 충분한 내압성을 가지면서 구현될 수 있으며 기하 구조상 바람직하게는 단순한 구조 부재이다.
또 다른 대안적인 방법에 따라, 노즐 지지 몸체는 하나 혹은 그 이상의 튜브 모양의 아암(arm) 형태로 실현되고, 상기 아암/아암들을 통과하여 오일 분기 채널이 연장된다. 원심분리기의 이와 같은 실시예에 따라 노즐 지지 몸체는, 특히 오로지 하나 혹은 2개의 아암이 각각의 반동 노즐을 구비하여 제공된다면, 특히 단순하면서도 적은 공간을 요구하는 형태를 갖게 되며, 이는 일반적으로 완전하게 충분한 조건을 달성한다. 이때 원주방향으로 볼 때 튜브 모양의 아암의 옆에, 혹은 튜브 모양의 아암들 사이에 존재하는 공간은 바람직하게는 원심분리기의 로터를 위해 함께 이용될 수 있다. 이는 원심분리기에 대한 내장 공간이 사전 지정될 시에 로터 내부 챔버의 더욱 큰 부피를 허용한다.
로터의 회전 가능한 지지는 다양하게 이루어질 수 있다. 제1 실시예에 따라 상기와 같은 지지를 고려할 때 로터는 하우징의 일부분을 형성하면서, 나머지 하우징 부분에 단단하게 혹은 관절식으로 고정되는 축 상에 지지된다. 이러한 축은 로터를 관통하면서, 그 상부 단부를 이용하여, 안착된 커버 내에 탈착 가능하게 지지되고 센터링된다. 이와 같은 해결 방법은 특히 안정되면서도 하중을 견딜 수 있는 구조를 나타낸다. 이때 축은 정상적인 경우 지정된 사용 수명을 갖는 구조 부재로서 원심분리기 내에서 유지될 수 있다.
이에 대한 대안적인 방법에 따라, 로터는 하우징의 강성 부분을 형성하는 축 상에 지지될 수 있다. 축은 로터 내로 돌출되고, 축의 상부 단부는 안착된 커버에 대해 이격되어 종결된다. 이때, 축은 이미 로터 내부에서 종결되거나, 로터의 위쪽에서 비로소 종결될 수도 있다. 이 경우, 로터 및/또는 커버는 더욱 단순하게 실현될 수 있다. 축은 여기서도 마찬가지로 정상적인 경우 지정된 사용 수명을 갖는 구조 부재로서 원심분리기 내에서 유지될 수 있다.
로터 지지의 제3 변형예에 따라, 로터는 하부 및 상부에서 각각의 축단(axle end)을 이용하여 지지되고, 축단은 로터의 부분이거나 혹은 하우징 및 이 하우징 커버의 부분이다. 이때, 바람직하게는 로터의 내부에 지지 수단이 요구되지 않는다.
마찰이 거의 없는 조건으로 로터를 지지하기 위해, 공지된 바와 같이, 미끄럼 베어링 및/또는 롤러 베어링이 이용될 수 있다.
오염물 트랩부는 다양한 방식 및 방법으로 구현될 수 있다. 제1 구현예에 따라, 오염물 트랩부는, 반경 방향에서 외부에 위치하는 외부의 외주 벽부(peripheral wall)를 구비하면서 축방향 하부 및 축방향 상부로 각각 완전하게 혹은 부분적으로 개방되는 중공 몸체에 의해 형성되고, 축방향 하부에서는 노즐 지지 몸체가 로터가 조립된 상태에서 로터 내부 챔버를 하부 방향으로 적어도 부분적으로 한정하는 바닥을 형성하며, 축방향 상부에서는 중공 몸체가, 고정되거나 혹은 탈착 가능하게 장착된 별도의 오염물 트랩부 커버에 의해 폐쇄된다.
대안적인 방법으로서 제2 구현예에 따라, 오염물 트랩부는, 반경 방향에서 외부에 위치하는 외부의 외주 벽부를 구비하면서 축방향 상부로 개방되는 비이커(beaker) 모양의 중공 몸체에 의해 형성되고, 축방향 상부에서 중공 몸체는, 고정되거나 혹은 탈착 가능하게 장착된 별도의 오염물 트랩부 커버에 의해 폐쇄된다.
대안적인 방법으로서 제3 구현예에 따라, 오염물 트랩부는, 반경 방향에서 외부에 위치하는 외부의 외주 벽부를 구비하면서 축방향 하부로 완전하게 혹은 부분적으로 개방되는 종(bell) 모양의 중공 몸체에 의해 형성되고, 축방향 하부에서 노즐 지지 몸체는 로터의 조립된 상태에서 로터 내부 챔버를 하부 방향을 향해 적어도 부분적으로 한정하는 바닥을 형성한다.
제4 구현예에 따라, 오염물 트랩부는 반경 방향에서 외부에 위치하는 외주 벽부를 구비하면서 축방향 하부 및 축방향 상부로 폐쇄되는 캔(can) 모양의 중공 몸체에 의해 형성된다.
오염물 트랩부에 대해 전술한 4가지 구현예 각각에서, 상기 오염물 트랩부를 형성하는 중공 몸체는 추가로 반경 방향에서 내부에 위치하는 내부의 튜브 모양 벽부를 포함할 수 있되, 이 벽부는 특히 오염물 트랩부를 보강하는 역할을 한다.
토크 전달 수단들은 로터의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 바람직한 제1 실시예에 따라, 로터의 구동부 및 오염물 트랩부의 연동하는 토크 전달 수단들은, 로터의 반경 방향 내부 영역 및 축방향 상부 영역에 배치될 수 있다. 이와 같이 토크 전달 수단들을 배치함으로써, 특히 바람직하게는 토크 전달 수단들은 구동부 상에 오염물 트랩부를 안착시킬 시에 유지 보수 직원에 의해 육안으로 확인될 수 있다. 이러한 점은 조립을 매우 용이하게 하고 조립 결함을 회피하는데 기여한다.
전술한 실시예들에 대체되거나 추가되는 방법에 따라, 로터의 구동부 및 오염물 트랩부의 연동하는 토크 전달 수단들은 로터의 축방향 하부 영역에 배치될 수 있다. 이와 같은 토크 전달 수단들의 배치는 오염물 트랩부가 축방향 하부에서 개방된 실시예에서 뿐 아니라 오염물 트랩부가 축방향 하부에서 밀폐되는 실시예에서도 이용될 수 있다. 만일 축방향 하부에서 밀폐되는 실시예의 경우 토크 전달 수단들이 반경 방향에서 외부에 위치한다면, 이때 지정된 토크를 전달할 시에 구동부 및 오염물 트랩부의 원주 방향으로 작용하는 힘은 더욱 작게 발생한다. 이러한 점은 토크 전달 수단들은 더욱 용이한 실현을 허용한다.
아암들을 구비한 구동부에 대한 실시예의 경우, 바람직하게는 오염물 트랩부는, 하부측에, 구동부의 아암들에 축방향에서 중첩되면서 상기 아암들을 이용하여 로터의 구동부 및 오염물 트랩부의 상호 간 연동하는 토크 전달 수단들을 형성하는 윤곽을 갖는다. 이와 관련하여, 구동부는 별도의 토크 전달 수단을 필요로 하지 않으며, 그리고 오염물 트랩부에는 상기한 토크 전달 수단들이 매우 간단하게 실현될 수 있다.
보충되는 방식으로, 오염물 트랩부의 하부측의 윤곽은 추가적으로 구동부의 아암들을 이용하여 축방향에서 맞물리고 맞물림 해제될 수 있는 래칭 결합부(latching connection)로서 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 간단한 방식으로 구동부 상에서 오염물 트랩부는 축방향 변위에 대항하여 충분히 고정될 수 있다.
로터가 회전된다고 할 때, 로터의 내부에 위치하는 정화될 오일을 가능한 한 효과적으로 회전시키기 위해, 추가로 제안되는 점에 따라, 오염물 트랩부는 자체 내부에 반경 방향으로 혹은 주로 반경 방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들을 포함한다. 또한, 그에 따라 오염물 트랩부의 기계적 보강이 가능하며, 이러한 점은 오염물 트랩부를 위해 더욱 가벼운 재료 혹은 더욱 얇은 벽의 재료의 사용을 허용하고/하거나 더욱 높은 회전 속도의 작동을 허용한다.
본원의 임펄스 원심분리기에 대해 앞서 마지막으로 제안한 실시예의 개선예에 따라, 안내 및 보강 벽부들의 반경 방향 내부 단부는 토크 전달 수단들의 오염물 트랩부측 부분을 형성하며, 그리고 로터의 구동부 및 오염물 트랩부의 상호 간 연동하는 토크 전달 수단들은 튜브 몸체의 축방향 길이의 적어도 일 부분에 걸쳐서 연장되는 방식으로 로터의 반경 방향 내부 영역에 배치된다. 이와 같은 실시예의 경우, 안내 및 보강 벽부들은 추가의 기능을 확보하며, 이러한 점은 바람직하게 높은 기능 통합도를 나타낸다.
원심분리기의 로터에서의 토크 전달 수단들의 위치와 무관하게, 바람직하게는 구동부 및 오염물 트랩부의 연동하는 토크 전달 수단들은 각각 반경 방향에서 볼 때, 언더컷부를 구비하거나 구비하지 않으면서 축방향으로 조립 및 분리될 수 있는 다각형 윤곽들, 혹은 기어식 장치, 혹은 파형판(corrugation), 혹은 그루브-스프링 장치에 의해 형성된다. 토크 전달 수단들에 대해 지시된 모든 실시예들은 구동부에 상대적으로 오염물 트랩부를 간단하게 축방향으로 이동시킴으로써 맞물리고 맞물림 해제될 수 있되, 맞물린 상태에서 토크 전달 수단들은 구동부에 의해 생성된 토크를 오염물 트랩부 상에 신뢰되는 방식으로 전달한다. 예컨대 언더컷부를 구비한 그루브-스프링 장치로서 토크 전달 수단들을 실현할 경우, 토크 전달 수단들은 동시에 반경 방향으로 작용하는 힘을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 앞서 언급한 안내 및 보강 벽부들은 마찬가지로 축방향 조립에 의해 구동부의 중앙 튜브 몸체와 결합될 수 있되, 이러한 결합은, 반경 방향 힘이 안내 및 보강 벽부들로부터 중앙의 튜브 몸체상으로 유도될 수 있는 방식으로 이루어진다. 이와 같은 실시예에 따라, 극미한 중량에서 특히 안정되면서도 하중에 견딜 수 있는 로터가 제공된다.
로터의 조립 시에 유지 보수 직원으로 하여금 작업을 가능한 한 용이하게 하고, 조립 결함을 가능한 한 회피하기 위해, 추가로 제안되는 점에 따라, 구동부 및 오염물 트랩부의 연동하는 토크 전달 수단들은 자기 적응(self-finding) 방식으로 인입 경사부 및/또는 인입 첨두부를 구비하도록 형성된다.
오염물 트랩부의 가능한 한 저렴한 제조를 달성하기 위해 바람직하게는 로터의 오염물 트랩부를 형성하는 중공 몸체는 플라스틱 소재를 이용한 일체형 사출 성형 부품이다.
대안적인 방법에 따라, 로터의 오염물 트랩부를 형성하는 중공 몸체는 플라스틱 소재로 이루어지면서 2개의 사출 성형 부품으로 조립되는, 바람직하게는 용접 결합되는 구조 부재일 수 있다. 2개의 부품으로 실현함에 따라, 비록 제조 측면에서 약간 비용이 더 소요되긴 하지만, 오염물 트랩부의 더욱 복잡한 형상을 허용한다.
로터의 구동부 및 오염물 트랩부의 조립된 상태에서 오일누수에 대항하여 상기 구동부 및 오염물 트랩부를 상호 간에 충분히 밀봉시키기 위해, 추가로 제안되는 점에 따라 바람직하게는 로터의 구동부 및 오염물 트랩부 사이의 접촉 영역에 각각, 별도로 형성되거나 혹은 일체형으로 형성되어 장착되는 적어도 하나의 실링이 제공된다.
본원의 임펄스 원심분리기에 대해 앞서 기술한 구현예들과 무관하게 바람직하게는, 두 윤활유 부분 흐름을 생성하기 위해 원심분리기로 공급되는 윤활유 흐름이 원심 분리기 내에서 정량적으로 조정된, 바람직하게는 2개의 정의된 스로틀 지점을 통해 안내되는 2개의 부분 흐름으로 분리될 수 있고, 이들 부분 흐름들 중 일측의 부분 흐름은 압력 하에 구동부와 이 구동부의 반동 노즐로 공급될 수 있고, 타측의 부분 흐름은 무압 상태에서 적어도 하나의 유입구를 통해 오염물 트랩부로 공급될 수 있다. 원심분리기 내부에서 공급된 오일 흐름을 분리함으로써, 원심분리기 외부에서 오일 흐름을 분리 및 정량 조정하기 위한 수단들은 회피된다. 이는 추가로 원심분리기의 콤팩트한 구조에 기여한다. 또한, 오일 흐름을 정량적으로 조정하는 방식으로 부분 흐름들로 분리함으로써 두 부분 흐름의 상호 간 정량 비율이 결정될 수도 있다. 그러므로 일측에서 로터의 구동부에 의해 생성되는 로터의 구동 출력이 영향을 받을 수 있게 된다. 또 다른 측면에서는, 로터 내부에서 오일의 머무름 시간에 바람직한 방식으로 영향을 미칠 수 있다. 그에 따라, 본원의 임펄스 원심분리기의 작동에 본질적인 파라미터들은 간단한 방식으로 결정되며, 필요에 따라 구조적으로 수정될 수 있다.
이때 바람직하게는 두 스로틀 지점은 원심분리기의 구동부 내에 제공된다. 그에 따라 특히 바람직하게는 과실로 오염물 트랩부에 결함이 발생할 시에도 내연 기관의 윤활 시에 기능 장애가 발생하지 않게 된다. 윤활유의 압력은 완전하게 확보된 상태로 유지되는데, 왜냐하면 오염물 트랩부 내에서는 압력 강하가 개시되지 않기 때문이다.
또한, 바람직하게는 윤활유 부분 흐름이 오염물 트랩부로 공급되기 위해 통과하는 두 스로틀 지점들 각각은 구동부의 상부 베어링에 의해 정의된 갭을 구비하여 형성된다. 이 경우 스로틀 지점들에 대해 별도의 구조 부재는 필요하지 않다. 동시에 우수한 베어링 윤활이 보장된다. 그 외에도 위의 경우 바람직하게는 상호 간에 상대적으로 회전하는 베어링 부재들의 운동에 의해 스로틀 지점에 대한 자기 정화 효과가 제공되며, 그럼으로써 상기한 스로틀 지점들은 오염에 대항하여 둔감하게 된다.
이때 바람직하게는 추가의 구현예에 따라, 구동부에 공급되는 부분 흐름은 오염물 트랩부에 공급되는 부분 흐름보다 정량적으로 더욱 크다. 이와 같은 바람직한 분리를 통해, 원심분리기의 로터의 더욱 신속한 기동 및 높은 회전 속도가 보장되고, 동시에 로터의 내부 및 로터의 오염물 트랩부를 관류하는 부분 흐름의 오랜 머무름 시간이 보장된다. 회전 속도가 급속히 상승하는 신속한 기동은, 로터의 기동 전에 로터가 우선적으로 오일을 내포하지 않으며 그에 따라 더욱 가벼운 조건으로부터 제공된다. 그런 다음 원심분리기에 오일이 공급되며, 즉시 오일 흐름 중 더욱 큰 부분 흐름은 구동 노즐들에 도달하면서, 여전히 가벼운 상태의 로터를 빠르게 가속시킨다. 그에 반해, 오염물 트랩 챔버는 시간 지연이 이루어진 후에 비로소 충전된다. 이와 같은 구현예는 정화될 윤활유로부터 작은 오염물 입자를, 특히 수트(soot)를 분리하는 점을 고려할 때 원심분리기의 우수한 효율성에 기여한다.
원심분리기 내부에서의 윤활유 안내를 고려할 때 가능한 한 간단한 구조를 확보하기 위해, 본원의 임펄스 원심분리기의 바람직한 구현예에 따라, 원심분리기로 향하는 윤활유의 공급은 구동부에 대해서뿐 아니라 오염물 트랩부에 대해서도 축방향에서 하부로부터 축을 통과하거나 하부의 축단을 통과하여 이루어진다. 축으로 향하는, 혹은 축단으로 향하는 윤활유의 공급은, 공지된 바와 같이, 예컨대 원심분리기 베이스를 통과하여, 혹은 예컨대 오일 필터 장치의 부분을 나타내는 기타 구조 부재를 통과하여 이루어질 수 있다.
대안적인 방법에 따라, 원심분리기로 향하는 윤활의 공급은 구동부의 경우 축방향에서 하부로부터 축을 통과하여, 혹은 하부의 축단을 통과하여 이루어질 수 있으며, 그리고 오염물 트랩부의 경우에는 상기한 점과 별도로 축방향에서 상부로부터 이루어질 수 있다. 이와 같은 추가의 실시예로써, 보다 큰 구조적 자유도가 달성되며, 이러한 점은 임펄스 원심분리기의 수많은 실제 적용에서 더욱 바람직한 해결 방법에 기여할 수 있다.
본원의 임펄스 원심분리기의 앞서 지시한 모든 실시예에 대해, 추가의 구현예에 따라 바람직하게는, 오염물 트랩부용 윤활유 부분 흐름은 축방향에서는 상부에서 그리고 반경 방향에서는 내부로부터 외부 방향을 향해서, 그에 상응하게 형성된 적어도 하나의 유입구를 통해, 회전하는 팬 분사(fan jet)의 형태로 혹은 원주 방향으로 분포된 다수의 개별 분사의 형태로 오염물 트랩부 내로 유도될 수 있다. 이와 같은 구현예로 인해, 윤활유는 오염물 트랩부의 원주 방향에서 볼 때 균일하게 분배되는 방식으로 오염물 트랩부 내로 유입된다. 이때, 윤활유는 반경 방향에서 외부 방향을 향해 동시에 광범위하게 안내되며, 이때 원심력이 특히 효과적으로 작용한다. 또한, 그로 인해 축방향에서 윤활유의 가능한 한 긴 흐름 경로가 로터에 의해 달성되며, 이러한 점은 마찬가지로 로터 내 원심력 작용에 의한 오염물 입자의 분리를 촉진한다.
만일 유입구가 로터의 원주 방향에서 윤활유 부분 흐름의 바람직하면서도 균일한 분배를 제공하지 못한다면, 축방향의 상부에서 오염물 트랩부 내에는, 오염물 트랩부의 원주 방향에서 유입되는 윤활유를 균일하게 분배하기 위한 적어도 하나의 내장 부재가 제공될 수 있다.
또 다른 개선예에 따라, 축방향의 하부 및 반경 방향의 내부에서 로터에는 유입구의 횡단면보다 더욱 큰 횡단면을 갖는 적어도 하나의 윤활유 배출구가 제공된다. 배출구와 관련하여 이에 지시된 구현예에 따라서, 로터 내에서는 원심력에 의해 생성된 윤활유 압력 이외에, 유압식 윤활유 압력은 생성될 수 없다.
또한, 배출구로부터 반경 방향 외부에서 로터의 하측면에, 및/또는 로터의 하부에 위치하는 원심분리기 하우징 영역의 상측면에 편향 리브 장치(deflecting rib arrangement) 혹은 차폐판이 제공되고, 이 편향 리브 장치 혹은 차폐판에 의해, 배출구로부터 배출되는 무압 상태의 윤활유 부분 흐름이 로터 및 각각의 반동 노즐로부터 방출되는 오일 분사로부터 강제적으로 분리되어 편향되어 진행된다. 그렇게 함으로써, 로터의 구동이 배출구로부터 유출되는 오일 흐름에 의해 간섭받지 않으면서 그의 효율성이 감소되지 않는 점이 보장된다. 편향 리브 장치 및/또는 차폐판은, 로터의 바로 하부 영역에서, 반동 노즐로부터 배출되는 오일 분사로부터 무압 상태로 로터로부터 배출되는 오일 흐름을 공간상 분리하는 기능을 제공한다. 그에 따라 로터의 반동 구동의 완전한 효율이 항시 보장된다.
계속해서 앞서 이미 언급한 바와 같이, 구동부는 상부 방향으로의 인출에 대항하여 고정된다. 구체적으로 말하면, 상기와 같은 고정은 바람직하게는 축 상에 래치 체결되거나 클램프 체결되거나 나사 체결된 잠금 고정 장치(locking device)를 이용하여 이루어진다. 이와 같은 잠금 고정 장치는 신속하면서도 간단하게 장착될 수 있으며, 자체 할당된 기능을 높은 신뢰도로써 충족한다. 그 외에도, 상황에 따라 발생하는 예외의 경우에, 만일 로터의 구동부가 기대에 반하여 정화되거나 교체되어야 한다면, 소요에 따라 상기 구동부를 원심분리기로부터 탈거할 수도 있다.
이미 앞서 계속해서 설명했던 바와 같이, 비록 토크 전달 수단들은 구동부에 의해 생성된 토크를 오염물 트랩부 상으로 전달하기는 하지만, 상기 토크 전달 수단들은 축방향에서 간단하게 조립 및 분리될 수 있는 방식으로 확실히 구현되고, 구동부에 상대적인 오염물 트랩부의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하기 위해 별도의 수단이 제공될 수 있다. 이와 같은 별도의 수단을 실현하기 위해 제안되는 점에 따라, 오염물 트랩부는 축방향의 상측면에, 그리고 커버는 축방향의 하측면에 각각의 정지면을 포함하며, 이들 정지면들은 커버가 안착될 시에 상호 간에 연동하면서 구동부에 상대적인 오염물 트랩부의 축방향 이동성을 억제하거나 제한한다. 이와 같은 구현예에 따라 바람직하게는 커버가 탈거될 시에 축방향 이동성의 제한은 생략되며, 그런 다음 추가의 맞물림 없이 오염물 트랩부는, 커버의 탈거를 통해 개방되는 원심분리기의 하우징으로부터 축방향으로 탈거될 수 있게 된다.
전술한 실시예에 대안적인 방법의 제안에 따라, 축방향 상부에서 축과 탈착 가능하게 결합되고 축보다 반경 방향에서 외부방향을 향해 더욱 돌출되는 정지 몸체(stopping body)는 축방향 하측면에, 그리고 오염물 트랩부는 축방향 상측면에 각각의 정지면을 포함하며, 이들 정지면들은 원심분리기의 작동 시에 구동부에 상대적인 오염물 트랩부의 축방향 이동성을 상호 간에 연동하면서 억제하거나 제한한다. 이와 같은 실시예에 따라, 커버 대신에 별도의 구조 부재, 다시 말해 정지 몸체는 정지면을 구비하며, 이러한 점은 커버의 더욱 간단한 고안을 허용하는데, 예컨대 정지면을 위해 필요한 금속 소재의 인서트를 구비하지 않는 플라스틱 소재 커버를 허용한다.
소요되는 개별 부재들의 수를 작게 유지하기 위해, 바람직하게는 잠금 고정 장치 및 정지 몸체는 하나의 구조 부재로 혹은 하나의 구조 부재 내에 통합된다.
작동 시에 축방향에서 상부방향을 향해 로터 상에 작용하는 힘이 상당한 정도로 발생하는 원심분리기의 실시예의 경우, 본 발명의 제안에 따라, 오염물 트랩부의 축방향 상측면과 커버의 축방향 하측면 사이에는 추가의 베어링이 제공된다. 이 베어링은 커버가 안착될 시에 구동부에 상대적인 오염물 트랩부의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하며, 그리고 축방향에서 상부방향으로 향하는 오염물 트랩부의 힘을 흡수하고, 그럼에도 이때 로터는 작동 시에 제동되지 않는다.
본원의 임펄스 원심분리기의 또 다른, 특히 유지 보수에 친화적인 구현예는, 오염물 트랩부가 축방향 상측면에, 그리고 커버는 축방향 하측면에, 상호 간에 맞물리고 맞물림 해제될 수 있는 각각의 커플링 수단을, 바람직하게는 래칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이들 커플링 수단들은 커버가 안착될 시에 상호 간에 접촉하지 않으며, 그리고 커버가 탈거될 시에 구동부의 분리 하에서 축방향 상부방향으로 오염물 트랩부를 종동시킨다. 이와 같은 구현예에 따라, 원심분리기의 하우징의 커버를 탈거할 시에 동시에 오염물 트랩부도 종동된다. 이러한 점은 원심분리기의 유지보수 시에 특히 간단한 취급을 허용한다. 그런 다음 새로운 오염물 트랩부를 내장하기 위해서, 오로지 기존의 오염물 트랩부를 커버로부터 분리하고, 새로운, 즉 깨끗한 오염물 트랩부를 커버와 결합하기만 하면 되고, 바람직하게는 래칭 방식으로 체결하기만 하면 된다. 그런 후에, 원심분리기의 하우징 상에 커버를 안착함으로써, 동시에 오염물 트랩부는 추가의 조립 단계 없이 다시금 해당하는 구동부와 결합되어 로터 어셈블리를 형성할 수 있다. 원심분리기의 작동 시에 로터의 회전은 커플링 수단들에 의해 간섭받지 않는데, 왜냐하면 두 부재의 커플링 수단들은 커버가 안착될 시에 상호 간에 접촉하지 않는 방식으로 고안되어 커버 및 오염물 트랩부에 배치되기 때문이다. 그러므로 커플링 수단들의 간섭 및 마모를 야기하는 마찰은 원심분리기의 작동 시에 발생하지 않는다. 커버를 탈거하면 비로소, 커플링 수단들은 상호 간에 접촉하게 된다.
또한, 이미 존재하는 내연 기관에 재차 이후에 본 발명에 따른 원심분리기를 장착할 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 또 다른 제안에 따라, 구동부 및 오염물 트랩부는, 하우징과 연동하는 그들의 부재들과 관련하여, 지금까지 통상적인 로터와 일체화되는 기존의 원심분리기 내에 구동 유닛 및 오염물 트랩부가 내장될 수 있도록 하는 형상 및 치수를 갖는다. 그에 따라, 최소한의 비용으로 바람직하게 재장착을 실행할 수 있다.
원심분리기에서 오염물 입자들을 내포한 그의 오염물 트랩부를 완벽하게 폐기 처리하는 점을 고려할 때, 바람직하게는 오염물 트랩부는 금속 소재를 함유하지 않으며, 오염물 트랩부를 형성하는 플라스틱은 순수 플라스틱, 바람직하게는 재활용 플라스틱이고, 유해 물질을 방출하지 않거나 극미한 정도로만 방출하는 방식으로 연소될 수 있다.
수많은 적용 실례에서, 임펄스 원심분리기는, 오일 바이패스 흐름 경로에 위치하는 정화 장치를 나타낸다. 부연하면 이는 예컨대 내연 기관의 윤활유를 정화할 시에 통상적인 경우이다. 이와 같이 바이패스 흐름 경로에 임펄스 원심분리기를 적용할 시에, 바람직하게는 원심분리기로 윤활유를 공급하는 채널 내에는 최소 압력 밸브가 배치된다. 이 최소 압력 밸브는 사전 지정된 공급측 오일 압력을 초과할 시에 비로소 원심분리기로 향하는 오일 공급을 가능케 한다. 이와 같은 원심분리기의 실시예를 이용하여, 오일이 충분한 정도로 충분한 압력을 달성하여 이용될 때 비로소 원심분리기가 오일에 의해 관류되는 점이 보장된다. 그러므로 내연 기관의 경우, 윤활유의 부분 흐름이 원심분리기를 통해 안내되기 전에, 내연 기관의 모든 윤활 위치에서의 윤활이 이루어지는 점이 보장된다.
원심분리기의 특히 콤팩트한 구조 및 가능한 한 간단한 최초 조립에 추가로 기여하는 점에 따라, 원심분리기는 바람직하게는 내연 기관의 적어도 하나의 추가 보조 장치, 특히 오일 필터 및/또는 오일 냉각기를 포함하는 모듈의 부분이다. 이러한 모듈은 필요한 흐름 연결부들을 구비하여 내연 기관에 플랜지 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 윤활유 원심분리기로서 이용되는 본 발명에 따른 임펄스 원심분리기의 경우, 원심분리기는, 메인 흐름 내에 위치하는 오일 필터로 향하는 바이패스 흐름 내에서 작동되며, 그리고 원심분리기를 관류하는 바이패스 흐름은 메인 흐름의 부피 흐름의 최대 10%를, 바람직하게는 5%를 포함한다. 메인 흐름에서 추출되어 원심분리기를 통해 안내되는 바이패스 흐름은 본 구현예에 따라, 해당하는 내연 기관의 윤활 위치에 대한 윤활유 공급이 저하되지 않을 정도로 적게 이루어진다. 그러나 또 다른 측면에서, 이와 같이 부피가 적은 바이패스 흐름은, 원심분리기 내부에서 작은 오염물 입자들, 특히 수트의 효과적 분리를 충분히 충족하며, 그럼으로써, 오일 교환이 이루어지는 2회의 유지보수 간 전체 시간 간격에 걸쳐 내연 기관의 윤활유의 깨끗하면서도 입자가 거의 없는 상태가 보장된다.
본 발명에 따른 원심분리기의 또 다른 구현예는, 원심분리기가 로터의 회전 가능한 지지를 위해 중앙 축을 포함하고, 이 중앙 축은 적어도 그 길이의 일 부분에 걸쳐 중공이면서, 오일 공급 채널의 한 구간을 형성하며, 이 구간 내에는, 최소 압력 밸브에 있어 폐쇄 방향으로 예압된 그의 밸브 몸체가 축방향으로 변위 가능하게 배치되며, 이 밸브 몸체는 축으로부터 돌출되어 있고, 밸브 몸체의 시일 헤드(seal head)는 축의 외부에 위치하며, 시일 헤드와 상호 작용하는 밸브 시트(valve seat)는 축을 지지하는 원심분리기 하우징 부재에 형성되고, 상기 원심분리기 하우징 부재를 통과하여 오일 공급 채널이 연장되는 것을 특징으로 한다.
최소 압력 밸브의 시일 헤드는 축의 외부에 위치함으로써, 상대적으로 작은 외경을 갖는 축이 이용될 수 있다. 이러한 점은 그에 상응하게 작은 지름을 갖는 원심분리기 로터의 하부 베어링의 사용을 허용하며, 이는 상기 하부 베어링 내 바람직하게 극미한 마찰을 보장하고, 그에 따라 구동 출력이 사전 지정된 경우 높은 로터 회전 속도를 보장한다. 동시에 최소 압력 밸브는 원심분리기 내부에 추가의 설계 공간을 요구하지 않으며, 그럼으로써 콤팩트한 구조가 보장된다.
앞서 설명한 원심분리기의 또 다른 구현예에 따라, 밸브 몸체는 다중 부재로, 즉 상호 간에 결합된 개별 부재들로, 특히 시일 헤드, 샤프트 및 가이드 말단 부재(guide end piece)로 구성된다. 축의 중공 부분을 통과하여 연장되는 샤프트의 경우, 그 지름은 상대적으로 작다. 자체 기능을 위해 더욱 큰 지름을 필요로 하는 시일 헤드는 축의 외부에 위치하며, 그럼으로써 축 지름의 치수는 영향을 받지 않게 된다. 밸브 몸체를 다중 부재로 형성함으로써, 개별 부재들에 대해 각각 최적화되어 적합한 재료들이 이용될 수 있으며, 그에 따라, 최소 압력 밸브의 최적화된 기능은 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
이에 대안적인 방법에 따라, 밸브 몸체는 또한 일체형으로 형성될 수 있다. 이와 같은 실시예를 통해 특히 밸브 몸체의 경제적인 생산성이 달성된다.
본원의 임펄스 원심분리기의 또 다른 실시예는, 구동부가 중앙 튜브 몸체를 포함하고, 이 튜브 몸체는 오일 공급을 위한 환상 채널을 형성하면서 중앙 축에 이격되어 상기 중앙 축을 둘러싸고, 이 중앙 축 상에는 구동부가 회전 가능하게 장착되며, 환상 채널의 상부 말단 영역에서 구동부의 상부 베어링과 오염물 트랩부의 오일 유입구 사이에 차폐 링이 배치되고, 이 차폐 링은 반경 방향의 내부에서 축에 결속되거나 혹은 반경 방향 외부에서 튜브 몸체에 결속되는 것을 특징으로 한다.
차폐 링을 이용하여, 해당하는 베어링은, 바람직하지 못하게 커서 베어링 과열을 야기할 수 있는 오일 흐름률로부터 보호된다. 더욱이 동시에, 상부 베어링의 충분한 윤활이 보장되는데, 왜냐하면 차폐 링은 반경 방향의 내부에 혹은 반경 방향 외부에 결속되며, 그럼으로써 각각 맞은편에 위치하는 측면에서 베어링의 윤활을 위한 충분한 오일 량이 통과하도록 오일 통로가 자유로운 상태로 유지되기 때문이다. 차폐 링이 반경 방향 외부에서 튜브 몸체에 결속되는 실시예의 경우 추가로 달성되는 장점에 따라, 반경 방향 외부에 위치하는 오염물 트랩 앵글이 형성되며, 이 오염물 트랩 앵글은 밀폐 링 상부에서 베어링으로부터 오염물 입자를 제거한다.
본원의 임펄스 원심분리기의 또 다른 실시예는, 원심분리기는 중앙의 중공 축을 포함하며, 이 중공 축의 중공 내부는 제1 축 영역에서 오일 공급 채널의 구간을, 그리고 제2 축 영역에서 오일 배출 채널을 형성하며, 축의 중공 내부에는, 폐쇄 방향으로 예압되고 밸브 시트와 상호 작용하는 최소 압력 밸브의 제1 밸브체가 제한적으로 축방향으로 변위 가능하게 배치되며, 밸브 몸체 내에는 오일 통로가 형성되며, 초과 압력 차단 밸브에 있어 폐쇄 방향으로 예압된 그의 제2 밸브 몸체가 오일 통로와 상호 작용하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 실시예에 따라, 임펄스 원심분리기는, 매우 콤팩트한 구조로 최소 압력 밸브 및 초과 압력 차단 밸브의 기능이 조합된 밸브 유닛을 구비한다. 이러한 경우, 바람직하게는 오로지 2개의 이동식 밸브 몸체만이 요구되며, 이러한 점은 구조를 콤팩트하게 하면서도 조립을 용이하게 할 뿐 아니라, 신뢰되는 기능을 제공한다. 이때 바람직하게는, 축이 특히 큰 외경을 구비할 필요없이, 전체 밸브 장치가 원심분리기의 로터용 축의 중공 내부에 내포될 수 있을 정도로 구조는 콤팩트해진다. 이와 관련하여, 최소 압력 밸브의 작용으로, 원심분리기의 유입구에 소정의 최소 오일 압력이 존재할 때 비로소 원심분리기를 통과하는 오일 흐름이 이루어진다. 만일 오일 압력이 상기한 최소 압력 이하라고 하면, 최소 압력 밸브는 닫히고, 원심분리기를 통과하는 오일 흐름은 개시되지 않는다. 초과 압력 차단 밸브의 작용에 의해서는, 원심분리기로 공급되는 오일의 압력이 너무 높을 시에 오일의 적어도 하나의 부분 흐름이, 로터의 구동부 및 오염물 트랩부를 우회하는 감압 채널을 통과하는 짧은 흐름 경로로 유도되고, 그럼으로써 급격한 압력 감압이 달성된다. 초과 압력 차단 밸브가 개방될 시에 압력이 달성되지 않는 점에 한해서, 초과 압력 차단 밸브는 폐쇄된 상태로 유지된다. 최소 압력 밸브에 있어 오로지 제한적으로 축방향으로 변위 가능한 그의 밸브 몸체는, 개방된 상태일 경우, 동시에 이 개방된 상태에서 감압 채널은 폐쇄되도록 작용한다.
이와 같은 임펄스 원심분리기의 또 다른 구현예에 따라, 자체의 폐쇄 방향으로 이루어지는 제1 밸브 몸체 및 제2 밸브 몸체의 예압은 단 하나의 스프링에 의해 생성된다. 이와 같은 실시예는 특히 간단하면서도 공간을 절감하는 구조를 제공한다.
대안적인 방법에 따라, 자체의 폐쇄 방향으로 이루어지는 제1 밸브 몸체 및 제2 밸브 몸체의 예압은 각각의 자체 스프링에 의해 생성될 수 있다. 이와 같은 실시예의 경우, 두 밸브 몸체에 대해 예압으로서 작용하게 되는 힘과 관련하여 더욱 큰 가변성이 제공된다.
또 다른 구현예에 따라 제안되는 임펄스 원심분리기는, 원심분리기는 중앙의 중공 축을 포함하고, 이 중공 축의 중공 내부는 제1 축 영역에서 구동부 및 오염물 트랩부를 위한 오일 공급 채널의 구간을 형성하고, 제2 축 영역에서는 오로지 오염물 트랩부만을 위한 오일 공급 채널의 구간을 형성하며, 축의 중공 내부에는, 최소 압력 밸브에 있어 폐쇄 방향으로 예압되고 밸브 시트와 상호 작용하는 그의 밸브 몸체가 제한적으로 축방향으로 변위 가능하게 배치되며, 그리고 중공 몸체 내에는 소정의 횡단면을 갖는 오일 통로가 형성되고, 이 오일 통로의 실링면측 개구부는, 반경 방향에서 외부에, 그리고 밸브 몸체에 있어 실링면과 상호 작용하는 그의 실링 윤곽의 흐름 하류 쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 임펄스 원심분리기의 경우, 바람직하게는 밸브 몸체는 원심분리기로 공급되는 오일 흐름을 2개의 부분 흐름으로 분리하기 위한 수단으로서 이용되고, 일측의 부분 흐름은 반동 노즐들을 구비한 구동부로, 그리고 타측의 부분 흐름은 정화를 위한 오염물 트랩부로 공급된다. 이때, 밸브 몸체를 통과하는 오일 통로는 소정의 횡단면을 형성하고, 이러한 횡단면은 사전 지정 가능한 오일 부피 흐름을 오염물 트랩부로 안내한다.
만일 밸브 몸체가 자체의 폐쇄 위치에 위치한다면, 밸브 몸체는 구동부로 향하는 오일 흐름 뿐 아니라 오염물 트랩부로 향하는 오일 흐름을 완전하게 차단한다. 그에 따라, 최소 압력 밸브의 폐쇄된 상태에서, 오일 흐름이 원심분리기의 오염물 트랩부를 관류하면서, 이 오염물 트랩부에서 가능한 방식으로 오염물 입자를 이동시켜서 정화된 윤활유 내로 배출시키게 되는 점은 억제된다.
앞서 기술한 원심분리기에 대해 대안적인 실시예에 따라 제안되는 원심분리기는, 원심분리기가 중앙의 중공 축을 포함하고, 이 중공 축의 내부는 제1 축 영역에서 구동부 및 오염물 트랩부를 위한 오일 공급 채널의 구간을 형성하고, 제2 축 영역에서는 오로지 오염물 트랩부만을 위한 오일 공급 채널의 구간을 형성하며, 축의 중공 내부에는, 최소 압력 밸브에 있어 폐쇄 방향으로 예압되고 밸브 시트와 상호 작용하는 그의 밸브 몸체가 제한적으로 축방향으로 변위 가능하게 배치되며, 그리고 밸브 몸체의 외주연과 중공 축의 내주연 사이에는 소정의 횡단면을 갖는 오일 통로가 형성되고, 이 오일 통로의 실링면 측 개구부는 반경 방향에서 외부에, 그리고 밸브 몸체에 있어 실링면과 상호 작용하는 그의 실링 윤곽의 흐름 하부 쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 대안적인 해결 방법으로, 앞서 기술한 원심분리기와 동일한 장점이 달성되고, 단지, 오염물 트랩부로 공급되는 오일 부분 흐름은 최소 압력 밸브가 개방될 시에 밸브 몸체의 외주연과 밸브 몸체를 안내하는 중공 축의 내주연 사이에 있는 소정의 환상 갭을 통해 안내된다는 점만이 차이가 있다. 이러한 경우 만일 밸브 몸체가 자체의 폐쇄 위치에 위치한다면, 밸브 몸체는 구동부로 향하는 오일 부분 흐름 이외에도 오염물 트랩부로 향하는 오일 부분 흐름 역시 완전하게 차단한다.
또 다른 본 발명에 따른 임펄스 원심분리기는, 오염물 트랩부의 바닥부가 반경 방향 및 원주 방향으로 분포되어 배치되는 관통구들을 구비하며, 그리고 관통된 바닥부 하부에서 이 바닥부로부터 축방향으로 이격된 위치와 노즐들 위쪽에 구동부의 부분인 폐쇄된 차폐판이 배치되거나, 혹은 오염물 트랩부 내부에서 이 오염물 트랩부의 폐쇄된 바닥부 상부에 중간 바닥부가 배치되고, 이 중간 바닥부는 반경 방향 및 원주 방향으로 분포되어 배치되는 관통구들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 임펄스 원심분리기의 경우, 로터가 반경 방향에서 외부로부터 내부 방향을 향하는 부분을 고려할 때 오로지 로터 자체의 반경 방향 외부 부분에만 오일이 충전되며, 그럼으로써 로터 내부에 위치하는 오일을 포함하는 로터의 용적은 완전한 로터에서보다 더욱 작아지는 점이 달성된다. 이러한 점은 구동 출력이 사전 지정될 시에 더욱 높은 회전 속도를 제공한다. 이와 같은 더욱 높은 회전 속도로 인해, 원심력을 이용하여 윤활유로부터 오염물 입자들을 분리하는 점이 가속화된다. 만일, 로터 내부에서 반경 방향 외부 영역에 침전되는 오염물 입자 케이크가 관통구들의 반경 방향의 최외곽 링을 덮는 점에 한해서 반경 방향의 내부 방향을 향해 성장한다면, 윤활유는, 관통구들에 있어 반경 방향의 내부 방향을 향해 곧바로 후행하는 그들의 링를 통과하여 배출되고, 그런 다음에 로터 내에 오로지 제한된 오일 양만이 포함되는 점이 재차 달성되지만, 그러나 장점은 오염물 입자 케이크가 점차 성장하면서 점진적으로 더욱 낮아진다.
전술한 임펄스 원심분리기의 개선예에 따라, 관통구들을 구비한 바닥부 혹은 중간 바닥부는 다공판으로서 혹은 체판(sieve plate)으로서 형성된다.
추가적으로, 바닥부 혹은 중간 바닥부 상에는, 오일을 통과시키는 방식으로 바닥부의 관통구들을 덮는 재료 층, 예컨대 부직포 혹은 직물로 이루어진 재료 층이 배치될 수 있다. 이와 같은 재료 층은 비록 윤활유를 통과시키기는 하지만, 그러나 오염물 입자의 더욱 큰 부분들 혹은 오염물 입자 케이크의 부분들의 통과는 억제한다.
추가의 임펄스 원심분리기는, 오염물 트랩부의 순수 오일 배출구의 반경 방향 외부에서 로터 아래쪽에 위치하는 원심분리기 하우징 부재의 상측면에 상호 간에 상하로 2개의 차폐판이 배치되고, 순수 오일 배출구로부터 유출되는 무압 상태의 윤활유 부분 흐름은 하부 차폐판과 이 차폐판 아래 위치하는 원심분리기 하우징 부재 사이로 배출되며, 구동부의 반동 노즐들로부터 유출되는 빠른 유속의 윤활유 부분 흐름은 하부 차폐판과 상부 차폐판 사이의 공간을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 반동 노즐들로부터 유출되는 오일 부분 흐름과 오염물 트랩부로부터 유출되는 오일 부분 흐름은 상호 간에 분리된 상태로 유지되며, 그리고 높은 속도로써 노즐들로부터 유출되는 오일 흐름은 회전하는 로터의 외주연으로부터 이격 유지되며, 그럼으로써 로터의 바람직하지 못한 제동은 유출되는 윤활유에 의해 회피된다.
또 다른 임펄스 원심분리기는 로터의 회전 가능한 지지를 위해 이용되는 중앙 축은 로터 아래쪽에 위치하는 원심분리기 하우징 부재와 일체형으로 실현되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 원심분리기의 부분과 축을 결합하기 위한 각각의 조립 비용은 회피되며, 이러한 점은 원심분리기에 대한 바람직한 생산 비용에 기여한다. 그 외에도 일체형 실시예를 바탕으로, 예컨대 플러그 타입 결합부 혹은 나사 체결부에서 바람직하지 못한 상황에서 발생할 수 있는 바와 같이 축을 지지하는 원심분리기 하우징 부재로부터 축이 탈거되는 점은 발생하지 않는다.
또 다른 임펄스 원심분리기는 외부에서, 로터의 회전 가능한 지지를 위해 이용되는 중앙 축 상에 적어도 하나의 베어링 슬리브가 장착되고, 이러한 베어링 슬리브는 로터 내에서 적어도 하나의 베어링 부싱과 바람직한 미끄럼 쌍을 형성하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 바람직하게는 로터 내의 베어링 부싱을 고려할 때 미끄럼 특성과 무관하게 축에 대한 재료를 선택할 수 있다. 그에 따라, 비록 미끄럼 베어링 쌍을 고려할 때 경금속이 바람직하지 못한 특성을 갖는다고 하더라도, 예컨대 축에 대한 재료로서 알루미늄 혹은 마그네슘과 같은 경금속의 이용이 가능하다. 축 상에 장착되는 오로지 베어링 슬리브만이 로터의 베어링 부싱과의 미끄럼 쌍을 위한 바람직한 특성을 구비하기만 하면 된다.
앞서 언급한 베어링 슬리브가 축 상에 장착된 후에 정확하게 원형인 외주연을 가질 수 있도록 하기 위해, 상기와 같은 원심분리기의 또 다른 구현예에 따라, 베어링 슬리브는 축 상에 장착된 후에 자체 외주연이 연마를 통해 가공 처리된다. 이와 같은 추후에 실시하는 연마를 통해, 베어링 슬리브는 정확하게 원형인 외주연 형상을 가지며, 그럼으로써 정확하게 원형인 형상으로부터 축 자체의 가능한 편차로 인해 베어링 슬리브의 외주연에 대한 부정적인 결과가 초래되지 않게 되는 점이 보장된다.
본원의 임펄스 원심분리기의 또 다른 실시예는 로터의 구동부는 중앙의 튜브 몸체를 구비하여 설계되고, 이 중앙의 튜브 몸체를 통해 정화될 윤활유가 오염물 트랩부로 공급될 수 있으며, 튜브 몸체의 상부 단부 영역에는, 반경 방향으로 연장되는 적어도 하나의 관통구가 오염물 트랩부로 향하는 오일 유입구로서 제공되며, 튜브 몸체의 상부 단부 영역의 외주연 상에 환상 갭 공간이 형성되는 조건에서, 축방향의 하부 및 반경 방향 외부에서 폐쇄되고, 축방향의 상부에서 개방되는 슬리브 모양의 칼라부(collar)가 배치되며, 그리고 오일 유입구는 환상 갭 공간의 하부 부분 내로 개방되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 원심분리기에 제공되는 칼라부를 이용하여, 오염물 트랩부 내로 유입되는 오일 부분 흐름은 오염물 트랩부의 원주부에 걸쳐 균일하게 분배되고, 오일 부분 흐름의 속도는 감속된다. 그렇게 함으로써, 원주 방향으로 균일한 두께를 갖는 오염물 입자 케이크가 형성되고, 이미 오염물 트랩부 내부에 침전된 오염물 입자 케이크로부터 오염물 입자의 침식이 발생할 수 없게 되는 점이 달성된다.
본원의 임펄스 원심분리기의 또 다른 구현예는 로터의 구동부가 중앙의 튜브 몸체를 구비하여 고안되고, 이 중앙의 튜브 몸체는 로터의 회전 가능한 지지를 위한 샤프트를 형성하며, 튜브 몸체는 하부 및 상부에서 원심분리기의 하우징 부재에서 지지되며, 하부 베어링으로서 미끄럼 베어링이 제공되고, 이 미끄럼 베어링은 로터의 하부에 위치하는 하우징 부재 내로 삽입된 베어링 부싱과, 튜브 몸체의 하부 단부에 제공되고 베어링 부싱 내에 삽입된 베어링 부재에 의해 형성되며, 그리고 상부 베어링으로서 롤러 베어링이 제공되고, 이 롤러 베어링은 튜브 몸체의 상부 단부와 로터 위쪽에 위치하는 하우징 부재, 특히 커버 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 임펄스 원심분리기의 실시예의 경우, 로터가 상부에서 회전하는 그러한 고정식 축이 제공되는 것이 아니라, 원심분리기 하우징의 하우징 부재 내에 장착되어 로터에 속하는 샤프트가 제공된다. 튜브 몸체의 하부 단부 내로 삽입된 베어링 부재와 로터 아래쪽에 위치하는 하우징 부재 내에 삽입된 베어링 부싱은 바람직한 미끄럼 쌍을 형성하는 재료로 이루어진다. 그에 따라, 가능한 한 적은 중량을 갖는 구동부를 달성하기 위해, 튜브 몸체 자체는 예컨대 경금속과 같은 또 다른 재료로 제조될 수 있다.
마지막으로 기술한 원심분리기의 개선예에 따라, 로터의 회전 가능한 지지를 위한 샤프트를 형성하는 튜브 몸체는 축방향 유격을 구비하여 장착되며, 그리고 튜브 몸체 혹은 베어링 부재의 하부 선단면의 크기는, 원심분리기의 작동 시에 존재하는 오일 압력에 따라, 오일 압력에 의해 야기되어 상부 방향을 향해 로터 상에 작용하는 축방향 힘이 본질적으로 하부 방향을 향해 작용하는 로터 축방향 중량 하중에 상응하는 방식으로 치수화된다. 이와 같은 원심분리기의 구현예에 따라, 작동시에, 다시 말해 로터가 회전할 시에, 하부 베어링 상에 작용하는 로터의 중량 하중은 감소하거나 혹은 심지어 완전하게 제거되는 점이 달성된다. 그렇게 함으로써 그에 상응하게 하부 베어링 내에서 작용하는 축방향 힘 역시 감소하며, 이러한 점은, 구동 출력이 사전 지정된 경우, 보다 높은 로터 회전 속도 및 보다 긴 베어링 사용 수명을 가져온다.
앞서 기술한 원심분리기에 대안적인 구현예에 따라, 로터의 구동부는 중앙의 튜브 몸체를 구비하여 고안되고, 이 중앙의 튜브 몸체는 로터의 회전 가능한 지지를 위한 샤프트를 형성하며, 그리고 튜브 몸체는 오로지 하부에서만, 축방향에서 상호 간에 이격된 2개의 베어링을 이용하여, 로터 아래쪽에 위치하는 원심분리기 하우징 부재에서 지지된다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 로터의 지지는 오로지 로터의 하측면에서만 이루어지며, 그럼으로써 원심분리기의 상부 하우징 부재, 특히 원심분리기의 커버는 로터의 지지를 위해 고려할 필요가 없게 된다. 지지의 필요한 세로방향 안정성은 로터 하부에 제공되는 두 베어링을 축방향으로 이격시킴으로써 충분하게 보장된다.
앞서 설명한 원심분리기의 또 다른 구현예에 따라, 하부 베어링으로서 미끄럼 베어링이 제공되고, 이 미끄럼 베어링은 로터의 하부에 위치하는 하우징 부재 내로 삽입되는 베어링 부싱과 튜브 몸체의 하부 단부에 제공되어 베어링 부싱 내로 삽입되는 베어링 부재에 의해 형성되며, 그리고 상부 베어링으로서 롤러 베어링이 제공되고, 이 롤러 베어링은 반경 방향에서 볼 때 튜브 몸체의 베어링 부재와 로터 아래쪽에 위치하는 하우징 부재 사이에 배치된다.
이와 같은 지지에 대한 구현예를 이용하여, 원심분리기의 작동 시에 발생하는 모든 축방향 및 반경 방향 힘은 신뢰되면서도 극미한 마찰 및 마모의 조건으로 흡수될 수 있다. 이 경우 동시에 매우 콤팩트한 구조가 확보된다.
본원의 임펄스 원심분리기의 또 다른 실시예의 제안에 따라, 원심분리기는 하우징에 고정된 중앙 축을 구비하여 고안되며, 그리고 로터의 구동부는 축에 이격되어 축을 둘러싸는 중앙의 튜브 몸체를 구비하여 고안되며, 축과 튜브 몸체 사이의 환상 채널을 통해 정화될 윤활유가 오염물 트랩부로 공급될 수 있으며, 그리고 튜브 몸체의 내주연 상에는, 반경 방향에서 내부 방향을 향해 환상 갭 내로 돌출되고 축방향으로 연장되는 리브들(ribs)이 배치된다.
이와 같은 원심분리기의 경우 바람직하게는, 로터의 오염물 트랩부로 공급되는 오일 부분 흐름이 이미 자체 경로 상에서 환상 채널에 의해 효과적으로 회전되며, 그럼으로써 이러한 오일 부분 흐름은 오염물 트랩부 내로 넘쳐 흐르게 될 시에 로터의 회전과 일치하는 회전을 실시하게 되는 점이 달성된다. 이러한 방식으로, 로터의 오염물 트랩부로 향하는 원주방향에서 균일한 공급이 달성된다. 특히 이와 같이 분할하는 반경 방향 벽부들을 구비하여 오염물 트랩부를 설계할 시에, 개별 반경 방향 벽부들 사이에서 오염물 트랩부의 다양한 챔버들로 향하는 균일한 공급이 보장된다.
본 발명에 따른 임펄스 원심분리기의 또 다른 구현예의 제안에 따라, 원심분리기는 하우징에 고정된 중앙 축을 구비하여 설계되고, 로터의 구동부는 축에 이격되어 축을 둘러싸는 중앙의 튜브 몸체를 구비하여 설계되며, 중앙 축의 중공의 하부 구간을 통해 윤활유가 원심분리기로 공급될 수 있으며, 축과 튜브 몸체 사이의 환상 채널을 통해 정화될 윤활유를 형성하는 부분 흐름이 오염물 트랩부로 공급될 수 있으며, 튜브 몸체의 하부 단부에는 미끄럼 베어링 부싱이 배치되고, 이 미끄럼 베어링 부싱은 중앙 축의 중공의 하부 구간 상에 장착되며, 그리고 베어링 부싱에 있어 상부 방향으로 향하는 그의 선단면은, 최소 압력 밸브에 있어 튜브 몸체 내에서 축방향으로 변위 가능하게 안내되며 폐쇄 방향으로 예압되는 그의 밸브 몸체를 위한 밸브 시트로서 형성된다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 하부 미끄럼 베어링 및 최소 압력 밸브로 이루어진 특히 콤팩트한 배열이 달성되며, 이러한 점은 매우 콤팩트한 구조에 기여한다. 최소 압력 밸브의 개방된 상태에서, 이 최소 압력 밸브의 밸브 몸체는 미끄럼 베어링 부싱으로부터 들어올려지며, 그럼으로써 로터와 함께 미끄럼 베어링 부싱의 회전은 방해받지 않게 된다. 만일 자체 윤활유가 임펄스 원심분리기 내에서 정화되는 해당하는 내연 기관이 정지한다면, 원심분리기를 통과하는 오일 흐름도 종결되며, 그리고 최소 압력 밸브는 자체 폐쇄 위치로 전환된다. 이때, 밸브 몸체는 우선적으로 여전히 회전하고 있는 미끄럼 베어링 부싱에 인접하면서 이 미끄럼 베어링 부싱에 제동하는 방식으로 작용한다. 그에 따라, 원심분리기 로터의 바람직하게 짧은 후 운전 시간이 제공되며, 그럼으로써 해당하는 내연 기관의 정지 후에 원심분리기 로터의 회전과 결부되는 노이즈 방출은 회피된다.
본원의 임펄스 원심분리기와 관련하여 앞서 기술한 실시예에 대안적인 실시예는, 원심분리기가 하우징에 고정된 중앙 축을 구비하여 설계되고, 로터의 구동부는 축에 이격되어 축을 둘러싸는 중앙의 튜브 몸체를 구비하여 설계되며, 중앙 축의 중공의 하부 구간을 통해 윤활유가 원심분리기로 공급될 수 있으며, 축과 튜브 몸체 사이의 환상 채널을 통해 정화될 윤활유를 형성하는 부분 흐름이 오염물 트랩부로 공급될 수 있으며, 튜브 몸체의 하부 단부에는 미끄럼 베어링 부싱이 배치되고, 이 미끄럼 베어링 부싱은 중앙 축의 중공의 하부 구간 상에 장착되며, 축은 베어링 부싱의 상부 단부의 높이에서 반경 방향에서 외부 방향을 향해 돌출된 계단부를 포함하며, 그리고 베어링 부싱 및 계단부의 상부 방향을 향하는 선단면들은 공동으로 최소 압력 밸브에 있어 튜브 몸체 내에서 축방향으로 변위 가능하게 안내되고 폐쇄 방향으로 예압되는 그의 밸브 몸체의 밸브 시트로서 형성되고, 밸브 몸체는 자체 폐쇄 위치에서 축과 베어링 부싱 사이의 베어링 갭에 기밀하게 겹치는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 최소 압력 밸브 및 이 최소 압력 밸브의 밸브 몸체의 기능 및 작용은 광역적인 측면에서 앞서 기술한 실시예와 동일하다. 추가적으로 이와 같은 대안적인 실시예는 재차, 최소 압력 밸브의 폐쇄된 상태에서 최소 압력 밸브의 밸브 몸체가 구동부 및 오염물 트랩부로 향하는 오일 흐름 경로에 추가로 미끄럼 베어링 부싱과 축의 미끄럼 베어링 부싱 지지 부분 사이의 베어링 갭 역시 기밀하게 폐쇄한다는 장점을 제공한다. 그렇게 함으로써, 최소 압력 밸브가 폐쇄된 경우, 윤활의 소요가 존재하지 않을 시에, 오일 흐름이 베어링 갭을 관류하는 점은 회피된다.
본원의 임펄스 원심분리기에 대해 앞서 기술한 두 실시예의 개선예에 따라, 밸브 몸체는 중공이고, 축 상에서 안내되며, 축은 밸브 몸체를 안내하는 자체 영역에서 하부에서는 더욱 큰 외경의 구간을, 그리고 그 위쪽에서는 보다 작은 외경을 갖는 구간을 포함하며, 그리고 밸브 몸체는 자체 내주연에 실링 윤곽 혹은 실링을 포함하고, 이러한 실링은 더욱 큰 외경을 갖는 구간에 대항하여 밀봉되고, 보다 작은 외경을 갖는 구간에 대해서는 반경 방향으로 이격된다. 이와 같은 원심분리기의 구현예에 따라, 최소 압력 밸브의 밸브 몸체는 자체 폐쇄 위치에서 베어링 부싱뿐 아니라 축에 대항하여 밀봉된다. 최소 압력 밸브의 개방 위치에서 밸브 몸체는 최소 압력 밸브를 관류하는 오일의 통과를 위해 충분히 큰 횡단면을 개방하고, 오일은 제1 흐름 경로를 통해 반경 방향 외부에서 밸브 몸체를 통과하고, 제2 흐름 경로를 통해서는 반경 방향의 내부에서 밸브 몸체를 관류할 수 있다.
또 다른 구현예에 따라 제안되는 임펄스 원심분리기는 원심분리기 내에 제공되거나 장착되어 원심분리기의 작동 시에 구동부에 상대적인 오염물 트랩부의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하는 역할을 하면서 커버의 탈거 시에 분리될 수 있는 수단들은 래치 노즈를 구비하여 오염물 트랩부 혹은 구동부에 배치되는 래치 핀(latch pin)들에 의해 형성되고, 이들 래치 핀들은 구동부 혹은 오염물 트랩부에 제공된 래치 리세스(latch recess)와 상호 작용하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 오염물 트랩부와 구동부 사이에 제공되는 래칭 결합부는 래칭 체결된 상태에서 축 방향에서 두 부재를 상호 간에 바람직하게 확실히 고정시키는 작용을 하지만, 그러나 구동부로부터 오염물 트랩부를 분리하기 위해 필요에 따라 래칭 체결은 용이하게 풀린다.
바람직한 개선예에 따라, 래치 핀은 오염물 트랩부에서 상부 및 반경 방향 내부뿐만 아니라 하부 방향을 향해서도 제공되고, 래치 리세스는 구동부에서 상부 및 반경 방향 내부에 제공된다. 이때, 예를 들어 오염물 트랩부 내로 개방된 오일 유입구로서 구동부 내에 여하히 제공되는 관통구들은 동시에 래치 리세스로서 이용될 수 있되, 이러한 점은 추가의 구조 부재 없이 바람직한 이중 기능을 제공한다.
앞서 기술한 래칭 결합부가 바람직하지 못하게 자동으로 풀리는 점을 확실하게 배제하기 위해, 또 다른 구현예에 따라, 래치 핀은 선회 축을 중심으로 선회 가능하게 장착되고, 상부 방향으로 향하면서 돌출되는 작동 단부를 이용하여 형성되며, 그리고 반경 방향 내부 방향을 향해서 작동 단부가 선회함으로써 각각 해당하는 래치 핀이 그의 래치 노즈와 함께 반경 방향 외부 방향을 향해 선회할 수 있고, 그에 따라 래치 리세스와의 맞물림이 해제될 수 있다. 이러한 경우 래칭 결합부의 풀림은 단지 래치 핀의 작동 단부를 작동 활성화함으로써 이루어질 수 있되, 이 경우 통제 직원의 의도적 간섭이 요구된다. 래치 핀의 작동 단부 상에 힘이 가해지지 않는 점에 한해서, 오염물 트랩부와 구동부의 사이의 결합은 확실하게 확보된다.
앞서 기술한 모든 원심분리기의 경우, 사전 지정된 사용 시간 후에 오염물 트랩부를 그 내부에 침전된 오염물 입자 케이크와 함께 폐기 처리하기 위해, 오염물 트랩부는 구동부로부터 분리될 수 있다. 그에 따라 오염물 트랩부는 일회용 부품이며, 그에 반해 구동부는 사용 수명이 지정된 원심분리기의 구조 부재이다. 이와 같은 사용 기간에서의 차이점을 고려하기 위해, 바람직하게는 구동부는 금속으로, 바람직하게는 알루미늄 혹은 마그네슘과 같은 경금속으로 제조되며, 그리고 오염물 트랩부는 플라스틱으로, 바람직하게는 폴리아미드 혹은 폴리에틸렌과 같은 열가소성 수지로 제조된다.
윤활유로부터 오염물을 효율적으로 분리하기 위해, 본질적으로 윤활유는 가능한 한 멀리 이격되어 반경 방향 외부에서 오염물 트랩부를 관류한다. 왜냐하면 오염물 트랩부에서 작용하는 원심력이 가장 크기 때문이다. 그러나 동시에 반경 방향에서 외부로부터 내부 방향을 향해 오염물 입자 케이크가 점차 성장할 시에, 오염물 트랩부 내로 윤활유의 유입이 오염물 입자 케이크의 방해를 받지 않는 점이 보장되어야 한다. 이와 관련하여 제안되는 점에 따라, 오염물 트랩부의 상부 영역에는, 로터가 회전할 시에 오염물 트랩부의 중심으로부터 반경 방향에서 외부 방향을 향해 있는 유연한 호스 아암(hose arm) 혹은 관절식 튜브 아암들이 오일 유입구로서 제공된다.
여전히 오염물 입자 케이크가 전혀 침전되지 않았거나 혹은 오로지 얇게만 침전된 깨끗한 오염물 트랩부 내부에서, 호스 아암혹은 튜브 아암들은 로터가 회전할 시에 작용하는 원심력의 결과로 본질적으로 반경 방향의 배향성을 갖는다. 그에 따라, 호스 아암혹은 튜브 아암들을 통해 유입되는 윤활유는 호스 아암혹은 튜브 아암들로부터 상대적으로 멀리 반경 방향에서 외부로 유출되어 오염물 트랩부 내로 유입된다. 오염물 입자 케이크가 반경 방향에서 내부 방향 쪽으로 점차 성장할 시에, 호스 아암혹은 튜브 아암들의 외부 단부들은 오염물 입자 케이크의 내부 표면과 함께 반경 방향에서 내부 방향으로 이동하며, 그럼으로써 오염물 트랩부의 내부로 유입되는 윤활유의 유입구는 그에 상응하게 함께 반경 방향에서 내부 방향으로 이동한다. 그에 따라 오염물 트랩부 내로 유입되는 정화될 윤활유의 유입은 항시 가장 멀리 있는 반경 방향 외부의 가능한 위치에 있는 실제 오염물 케이크 두께에 따라 이루어진다.
앞서 기술한 원심분리기에 대안적인 해결 방법에 따른 임펄스 원심분리기는, 오염물 트랩부의 상부 영역에, 오염물 트랩부의 중심으로부터 반경 방향에서 외부 방향을 향하고 자체 경로에 제공되는 구멍들을 구비하는 강성의 튜브 아암들이 오일 유입구로서 제공되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 원심분리기의 경우, 튜브 아암들은 로터의 회전 혹은 정지 상태와 무관하게, 그리고 침전된 오염물 입자 케이크의 량과 무관하게 자체 위치 및 배향성을 유지한다. 그러나 발생하는 원심력을 바탕으로 정화될 윤활유의 본질적인 부분의 유입은, 바람직하게는 튜브 아암들에 있어 각각 여전히 자유롭고 반경 방향에서 최외부에 위치하는 그들의 개구부를 통해 이루어지며, 그럼으로써 앞서 기술한 원심분리기에서와 유사한 기능이 달성된다.
본 발명은 다음에서 도면에 도시된 실시예들에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도1은, 도의 좌측 반쪽 도면은 제1 실시예를, 그리고 도의 우측 반쪽 도면은 제2 실시예를 도시하는 방식으로 임펄스 원심분리기를 도시한 수직 단면도이다.
도2a 및 도2b는 서로 상이하게 고안된 2개의 토크 전달 수단을 각각 도시한 개략도이다.
도2c는 도1과 비교하여 변형된 원심분리기의 상부 중심의 단부 영역을 절결하여 도시한 부분 수직 단면도이다.
도3a 및 도3b는 또 다른 변경된 2개의 토크 전달 수단을 각각 도시한 개략도이다.
도4a는 원심분리기의 구동부 및 오염물 트랩부를 상호 간에 결합하기 전 상태에서 도시한 사시도이다.
도4b는 구동부 및 오염물 트랩부를 로터 어셈블리로 상호 간에 결합 한 상태에서 도시한 개략도이다.
도5는 또한 도의 좌측 반쪽 도면은 일 실시예를 도의 우측 반쪽 도면은 또 다른 실시예를 도시하는 방식으로 또 다른 임펄스 원심분리기를 도시한 수직 단면도이다.
도6은 원심분리기의 구동부 영역을 절결한 상태로 원심분리기를 도시한 부분 수직 단면도이다.
도7은 도6에 따른 구동부를 도시한 측면도이다.
도8은 또 다른 임펄스 원심분리기를 도시한 수직 단면도이다.
도9는 도8의 절결선(IX-IX)에 따라 원심분리기를 절결하여 도시한 단면도이다.
도10은 도14에 따른 임펄스 원심분리기의 로터를 하부에서 바라보고 도시한 개략도이다.
도11은 도10에 따른 로터의 구동부를 도시한 측면도이다.
도12는 임펄스 원심분리기의 오염물 트랩부가 2가지 실시예로 상이하게 설계되어 도의 좌측 반쪽 도면과 우측 반쪽 도면에 각각 도시되는 방식으로 임펄스 원심분리기를 도시한 수직 단면도이다.
도13는 임펄스 원심분리기의 오염물 트랩부가 또 다른 2가지 실시예로 상이하게 설계되어 도의 좌측 반쪽 도면과 우측 반쪽 도면에 각각 도시되는 방식으로 임펄스 원심분리기를 도시한 수직 단면도이다.
도14는 도의 좌측 반쪽 도면은 일 실시예를, 그리고 도의 우측 반쪽 도면은 또 다른 실시예를 도시하는 방식으로 두 개의 상이한 실시예로 설계된 임펄스 원심분리기를 도시한 수직 단면도이다.
도15는 도14에 따른 임펄스 원심분리기에 있어 로터의 하부에 위치하는 그의 하우징 부재를 나타내는 평면도이다.
도16은 임펄스 원심분리기를 절결하여 도시한 부분 수평 단면도이다.
도17은 도18에 따른 토크 전달 수단들을 전개하여 도시한 단면도이다.
도18은 오염물 트랩부 및 토크 전달 수단에 대해 상이하게 설계된 2가지 실시예를 구비한 임펄스 원심분리기를 도시한 수평 단면도이다.
도19는 토크 전달 수단에 대한 변경된 실시예를 구비한 임펄스 원심분리기를 도시한 수평 단면도이다.
도20은 도의 좌측 및 우측 반쪽 도면에 각각 도시되는 2가지 상이한 실시예를 갖는 임펄스 원심분리기의 상부 단부 영역을 절결하여 도시한 부분 수직 단면도 이다.
도21은 임펄스 원심분리기의 또 다른 실시예의 상부의 중앙 단부 영역을 절결하여 도시한 부분 수직 단면도이다.
도22는 최소 압력 밸브를 구비한 임펄스 원심분리기를 도시한 종단면도이다.
도23은 변경된 최소 압력 밸브를 구비한 도22에 따른 원심분리기를 도시한 종단면도이다.
도24는 원심분리기의 부재로서 조합된 최소 압력 밸브 및 초과 압력 차단 밸브를 모두 폐쇄된 상태로 도시한 종단면도이다.
도25는 도24에 따르는 최소 압력 밸브 및 초과 압력 차단 밸브를 오로지 최소 압력 밸브만을 개방한 상태로 도시한 종단면도이다.
도26은 도24 및 도25에 따르는 최소 압력 밸브 및 초과 압력 차단 밸브를 두 밸브 모두를 개방한 상태로 도시한 종단면도이다.
도27은 도24에 따르는 최소 압력 밸브 및 초과 압력 차단 밸브의 변형된 실시예를 도시한 종단면도이다.
도28은 원심분리기의 부재로서 변경된 최소 압력 밸브를 도시한 종단면도이다.
도29는 도28에 따르는 최소 압력 밸브의 변형예를 도시한 종단면도이다.
도30은 원심분리기의 로터, 및 하부 하우징 부재의 하부 부분에 대한 또 다른 실시예를 도시한 종단면도이다.
도31a는 도30의 절결선(A-A)에 따라 도30의 도를 절결하여 도시한 횡단면도 이다.
도31b는 도30의 절결선(B-B)에 따라 도30의 도를 절결하여 도시한 횡단면도이다.
도32는 또 다른 원심분리기의 좌측 하부 영역을 도시한 종단면도이다.
도33은 또 다른 원심분리기의 하부 미끄럼 베어링의 영역을 도시한 종단면도이다.
도34는 또 다른 원심분리기의 중앙 상부 영역을 도시한 종단면도이다.
도35는 원심분리기 어셈블리에 대한 또 다른 실시예를 도시한 종단면도이다.
도36은 또 다른 원심분리기 어셈블리를 도시한 종단면도이다.
도37은 또 다른 원심분리기의 중앙의 중심 영역을 절결하여 도시한 횡단면도이다.
도38a는 하부 베어링 및 폐쇄된 상태의 최소 압력 밸브를 포함하는 또 다른 원심분리기의 중앙의 하부 영역을 도시한 종단면도이다.
도38b는 도38a에 따른 원심분리기를 최소 압력 밸브가 개방된 상태에서 도시한 개략도이다.
도39는 도38a 및 38b에 따른 원심분리기의 변형된 실시예를 도시한 종단면도이다.
도40은 또 다른 원심분리기 어셈블리를 도시한 종단면도이다.
도41은 또 다른 원심분리기의 중앙의 상부 영역을 도시한 종단면도이다.
도1에 도시된 임펄스 원심분리기(1)는 상측면이 나사식 커버(14)로써 밀폐되는 하우징(10)을 포함한다. 하우징(10) 내에는 축(5)을 지지하는 하우징 부재(10')가 배치 고정된다. 상기 축(5) 상에는 로터(2)가 회전 가능하게 장착된다. 하우징(10)과 커버(14) 사이에 탈착 가능한 결합을 제공하기 위해, 하우징(10)은 암나사산(11)을, 그리고 커버(14)는 수나사산(16)을 구비하고 있다.
하우징(10) 내에 배치되는 하우징 부재(10')는 자체 중심에 암나사산을 겸비한 축 수납부(12)를 구비하고, 상기 암나사산 내로는 축(5)의 나사산 단부(50)가 나사 체결된다. 축(5)은 상부 방향을 향해 전체 로터(2)를 통과하여 커버(14)의 내측면에까지 연장된다. 축(5)은 자체 내부가 중공으로 형성되며, 그 내부에 중앙 채널(53)을 포함한다. 이 중앙 채널(53)을 통해 본 실시예에 따라 정화될 윤활유가 로터(2)로 공급되게 된다. 중앙 채널(53)의 하부 영역으로부터는 반경 방향으로 연장되는 2개의 채널(54)이 개시되고, 이들 채널들(54)은 노즐 지지 몸체(31) 내부의 분기 채널(33)을 통해 2개의 노즐(34)로 이어진다. 압력 하에 있는 윤활유를 공급할 시에 상기 노즐들(34)은 송출되는 오일 분사를 이용하여 반동 원리에 따라 로터(2)를 구동시키며, 그럼으로써 상기 로터는 상기 축(5) 상에서 회전축(20)을 중심으로 회전하게 된다.
노즐 지지 몸체(31)는 로터(2)의 구동부(3)의 부분이다. 도1에 도시된 실시예에 따라, 구동부(3)는 또한 노즐 지지 몸체(31)를 상부 방향으로 한정하는 바닥부(32)를 구비한다. 축(5)의 둘레로 연장되면서, 구동부(3)는 튜브 몸체(30)를 포함하고, 이 튜브 몸체(30)는 상하의 2개의 미끄럼 베어링(51, 52)의 중간층에서 상기 축(5) 상에 장착된다.
튜브 몸체(30)의 내주연과 축(5)의 외주연 사이에는 환상 채널(30')이 형성되고, 이 환상 채널을 통해 윤활유가 로터(2)의 오염물 트랩부(4) 내로 유입될 수 있다. 환상 채널(30')의 상부 단부에는 상부 미끄럼 베어링(52)의 영역 내에 스로틀 지점(37)이 제공된다. 이 스로틀 지점(37)은 사전 지정된 압력 하에서 소정의 오일 량을 통과를 허용한다. 통과된 오일은 무압 상태로 유입구(44)를 통해 오염물 트랩부(4)의 상부 단부 영역 내에 도달하게 된다. 대안적인 방법에 따라, 본 실시예에서는 미끄럼 베어링(52) 대신에 유입구(44)가 스로틀 지점(37)을 형성할 수 있다.
상부로부터 하부 방향을 향해 오염물 트랩부(4)를 관류한 후에, 윤활유는 도1에서 확인할 수 없는 축방향의 하부 및 반경 방향의 내부에 위치하는 적어도 하나의 배출구를 통해 오염물 트랩부(4)로부터 배출되어 로터(2)의 하부에 위치하는 오일 배출 영역(13)에 도달한다. 이 오일 배출 영역(13)으로부터는 오염물 트랩부(4)로부터 유출되는 원심분리된 오일뿐 아니라 노즐들(34)로부터 유출된 오일이 중력 작용 하에 바람직하게는 해당하는 내연 기관의 오일 팬으로 배출된다.
로터(2)는 커버(14)의 나사 체결이 해제될 시에 오염물 트랩부(4)가 자체 내부에 침전된 오염물과 함께 구동부(3)로부터 분리되면서 하우징(10)으로부터 제거될 수 있는 방식으로 설계된다. 이를 위해, 구동부(3)는 축(5)의 상부 단부에 나사 체결되면서 축(5)의 일 부분을 형성하는 잠금 고정 장치(38)를 이용하여 상부 방향으로 향하는 축방향 인출에 대항하여 고정된다. 오염물 트랩부(4)는 간단한 축방향 이동을 통해 구동부(3)로부터 분리될 수 있으며, 그와 반대로 구동부(3)와 결합될 수 있다.
구동부(3)의 회전 운동을 신뢰되는 방식으로 오염물 트랩부(4) 상에 전달하기 위해, 상기 두 부재(3 및 4) 사이에는 토크 전달 수단들(6)이 제공된다. 이들 토크 전달 수단들(6)은 각각의 소요에 따라 유닛으로 혹은 다중으로 제공될 수 있으면서, 다양한 위치에 배치될 수 있다. 도1의 상부에서, 튜브 몸체(30)와 오염물 트랩부(4) 사이의 접촉 영역에는 제1 토크 전달 수단(6)이 제공되고, 이 제1 토크 전달 수단은 본 실시예에 따라, 도2a에 도시한 바와 같이 다각형 윤곽을 포함하거나, 혹은 도2b에 실시예에 따라 도시된 바와 같이 기어 맞물림 윤곽을 포함하거나, 혹은 또 다른 맞물림 윤곽을 포함할 수 있다.
도1의 우측 하부에는, 도3a에 부분 하측면으로 도시된 제2 토크 전달 수단(6)이 도시되어 있다. 이와 관련하여, 토크 전달 수단(6)은 오염물 트랩부(4)(40)의 바닥부(42)로부터 하부 방향을 향해 돌출된 핀(46)과 구동부(3)의 바닥부(32) 내에서 상기 핀(46)을 수납하는 리세스(36)로 구성된다.
토크 전달 수단들(6)의 또 다른 실시예는 도1의 좌측 하부에 도시되어 있다. 이와 관련하여, 오염물 트랩부(4)의 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)의 하부 단부 영역과, 구동부(3)의 바닥부(32)에 있어 반경 방향 외부에 위치하여 상부 방향을 향하는 그의 가장자리 영역(35)은 상호 간에 중첩된다. 도3b에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따라 토크 전달 수단들(6)은, 도3b의 측면도에서 알 수 있듯이 파형 윤곽에 의해 형성된다.
도1에 따른 임펄스 원심분리기의 경우, 잠금 고정 장치(38)를 통과하여 상부 방향을 향해 로터(2) 위쪽으로 연장되는 축은 커버 내에까지 연장되며, 그럼으로써 축이 센터링된다. 커버(14) 내부에서 잠금 고정 장치(38)의 상부 단부는 금속 인서트(15)를 이용하여 고정된다.
도1의 좌측 반쪽 도면에는, 제1 실시예에 따른 오염물 트랩부(4)가 도시되어 있다. 이와 같은 실시예에 따라, 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)를 구비할 뿐 아니라, 이 외주 벽부(40)와 일체형으로 상부 벽부(41) 및 반경 방향의 내주 벽부(43)도 포함한다. 이와 관련하여 하부 방향을 향해 오염물 트랩부(4)는 개방된다. 로터(2)가 조립된 상태에서, 오염물 트랩부(4)는 하부에서 구동부(3)의 바닥부(32)에 의해 폐쇄된다.
도1의 우측 반쪽 도면에 따른 오염물 트랩부(4)의 실시예의 경우, 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)와 일체형으로 상부 벽부(41)뿐 아니라, 외부 벽부(40)의 하부 선단부와 용접 체결된 바닥부(42)를 포함한다. 상기 두 부재 사이의 용접 이음매는 도면 부호(40')로 표시되어 있다.
원심분리기(1)의 작동 시에, 상부 방향을 향해 로터(2)를 이동시키는 힘이 발생할 수 있다. 이와 같은 힘을 손상 없이 흡수하기 위해, 도1에서 좌측 및 우측 반쪽 도면의 상부에 2개의 상이한 조치 사항이 도시되어 있다. 좌측 반쪽 도면에서, 오염물 트랩부(4)는 축방향 상부 및 반경 방향 내부에 정지면(45)을 구비하고, 이 정지면(45)은 상부 방향을 향해 로터(2)가 이동할 시에 커버(14) 내의 인서트(15)의 하측면에 유연하게 인접하게 된다.
도1의 우측 반쪽 도면에는, 상기와 동일한 문제의 대안적인 해결 방법으로서 추가의 액시얼 롤러 베어링(15')이 도시되어 있다. 이 액시얼 롤러 베어링(15')은 커버(14)의 하측면에 고정되거나 혹은 커버 내부에 제공된 인서트(15)에 고정된다. 상부 방향을 향해 로터(2)가 이동할 시에, 상기 로터(2)는 인서트(15)에 혹은 롤러 베어링(15')에 인접하며, 그럼으로써 축방향 힘은 극미한 마찰로써 커버(14) 상으로, 그런 다음 이 커버(14)를 통해 하우징(10) 상으로 유도될 수 있다.
도2c에는 상기와 동일한 문제의 제3 해결 방법으로서, 역시 축방향 힘을 흡수할 수 있도록 고안된 추가의 레이디얼 롤러 베어링(15')이 도시되어 있다. 이 레이디얼 롤러 베어링(15')은 커버(14)의 하측면에 고정되거나, 커버 내부에 제공된 인서트(15)에 고정된다. 상부 방향을 향해 로터(2)가 이동할 시에, 오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41)은 자체 상측면 정지면(45)으로써 레이디얼 롤러 베어링(15')의 반경 방향의 내부 베어링 링 쪽에 인접하며, 그럼으로써 축방향 힘은 극미한 마찰로써 커버(14) 상으로, 그런 다음 이 커버를 통해 하우징(10) 상으로 유도될 수 있다.
재차 도1에 도시한 바와 같이, 로터(2)가 가속화될 때 로터(2) 내에 위치하는 오일을 슬립 없이 회전시키고/시키거나 로터(2)의 작동 시에 발생하는 축방향 힘을 흡수하기 위해, 오염물 트랩부(4) 내에는 반경 방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들(48)이 제공된다.
최종적으로 도1에 따른 임펄스 원심분리기(1)는 축(5) 내부에 최소 압력 밸브(7)를 포함하고, 이 최소 압력 밸브(7)는 도1에 개방된 상태로 도시되어 있다. 충분히 높은 윤활유 압력이 발생하면, 상기 밸브(7)는 상기와 같은 개방 위치를 취하게 된다. 사전 지정 가능한 오일 압력 하에서, 밸브는 자체 폐쇄 위치를 취하며, 원심분리기(1)는 내연 기관의 베어링의 일차적인 윤활을 보장하기 위해 윤활유에 의해 관류되지 않게 된다.
밸브(7)가 개방된 상태에서, 윤활유는 하부로부터 중앙 채널(53)을 통해서 밸브(7)에 도달하고, 이 밸브(7)를 통과한 후에는 2개의 부분 흐름으로 분리된다. 제1 부분 흐름은 분기 채널들(33)을 통해 노즐들(34)로 공급되어, 로터의 구동부(3)를 통해 로터(2)를 구동시킨다. 제2 부분 흐름은 환상 채널(30)을 통과하여 축방향에서 상부 방향으로 흐르고, 그런 다음 스로틀 지점(37)을 통해 압력 강하된 상태로 오염물 트랩부(4)에 도달한다. 그에 따라 이 오염물 트랩부(4)는 공급용 오일 펌프에 의해 생성된 고압의 오일 압력 하에 존재하는 것이 아니라, 오로지 회전에 의해 발생한 힘을 흡수하기만 하면 되고, 이는 로터(2)의 부하를 감소시키게 된다.
도4a는 구동부(3)와 오염물 트랩부(4)가 조립되기 전의 상태로 하부에는 구동부(3)를, 그리고 상부에는 오염물 트랩부(4)의 일 부분을 사시도로 도시하고 있다.
구동부(3)는 상부 방향으로 돌출된 튜브 몸체(30)와, 노즐 지지 몸체(31)로 구성되고, 노즐 지지 몸체(31)는 설계할 시에 상측면이 관통하는 바닥부(32)에 의해 형성된다. 노즐 지지 몸체의 반경 방향 외부 가장자리에는, 바닥부(32)에 있어 자체 파형 윤곽을 구비한 그의 가장자리 테두리(35)가 위치한다. 상기 파형 윤곽은 토크 전달 수단들(6)을 형성한다.
오염물 트랩부(4) 중에서, 도4a에서는 외주 벽부(40)의 일 부분과 함께 오로지 오염물 트랩부(4)의 하부 부분만을 확인할 수 있다. 외주 벽부의 축방향 하단부에는, 구동부(3)의 파형에 부합하는 파형이 형성되며, 그럼으로써 오염물 트랩부(4)의 측면에서 토크 전달 수단들(6)이 형성된다. 그 외에도 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4) 사이를 밀봉하기 위해, 오염물 트랩부(4)에는 외주면 실링(62)이 장치된다.
도4b는 로터 어셈블리(2)로 조립된 상태의 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)를 도시하고 있다. 도4b에서는 더 이상 확인할 수 없는 토크 전달 수단들(6)은 상호 간에 맞물려 있되, 이와 같은 맞물림은 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 간단한 축방향 조립에 의해 달성된다. 도4b에서 완전 상부 및 완전 하부에는 각각 축(5)의 일 부분을 확인할 수 있다.
도5는 임펄스 원심분리기(1)의 또 다른 실시예를 도시하고 있되, 도5의 좌측 및 우측 반쪽 도면 각각에는 상이한 실시예가 도시되어 있다.
구동부(3)는 본 실시예에 따라 균일하게 디스크의 형태를 갖는다. 이러한 디스크를 통해 다양한 채널들이 연장된다. 구동부(3)의 상부에는 본 실시예에 따라 오염물 트랩부(4)가 탈착 가능하게 안착되고, 이때 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 맞물림 체결 및 그 해제는 상호 간에 상대적으로 간단히 축방향으로 이동시키는 것만으로도 충분히 이루어진다.
하부에서 구동부(3)를 통해서는 상호 간에 반대되는 반경 방향으로 2개의 분기 채널(33)이 연장되며, 이들 분기 채널들은 자체 단부에서 각각 반동 노즐(34)로 이어진다. 상기 반동 노즐(34)은 회전 축(20)을 중심으로 회전시키기 위해 로터(2)를 구동시키는 역할을 한다. 분기 채널들(33) 위쪽에서는, 구동부(3)를 통과하는 추가의 채널들이 주로 반경 방향으로 연장되며, 이들 추가 채널들은 오염물 트랩부(4)로부터 유출되는 원심 분리된 윤활유 등 오일 배출구(47)를 형성한다. 분기 채널들(33) 및 오일 배출구(47)용 채널들을 포함하는 노즐 지지 몸체(31)는 상부 방향을 향해 바닥부(32)에 의해 한정된다. 또한, 본 실시예에 따라 노즐 지지 몸체(31)로부터 튜브 몸체(30)가 축방향의 상부 방향을 향해 연장된다.
오염물 트랩부(4)는 본 실시예에 따라 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)와 본 실시예에서는 폐쇄되는 상부 벽부(41)를 겸비한 하부 개방형 종(bell)의 형태를 갖는다.
구동부(3)로부터 오염물 트랩부(4)로 구동 토크를 전달하기 위해, 여기서도 토크 전달 수단들(6)이 제공된다. 이들 토크 전달 수단들은 상이한 위치에 배치될 수 있다. 이미 전술한 도4a 및 도4b에 따라 설명한 바와 유사하게, 대응하는 토크 전달 수단들(6)은 축방향 하부 및 반경 방향 외부의 중첩 영역에서 외주 벽부(40)와 바닥부(32)의 가장자리 테두리(35) 사이에 제공될 수 있다. 필요에 따라, 토크 전달 수단들(6)이 제공되는 곳에 실링(62)이 역시 제공될 수 있다. 토크 전달 수단들(6)에 대한 또 다른 대안적인 방법은, 토크 전달을 위해, 오염물 트랩부(4) 내부에 배치되는 안내 및 보강 벽부들(48)이 이용될 수 있는 점에 있다. 이러한 벽부들(48)은 자체 반경 방향의 내부 단부에서 튜브 몸체(30)의 외측면과 함께 토크를 전달하는 맞물림을 체결할 수 있되, 이러한 맞물림은 구동부(3) 상에 오염물 트랩부(4)를 축방향으로 활주 밀착시킴으로써 체결되고, 그와 반대의 축방향으로 이동시킴으로써 해제될 수 있다.
또한, 도5에 따른 실시예에서도, 본원의 임펄스 원심분리기(4)는 내부에 하우징 부재(10')가 배치되는 하우징(10)을 포함한다. 상기 하우징 부재(10')는 자체 중심에 축 수납부(12)를 가지며, 이 축 수납부 내로 하부에 나사산 단부(50)를 갖는 로터(2)용 축(5)이 삽입된다.
축(5)은 본 실시예에 따라 자유로이 상부 방향을 향해 연장되는 방식으로 튜브 몸체(30)의 높이의 대부분을 통과하여 연장되고, 그러나 축(5)은 로터의 내부에서 종결된다. 그러므로, 오염물 트랩부(4)는 이 경우에도 또한 앞서 언급한 바와 같이 폐쇄된 상부 벽부(41)를 구비하여 설계될 수 있다.
축(5) 상에서 구동부(3)의 지지는 본 실시예에 따라 하부에서는 미끄럼 베어링(51)에 의해, 그리고 상부에서는 롤러 베어링(52)에 의해 이루어진다.
본 실시예에 따라, 윤활유의 공급은 재차 축(5) 내의 중앙 채널(53)에 의해 이루어진다. 중앙 채널(53)의 하부 영역에서는 중앙 채널(53)로부터 반경 방향 채널(54)이 안내되어 나오며, 이 반경 방향 채널(54)은 노즐 지지 몸체(31) 내의 분기 채널들(33)에 대한 연결부를 형성하면서, 압력 하에 있는 윤활유를 노즐들(34)로 안내한다.
상기 중앙 채널(53)은 축(5) 내에서 상부 방향을 향해 축의 상부 단부에 도달할 때까지 계속해서 연장된다. 축의 상부 단부에는 상대적으로 작은 반경 방향 보어가 위치하며, 이 보어는 스로틀 지점(37)을 형성한다. 이와 같은 스로틀 지점(37)을 통과하여 윤활유의 사전 지정 가능한 부분 흐름은 압력이 감소된 상태로 유입구들(44) 쪽에 도달하며, 그런 다음 유입구들을 통과하여, 오염물 트랩부(4)에서 원심분리가 이루어질 수 있도록, 오염물 트랩부(4)의 내부로 유입된다.
상기한 부분 흐름의 극미한 부분은 스로틀 지점(37) 뒤쪽 영역으로부터 중력 작용 하에 롤러 베어링(52)을 통과하여 환상 채널(30')로 유입되고 이 환상 채널에서 하부 방향으로 하강한다. 상기 환상 채널(30')은 자체 하부 단부에서 본 실시예에 따라 오염물 트랩부(4)의 오일 배출구(47)와 연결되며, 그럼으로써 환상 채널(30')로부터 유출되는 오일과 오염물 트랩부(4)로부터 유출되는 오일은 함께 오일 영역(13)으로 배출된다.
오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41) 하측면에는 하부 방향으로 돌출된 칼라부(41')가 일체로 형성되어 있는데, 이 칼라부는 반경 방향에서 유입구들(44)의 외부에 위치한다. 칼라부(41')는, 오염물 트랩부(4) 내에서 이 오염물 트랩부(4)의 원주 방향으로 오염물이 균일하게 침전되는 것을 보장하기 위해, 오염물 트랩부(4) 내로 유입되는 오일 흐름을 균일하게 분배시키는 역할을 한다.
상부 방향으로 작용하는 힘을 흡수하기 위해, 본 실시예에 따라 도5의 좌측 및 우측 반쪽 도면에는 각각 상이한 2개의 조치 내용이 도시되어 있다. 좌측 반쪽 도면에서는 상호 작용하는 2개의 정지면이 제공되어 있되, 일측의 정지면(45)은 오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41)의 부분이며, 그리고 타측의 정지면은 커버(14) 내 금속 인서트(5)의 부분이다. 도5의 우측 반쪽 도면에는 대안적인 방법으로서 추가의 롤러 베어링(15')이 도시되어 있다. 이 롤러 베어링은 일측에서는 커버(14)에 고정되고, 타측에서는 원심분리기(1)의 조립된 상태에서 오염물 트랩부(4)에 인접한다.
최종적으로 도5는 완전히 상부의 그 중심 부분에 본 실시예에 따라서는 유연한 스냅 후크의 형태로 구성되는 커플링 수단(49)을 도시하고 있다. 이러한 커플링 수단들(49)은, 커버(14)의 나사 체결이 풀릴 시에 오염물 트랩부(4)를 동시에 함께 상부 방향으로 이동시키고, 그에 따라 추가의 조치 없이 구동부(3)로부터 오염물 트랩부(4)를 분리하는 역할을 한다. 그렇게 함으로써 특히 간단하면서도 깔끔한 취급이 달성된다.
구동부(3)의 하부에는 또한 본 실시예에 따라 오일 배출 영역(13)이 위치하고, 이러한 오일 배출 영역으로부터, 노즐들(34)로부터 유출된 윤활유 등의 오일과 오일 배출구(47)로부터 유출되는 윤활유 등의 오일이 무압 상태에서 중력 작용에 따라 해당하는 내연 기관의 오일팬으로 배출된다.
도6은 도5에 따른 임펄스 원심분리기(1)에서 구동부(3)와 관련하여 변형된 예를 도시하고 있다. 도6에 따른 실시예의 경우, 구동부(3)는 더욱 평평하게 설계되면서, 자체 노즐 지지 몸체(31) 내에 오로지 노즐들(34)의 공급을 위한 분기 채널들(33)만을 포함한다. 오염물 트랩부(4)로부터 원심 분리된 오일 배출구(47)는 본 실시예에 따라 노즐 지지 몸체(31)의 반경 방향으로부터 축방향에서 축에 더욱 가까운 경로로 이동되며, 그럼으로써 오염물 트랩부(4)를 위한 더욱 높은 높이가 가용하게 된다. 이와 관련하여, 오일 배출구(47)는 바람직하게는 원주방향으로 분포되어 배치되는 다수의 병렬 채널들을 포함하고, 이들 채널들 중 도6은 오로지 하나만을 도시하고 있다. 그 밖의 점에서 도6에 단면도로 도시된 원심분리기(1)는 도5에 따른 실시예에 상응한다.
도7은 도6의 견망 방향(Z)에서 도6에 따른 원심분리기(1)의 구동부(3)를 바라보고 도시하고 있다. 도7의 하부에서는, 견망 방향을 향해 있는 노즐(34)을 구비한 노즐 지지 몸체(31)를 확인할 수 있다. 상부 방향을 향해 노즐 지지 몸체(31)는 평면의 바닥부(32)에 의해 한정된다. 중심에서 노즐 지지 몸체(31)로부터 튜브 몸체(30)가 상부 방향으로 연장되고, 도7에는 튜브 몸체의 오로지 적은 부분만이 도시되어 있다.
도8은 재차 또 다른 임펄스 원심분리기(1)를 수직 단면도로 도시하고 있다. 이에 따른 임펄스 원심분리기(1)는, 견고한 관통 축을 포함하고 있지 않은 것을 특징으로 한다. 오히려 본 실시예에 따라 로터(2)의 지지는 구동부(3)와 연결되는 2개의 축단을 이용하여 이루어진다.
또한 본 실시예에 따라 구동부(3)는 노즐 지지 몸체(31)를 포함하며, 이 노즐 지지 몸체는 반경 방향에 외부 방향으로 향하고 경사져서 하부 방향을 향하는 2개의 튜브형 아암의 형태를 갖는다. 분기 채널들(33) 중 일측의 분기 채널은 각각의 아암들을 통과하여 각각 아암의 단부에 위치하는 노즐(34)로 연장된다. 노즐 지지 몸체(31)는 본 실시예에 따라 상부 방향을 향해 연장되는 튜브 몸체(30)와 일체형으로 설계되거나 혹은 튜브 몸체(30)와 결합되는데, 예컨대 용접 결합된다. 튜브 몸체(30)의 하부 단부에는 제1 축단(5')이 제공되고, 이 제1 축단은 본 실시예에 따라 압입 장착된 회전체에 의해 형성된다. 튜브 몸체(30)의 상부 단부에는 상부 축단(5")이 안착된다.
하부 축단(5')은 하부 미끄럼 베어링(51)에 위치하고, 하부 축단(5')에는 하부에 배치되고 반경 방향에서 외부 방향을 향해 돌출되는 견부가 제공되고, 이 견부에 의해 상기 하부 축단의 축방향 이동성이 상부 방향을 향해 한정된다. 그렇게 함으로써 구동부(3)의 축방향 이동성 역시 전체적으로 그에 상응하게 한정된다.
상부 축단(5")은 상부 롤러 베어링(52) 내로 돌출되어 있다. 이 상부 롤러 베어링은 자신의 측면에서 원심분리기(1)의 하우징(10)의 커버(14)에 고정된다.
본 실시예에서도 또한 구동부(3)와 오염물 트랩부(4)가 탈착 가능하게 결합되고, 또한 그 결합 및 풀림은 간단하게 축방향 이동을 통해 이루어진다.
본 실시예에 따라 오염물 트랩부(4)는 앞서 별도로 제조된 2개의 부재로 구성되는 중공 몸체를 형성하고, 이 두 부재는 용접 이음매(40')를 따라 예컨대 열반사판을 이용한 맞대기 용접으로 상호 간에 연속적으로 결합된다. 이때 오염물 트랩부(4)는 본 실시예에 따라 반경 방향 외부의 외주 벽부(40), 상부 벽부(41), 및 바닥부(42)를 구비하게 된다. 이 경우 오염물 트랩부(4)는 반경 방향의 내부에 자체 벽부를 구비하지 않는 방식으로 설계된다.
구동부(3)에 의해 생성된 토크를 오염물 트랩부(4)로 전달하기 위해 본 실시예에서는 오염물 트랩부(4)의 바닥부(42)의 하측면에 형성된 특수한 윤곽이 이용된다. 바닥부(42)는, 원주 방향에서 볼 때 노즐 지지 몸체(31)의 아암들에 중첩되는 방식으로 형성된다.
상기와 같은 윤곽들의 형상 및 상호 작용은, 도8의 절결선(IX-IX)에 따라 부분 단면도로 도시되어 있는 도9로부터 확실하게 알 수 있다. 도9에 따른 실시예의 경우, 추가적으로 용이한 래칭 작용이 달성되며, 그럼으로써 오염물 트랩부(4)가 구동부(3)로부터 멀어지면서 상부 방향으로 향하는 자동 이동은 억제된다. 동시에, 이와 같은 래칭 결합은 구동부(3)로부터 오염물 트랩부(4)를 분리할 목적으로 사용자가 수동으로 축방향 인장력을 가함으로써 매우 용이하게 풀릴 수 있다.
정화될 윤활유의 공급은, 재차 도8에 도시한 바와 같이 여기서도 또한 하부로부터 중앙 채널(53)을 통해 이루어진다. 이 중앙 채널은 우선적으로 하부 축단(5')을 통과하여 연장된다. 상부 방향을 향해서는 축단(5')에 최소 압력 밸브(7)가 연결된다. 최소 압력 밸브(7)는 본 실시예의 경우 자체 폐쇄 위치에 있는 상태로 도시되어 있다. 개방 위치에서는 중앙 채널(53)의 하부 영역이 노즐들(34)로 이어지는 분기 채널들(33)과 연결된다.
밸브(7)를 형성하는 밸브 몸체를 통과해서는, 오염물 트랩부(4)로 공급되는 윤활유 부분 흐름을 위한 스로틀 지점(37)을 형성하는 소형 채널이 축방향으로 연장된다. 스로틀 지점(37)을 관류한 후에, 원심 분리될 윤활유는 무압 상태로 튜브 몸체(30) 내의 중앙 채널(53)의 상부 부분을 통과하여 상부 방향으로 흘러가고, 그런 다음 유입구들(44)을 통해 오염물 트랩부(4)의 상부 영역에 도달한다.
원심 분리된 윤활유는 반경 방향의 내부 및 축방향의 하부에서 오일 배출구(47)를 통과하여 오염물 트랩부(4)를 벗어난다. 도8의 우측 반쪽 도면에는, 편향 리브들(17)가 일측에서는 구동부(3)에, 그리고 타측에서는 하우징 부재(10')에 배치되어 있는 점이 도시되어 있다. 이와 같은 리브들(17)은, 노즐들(43)로부터 유출되는 오일 분사에 의해 구동을 방해하지 않도록 하기 위해, 오일 배출구(47)로부터 유출되는 오일 흐름이 균일화 되도록 작용한다.
대안적인 실시예는 도8의 좌측 반쪽 도면에서 하부에 도시되어 있다. 이 경우, 리브들(17) 대신에 차폐판(17')이 장착되어 있되, 이 차폐판은 하우징 부재(10)의 상측면과 이격되어 하우징 부재(10')의 표면에 대해 평행하게 연장된다. 오일 배출구(47)로 유출되어 원심 분리된 오일 부분 흐름은 차폐판(17')의 하부에서 배출된다. 노즐들(34)로부터 유출되는 오일 분사는 차폐판(17')의 상측면에 부딪힌다. 그에 따라 반경 방향에서 더욱 먼 외부에서 그리고 축방향에서는 더욱 먼 하부에서 상기 두 오일 흐름이 다시 만나게 되고, 그런 다음 오일 배출 영역(13)으로부터 함께 배출되어 해당하는 내연 기관의 오일 팬으로 안내된다.
도10은 도14에 따른 로터(2)를 하부로부터 바라보고 도시하고 있다. 반경 방향 외부에는, 외주 벽부(40) 및 도면의 견망 방향을 향해 있는 바닥부(42)를 포함하는 오염물 트랩부(4)가 위치한다.
또한, 내부에서 구동부(3)를 확인할 수 있다. 이러한 구동부는, 튜브 몸체(30)를 포함하고, 또한 이 튜브 몸체로부터 출발하여 2개의 아암의 형태를 가지면서 반동 노즐들(34)을 구비한 노즐 지지 몸체(31)를 포함한다. 중앙 튜브 몸체에 대해 동심으로 편향 리브들(17)이 연장된다.
토크 전달 수단들(6)은 본 실시예에 따라, 바닥부(42)에 있어 도면 견망 방향으로 향해있는 그의 하측면과 노즐 지지 몸체(31) 사이에서 상호 간에 중첩되는 윤곽들에 의해 형성된다. 이들 윤곽들은 상호 간 상대적인 축방향 이동에 의해 맞물리고 맞물림 해제될 수 있다.
도11은 도8 및 도10에 따른 구동부(3)를 측면도로 도시하고 있다. 구동부(3)의 중앙 부분은 상부 방향으로 돌출된 튜브 몸체(30)에 의해 형성된다. 이 튜브 몸체로부터 하부에서 좌측 및 우측 방향을 향해 두 아암이 개시되는데, 이들 아암들은 노즐 지지 몸체(31)를 형성한다. 노즐 지지 몸체(31)의 반경 방향 외부 다부에서는 두 반동 노즐들(34)을 확인할 수 있다. 그 외에도, 노즐 지지 몸체(31)로부터는 각각 편향 리브들(17)의 짧은 구간이 하부 방향을 향해 뻗어 있다. 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 조립된 상태에서, 구동부(3)에 접하는 편향 리브들(17)은 오염물 트랩부(4)의 바닥부(42)에 접하는 편향 리브들(17)과 함께, 편향 리브(17)에 있어 도10에서 확인할 수 있는 그의 폐쇄된 관 형상에 보충된다. 접촉 영역에서의 누출을 회피하기 위해 접촉 영역에서는 리브 윤곽들이 중첩되는 방식으로 설계된다.
도12는 상이하게 설계된 2개의 오염물 트랩부(4)를 구비한 로터를 도시하고 있다. 오염물 트랩부(4)들은 각각 도12의 좌측 및 우측 반쪽 도면에 도시되어 있다. 도12의 좌측 반쪽 도면에 따라 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)를 포함한다. 상부에서 오염물 트랩부(4)는 자체 커버(41)에 의해 폐쇄된다. 이 커버는 반경 방향 외부에서 외주 벽부(40)에 중첩된다. 유사한 방식으로 하부에서 오염물 트랩부(4)는 별도의 바닥부(42)에 의해 폐쇄되고, 본 실시예에서 반경 방향의 내부에는 원심 분리된 윤활유 등 오일 배출구(47)가 개방된 상태로 유지된다. 오염물 트랩부(4)의 내부에는, 반경 방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들(48)이 배치된다. 이들 안내 및 보강 벽부들은 예컨대 외주 벽부(40)와 결합되거나 일체형으로 형성된다. 반경 방향의 내부에서 오염물 트랩부(4)는 자체 벽부를 구비하고 있지 않다.
도12의 우측 반쪽 도면에 따라, 오염물 트랩부(4)는 재차 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)를 구비하고 있되, 이 외주 벽부는 본 실시예의 경우 바닥부(42)의 일체형으로 설계된다.
또한 이와 관련하여 상측면에서 오염물 트랩부(4)는 자체 커버(41)에 의해 폐쇄된다.
구동부(3)는 본 실시예에 따라, 2개의 미끄럼 베어링(41, 52)의 중간층에서, 고정 장착된 축(5) 상에 안착되고, 이 축(5)은 로터(2) 전체를 관통한다. 구동부(3)는 재차 튜브 몸체(30) 및 노즐 지지 몸체(31)로 구성되고, 본 실시예에서 노즐 지지 몸체는 외부 방향을 향해 있는 2개의 아암의 형태로 형성되어 있으며, 2개의 아암중 도12에는 오로지 일측의 아암만이 도시되어 있다.
토크 전달 수단들(6)은 본 실시예에 따라 이미 도8 및 도9에 따라 기술한 바와 같이 설계될 수 있다.
또한, 축(5) 내에는 최소 압력 밸브(7)가 안착되고, 이 최소 압력 밸브는 소정의 최소 압력일 때에 비로소 오일 흐름이 로터(2)를 관류하도록 허용한다. 도12에 도시되는 밸브(7)의 폐쇄된 위치에서 오일 흐름은 차단된다.
도12의 완전 하부에는 재차 하우징(10)의 작은 부분을 확인할 수 있다. 이 부분은 축(5)을 지지한다. 도12의 완전 상부에는 커버(14)의 짧은 구간이 도시되어 있되, 그 짧은 구간 내에서 축(5)의 상부 단부가 센터링된다.
도13은 도12와 동일한 방식으로 오염물 트랩부(4)의 2가지 추가 실시예를 도시하고 있다. 이와 관련하여, 도13의 좌측 및 우측 반쪽 도면에 도시된 오염물 트랩부(4)는 본질적으로 도12의 좌측 및 우측 반쪽 도면에 도시된 오염물 트랩부(4)에 상응하고, 단지 도13에 따른 실시예의 경우, 오염물 트랩부(4)는 각각 자체 반경 방향 내부 벽부(43)를 포함한다는 점에서 차이가 있다.
도13의 좌측 반쪽 도면에 도시되는 오염물 트랩부(4)의 실시예에 따라, 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부와 상부 커버(41) 및 바닥부(42) 이외에도 반경 방향 내부 벽부(43)를 포함한다. 벽부들(40 및 43)은 반경 방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들(48)을 통해 상호 간에 연결된다.
도13에서 우측 반쪽 도면에 도시되는 오염물 트랩부(4)의 실시예에 따라, 오염물 트랩부(4)는 외주 벽부(40)와 그에 따라 일체형으로서 바닥부(42) 및 반경 방향 내부 벽부(43)를 포함한다. 이 경우에도 또한 상부에서는 별도의 커버(41)가 장착된다.
여기서도 토크 전달 수단들(6)은 또한 도8 및 도9에 따른 실시예에 상응하게 설계된다.
로터(2)의 지지는 도12 및 도13에 도시된 모든 실시예에서 각각 하부 미끄럼 베어링(51)과 상부 미끄럼 베어링(52)을 이용하여 이루어지되, 이들 미끄럼 베어링들(51, 52)은 축(5)과 구동부(3) 사이에 위치한다.
또한, 도12 및 도13에 따른 모든 실시예의 경우, 본 실시예에 따라 오로지 명시만 되어 있는 나사식 커버(14)를 탈거한 후, 그리고 축(5)의 상부 단부와 결합되는 잠금 고정 장치를 푼 후에, 오염물 트랩부(4)는 상부 방향을 향해 축방향 이동을 통해 폐기 처리를 목적으로 구동부(3)로부터 분리될 수 있다.
도14는 좌측 및 우측 반쪽 도면에 임펄스 원심분리기(1)의 2가지 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 이에 따른 임펄스 원심분리기는 부분적으로 도8에 따른 실시예와 일치한다. 그러나 본질적인 차이점은 도14에서 관통 축(5) 상에 장착되는 로터가 또 다른 방식으로 지지되는 점에 있다. 상기 관통 축(5)은 로터(2)를 통과하여 하우징(10)의 커버(14)에까지 연장된다. 이때, 축(5)은 하부 나사산 단부(50)를 이용하여 하우징(10)의 하우징 부재(10') 내 중앙 축 수납부(12)에 고정된다.
구동부(3)는 본 실시예에 따라, 상부 방향을 향해 연장되는 중앙 튜브 몸체(30)와, 2개 아암의 형태를 가지면서 분기 채널들(33) 및 노즐들(34)를 겸비한 노즐 지지 몸체(31)를 포함한다. 구동부(3)는 하부에서 미끄럼 베어링(51)을 이용하여, 그리고 상부에서는 대안적인 방법에 따라 상부 미끄럼 베어링(52)을 이용하여, 혹은 상부 롤러 베어링(52)을 이용하여 축(5) 상에 장착된다.
오염물 트랩부(4)는 본 실시예에서도 재차 용접 이음매(40')를 따라 상호 간에 용접된 2개의 개별 부품으로 구성되며, 바람직하게는 플라스틱 소재의 사출 성형품들로 이루어지되, 도14의 좌측 반쪽 도면에서 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 내부의 벽부를 구비하지 않고, 도14의 우측 반쪽 도면에서는 반경 방향 내부의 벽부(43)를 구비하여 도시되어 있다.
또한, 여기서도 축(5)의 중앙 채널(53) 내에는 재차 최소 압력 밸브(7)가 배치된다. 이 최소 압력 밸브(7)는 도14에서 폐쇄 위치에 위치되어 도시되어 있다. 개방 위치에서, 윤활유는 중앙 채널(53)의 하부 영역을 통과하고 밸브(7)를 경유하고 반경 방향 채널(54)를 통과하여 일측에서는 노즐들(34)로 향하는 분기 채널들(33)에, 그리고 타측에서는 튜브 몸체(30)의 내주연과 축(5)의 외주연 사이의 환상 채널(30')에 도달하게 된다. 이와 같이 환상 채널(30')을 관류하는 제2 부분 흐름은 상부 베어링(52)을 경유하여 상부 유입구(44)를 통과하여 수축되면서 오염물 트랩부(4)의 내부에 도달하고, 이 오염물 트랩부(4)에서 원심 분리된다. 부분 흐름의 유압 압력은 오염물 트랩부(4)로 향하는 경로에서 이미 감소되기 때문에, 본 실시예에 따라서도 오염물 트랩부(4)는 오로지 회전 시에 원심력에 의해 생성된 힘만을 받게 된다.
도14의 완전 상부에서 우측 반쪽 도면 내에는 커버(14) 내에서 축(5)의 상부 단부가 간단하게 센터링되는 점이 도시되어 있다.
도14의 좌측 반똑 도면에서 완전 상부에는, 나사식 커버(14)를 돌려 풀 시에 추가의 조치 없이 구동부(3)로부터 오염물 트랩부(4)를 분리하여 함께 상부 방향으로 이동시킬 수 있도록 하기 위해 커플링 수단들(49)을 포함하는 실시예가 도시되어 있다.
상부 방향으로 향하면서 로터(2) 상에 작용하는 힘을 흡수하기 위해, 도14의 좌측 반쪽 도면에는 상부에서 커버(14)와 오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41) 사이에는 추가의 롤러 베어링(15')이 제공된다.
도14에서 구동부(3)의 하부에는, 대안적인 방법으로, 이미 도8에 따라 설명한데로, 우측은 편향 리브들(17)이, 그리고 좌측은 차폐판들(17')이 도시되어 있다.
도15는 로터(2) 아래쪽에 위치하며 도14의 우측 반쪽 도면에 따르는 하우징 부재(10')의 중심 영역에 대한 평면도를 도시하고 있다. 본 실시예에 따라 특히 편향 리브들(17)의 배치는 하우징 부재(10') 상에서 분명하게 확인할 수 있다. 도15의 중심에는 중앙 채널(53)을 볼 수 있는데, 이 중앙 채널은 이 도15에서는 축(5)이 삽입되어 있지 않은 축 수납부(12)에 의해 둘러싸여 있다.
도16은 반경 방향의 내부에서, 튜브 몸체(30)와 오염물 트랩부(4)의 반경 방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들(48) 사이에 위치되는 토크 전달 수단들(6)의 배치 및 구현에 대한 제1 실시예를 도시하고 있다. 이를 위해 튜브 몸체(30)는 외부 방향으로 향해 개방된 그루브들을 구비하여 설계된다. 이들 그루브들은 각각 벽부들(48)의 반경 방향 내부의 단부를 내부에 수납한다. 이러한 방식으로 구동부(3)에 의해 생성된 토크는 튜브 몸체(30)로부터 이 튜브 몸체와 맞물려 있는 벽부들(48)을 통해 오염물 트랩부(4) 상에 전달될 수 있다. 도16은 동시에, 튜브 몸체(30)와 벽부들(48) 사이의 맞물림이 여기서도 또한 간단하게 구동부(3)에 상대적으로 오염물 트랩부(4)를 축방향으로 이동시킴으로써 체결되고 해제될 수 있음을 명시하고 있다. 본 실시예에서 튜브 몸체(30)는 다이캐스팅 주조된 부품으로서 제조될 시에, 자체 외주연에서 간단하게 상호 간에 반대되는 2곳의 반경 방향으로 인출될 수 있다.
도16의 완전한 중심에는 재차 축(5)이 그 내부에 배치된 밸브(7)와 함께 도시되어 있다. 축(5)의 외주연과 튜브 몸체(30)의 내주연 사이에서는 윤활유를 오염물 트랩부(4)로 공급하기 위한 환상 채널(30')이 연장된다.
도16에서 그 배경에는 오염물 트랩부(4)의 바닥부(42)가 위치한다. 이 바닥부(42) 하부에는 노즐 지지 몸체(31)가 위치한다.
도17은 도16에 따른 토크 전달 수단들(6)을 부분 전개에 따라 도시하고 있다. 이 도17에서도 특히, 토크 전달 수단들(6)이 각각 인입 첨두부 및/또는 인입 경사부(61)를 구비하여 설계되어 있음을 확인할 수 있다. 그럼으로써 토크 전달 수단들은 조립될 시에 자동으로 구성된다.
도18은 도16에 따른 실시예에 대안적인 또 다른 2가지 구현예를 도시하고 있다. 도18의 좌측 부분에 따라, 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)와 반경방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들(48)을 구비하여 설계된다. 벽부들(48)의 반경 방향 내부의 단부는 각각 튜브 몸체(30)에 제공되는 그루브들과 함께 토크 전달 수단(6)을 형성한다.
도18의 우측 부분에 분출되어 보이는 단면도에 따라, 오염물 트랩부(4)는 추가로 반경 방향 내부의 벽부(43)를 구비하여 형성되고, 이 벽부(43)는 반경방향으로 연장되는 벽부들(48)을 통해 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)와 연결된다. 이와 같은 실시예에 따라, 반경 방향으로 연장되는 각각의 제2 벽부(48)는 반경 방향의 내부 방향을 향해 반경 방향 내부의 벽부(43)를 넘어서 돌출되며, 그런 후에 토크 전달 수단(6)을 형성할 수 있도록 튜브 몸체(30)의 면에 제공되는 축방향 그루브들과 맞물리게 된다.
또한, 도18에 따른 두 실시예에서도, 토크 전달 수단들(6)의 맞물림은 구동부(3)에 상대적으로 오염물 트랩부(4)를 간단하게 축방향으로 이동시킴으로써 체결되고 해제될 수 있다.
도19는 재차 도16 및 도18에 따른 토크 전달 수단들(6)의 또 다른 변형예를 도시하고 있다. 도19에 따른 변형예는 도19의 좌측 상부에 분출되는 방식으로 도시되어 있다. 본 실시예에 따라 토크 전달 수단들(6)은 그루브와 언더컷부를 구비한 스프링의 형태로 설계된다. 본 실시예에 따라, 반경 방향에서 내부로부터 외부 방향으로 작용하는 힘은 벽부들(48)로부터 튜브 몸체(30)에 유도될 수 있다. 동시에 구동부(3)에 상대적으로 오염물 트랩부(4)를 축방향으로 이동시킴으로써 토크 전달 수단들(6)의 맞물림을 체결하고 해제할 수 있다.
도20은 원심분리기(1)의 상부 영역을 절결하여 부분 수직 단면도로 도5에 따른 원심분리기(1)의 변형예를 도시하고 있다. 이 변형예에 따라, 도20에 따른 원심분리기(1)에서와 같이 원심 분리될 윤활유 부분 흐름은 상부로부터 이루어진다. 이를 위해, 나사식 커버(14) 내부에는 공급 채널(18)이 형성된다. 이 공급 채널(18)은 하부로부터 개시되면서 커버(14)의 표면에 대해 평행하게 연장되며, 그리고 커버(14)의 중심에서 하부 방향을 향해 오염물 트랩부(4) 쪽으로 개방된다.
본 실시예에 따라 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40) 및 상부 벽부(41)를 구비하고 있되, 상부 벽부(41)는 자체 중심에 유입구(44)를 구비한다. 이 유입구(44)는 축방향에서 볼 때 정확하게 채널(18)의 개구부의 맞은편에 위치한다. 채널(18)을 통해 원심 분리될 윤활유를 공급할 시에, 윤활유는 채널(18)의 커버측 단부로부터 수직 방향에서 상부로부터 하부 방향을 향해 유입구(44)를 관류하여 오염물 트랩부(4)의 내부로 유입된다.
도20에서 확인할 수 있는 원심분리기(1)의 나머지 부재들은 도5에 따른 실시예에 상응한다.
도21은 원심분리기의 상부 영역에 대한 단면을 확대도로 도시하고 있다. 도21의 우측에서는 잠금 고정 장치(38)를 확인할 수 있다. 이 잠금 고정 장치(38)는 별도의 구조 부재로서 축(5)의 상부 단부 내에 나사 체결된다. 상기 잠금 고정 장치(38)는 도21에는 오로지 상부 벽부(41)만이 도시되어 있는 오염물 트랩부(4)가 원심분리기의 작동 시에 구동부(3)에 상대적으로 상부 방향을 향해 이동하지 못하도록 보장한다.
구동부(3)에 대해서는 도21의 경우 오로지 튜브 몸체(30)의 상부 단부 영역만을 확인할 수 있다. 튜브 몸체(30)와 축(5) 사이에는 상부 미끄럼 베어링(52)이 배치된다. 이 미끄럼 베어링(52)은 튜브 몸체(30)에 상대적으로 베어링 갭이 오염물 트랩부(4)로 향하는 오일 흐름을 위한 목표되는 스로틀 지점(37)을 형성할 수 있는 그러한 갭을 갖는다. 스로틀 지점(37)에서는 오염물 트랩부(4)로 공급될 오일 부분 흐름의 오일 압력이 감소한다. 그런 후에 오일은 무압 상태로 유입구(44)를 통해 오염물 트랩부(4)의 내부로 유입된다.
축(5)의 센터링을 위해, 잠금 고정 장치(38)의 상부 단부 영역은 센터링되어 금속 소재의 인서트(15) 내에 위치한다. 이 인서트(15)는 자신의 측에서, 플라스틱으로 구성된 나사식 커버(14) 내에 동심으로 삽입된다.
나사식 커버(14) 이외에도, 바람직하게는 오염물 트랩부(4)를 저렴하게 제조하고 환경 친화적으로 폐기 처리하며, 바람직하게는 연소시킬 수 있도록 하기 위해, 자체 개별 부품들을 구비하는 오염물 트랩부(4) 역시 플라스틱으로 구성된다.
도22는 내연 기관의 윤활유를 정화하는데 이용되는 또 다른 원심분리기(1)를 종단면도로 도시하고 있다. 원심분리기(1)는 하우징(10)을 포함하며, 이 하우징(10)은 상측면에서 나사식 커버(14)를 이용하여 밀폐된다. 이를 위해 하우징(10)은 암나사산(11)을, 그리고 커버(14)는 수나사산(16)을 가지며, 이들 나사산들은 상호 간에 나사 체결되어 맞물리게 된다.
원심분리기(1)의 하부에서 하우징(10) 내에는 하우징 부재(10')가 배치되고, 이 하우징 부재는 본 실시예의 경우 인서트로서 상부로부터 하우징(10) 내에 삽입된다.
원심분리기(1)의 상부에는 로터(2)가 위치한다. 이 로터는 축(5) 상에 회전 가능하게 장착된다. 축(5)은 자체 하부 단부로써 하우징 부재(10')의 상측면에 배치되는 중앙 축 수납부(12) 내에 삽입되고, 예컨대 나사 체결되거나 압입 장착된다.
원심분리기(1)의 로터(2)는 2개의 부재로 구현되고, 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)로 구성된다.
로터(2)의 구동부(3)는 중앙 튜브 몸체(30)와 이 튜브 몸체로부터 개시되는 2개의 아암을 포함한다. 아암들을 통과하여 각각의 분기 채널(3)이 반동 노즐(34)로 이어진다. 구동부(3)는 하부 미끄럼 베어링(51)과 상부 롤러 베어링(52)을 이용하여 축(5) 상에 장착된다.
오염물 트랩부(4)는 외주 벽부(40), 상부 벽부 및 바닥부(42)로 구성되고, 외주 벽부(40)와 바닥부(42) 사이에는 외주연에 부재들의 상호 간 체결을 위한 용접 이음매(40')가 배치된다. 커버(14)가 하우징(10)으로부터 탈거될 시에, 오염물 트랩부(4)는 상부 방향으로의 인출을 통해 구동부(3)로부터 분리되어 별도로 폐기 처리될 수 있다. 그런 다음 원심분리기(1)를 재차 형성할 수 있도록 하기 위해, 새로운 오염물 트랩부(4)가 그 반대되는 방향에서 상부로부터 구동부(3) 상에 장착될 수 있다.
원심분리기(1) 내에서 정화될 윤활유의 공급은 하부로부터 중앙 오일 유입구(18)를 통해 이루어진다. 이 중앙 오일 유입구(18)는 하우징 부재(10')의 중심에 제공된다. 상기 오일 유입구(18)로부터 공급될 윤활유의 흐름 경로는 계속해서 축(5)의 중앙 채널(53)을 통과하고, 이로부터 2개의 부분 흐름으로, 다시 말해 분기 채널들(33)을 관류하여 노즐들(34)로 공급되는 제1 부분 흐름과 미끄럼 베어링(51) 내의 스로틀 지점, 튜브 몸체(30)와 축(5) 사이의 환상 채널(30') 그리고 유입구(44)를 통과한 다음 오염물 트랩부(4)의 상부 영역 내로 유입되는 제2 부분 흐름으로 분기된다. 오염물 트랩부(4) 내부에서는 오염물 트랩부(4) 내부의 반경 방향 외부의 부분이 오염물 수집 영역(4')을 형성한다. 이 오염물 수집 영역 내에서 원심력에 의해 윤활유로부터 분리된 오염물 입자가 오염물 입자 케이크로서 침전된다.
오일 유입구(18)의 영역과 축(5)의 중앙 채널(53)에는 최소 압력 밸브(7)가 배치된다. 이 최소 압력 밸브는 오일 유입구(18)에서 소정의 최소 오일 압력이 존재할 때 비로서 원심분리기(1)를 관류하는 오일 흐름을 허용한다. 최소 압력 밸브(7)는 본 실시예에 따라 밸브 몸체(70)를 포함하고, 이 밸브 몸체는 축방향에서 변위 가능하게 축(5)의 중공 구간 내에서 안내되고, 폐쇄 위치에서, 다시 말해 하부 방향을 향해 헬리컬 스프링(76)에 의해 예압된다. 도22는 폐쇄 위치에 있는 최소 압력 밸브(7)를 도시하고 있다. 오일 유입구(18)에서 오일 압력이 상승할 시에, 밸브 몸체(70)는 스프링(76)의 힘에 대항하여 상부 방향으로 변위되고, 그렇게 함으로써 윤활유는 오일 유입구(18)를 통해 축(5)의 중앙 채널(53) 내에 도달하고, 이로부터 앞서 기술한 바와 같이 두 부분 흐름으로 분배된다.
로터(2)의 하부 베어링(51)은 본 실시예에 따라 로터(2)에 속하는 베어링 부싱(21)을 구비한 미끄럼 베어링이다. 베어링 부싱(21)은 축(5)의 하부 부분에 있어 그에 상응하게 기능하는 외부 외주면 상에 안착된다.
상부 베어링(52)은 본 실시예에 따라 롤러 베어링으로서, 더욱 정확하게는 축(5)의 상부 단부와 구동부(3)에 속하는 튜브 몸체(30)의 상부 단부 사이에 배치되는 홈붙이 볼 베어링으로서 구현된다.
상부 베어링(52)의 하부에는 차폐 링(55)이 위치하고, 이 차폐 링은 도22의 좌측 반쪽 도면에서는 제1 실시예로, 그리고 도22의 우측 반쪽 도면에는 제2 실시예로 도시되어 있다.
도22의 좌측 반쪽 도면에 따라, 차폐 링(55)은 축(5)에 결속되는데, 바람직하게는 슬라이딩 시트(sliding seat) 내에 삽입 안착된다. 반경 방향 외부에서는 차폐 링(55)과 튜브 몸체(30)의 상부 단부의 내주연 사이에 갭이 제공되고, 윤활유를 충분히 그러나 다량이 아닌 정도로 베어링(52)에 공급할 수 있도록, 상기 갭을 통해 소량의 오일량이 통과할 수 있다.
도22의 우측 반쪽 도면에서, 차폐 링(55)은 튜브 몸체(30)의 상부 단부의 내주연에 결속되는데, 예를 들어 본 실시예에 따라서는 슬라이딩 시트 내에 압입 장착된다. 이러한 실시예의 경우, 반경 방향의 내부에서, 차폐 링(55)과 축(5)의 상부 단부 사이에 갭이 확보되고, 이러한 갭은 베어링(52)을 윤활하기 위해 보다 소량으로 오일을 통과시키는 역할을 한다. 차폐 링(55)의 하측면과 튜브 몸체(30)의 내주연 사이의 코너 영역에는 원심력에 의해 외부 방향으로 이동되는 오염물 입자가 침전될 수 있지만, 그러나 본 실시예에 따라, 오염물 입자가 손상을 가져오는 방식으로 베어링(52)에 도달할 수 있는 위험은 발생하지 않는다.
유입구(44)를 통해 오염물 트랩부(4)의 상부 영역에 도달하는 윤활유는 상부로부터 하부 방향으로 오염물 트랩부(4)의 내부를 관류하고, 로터(2)의 회전을 기반으로 오염물 입자는 원심력에 의해 반경 방향 외부에서 오염물 트랩부(4)의 내부에, 다시 말해 오염물 트랩부(4)의 오염물 수집 영역(4')에 침전된다. 정화된 윤활유는 반경 방향의 내부 및 하부에서 오일 배출구(47)를 통해 오염물 트랩부(4)로부터 배출되고, 오일 배출구(47)로부터 윤활유는 하우징(10)의 내부에 위치하는 무압 영역(13) 내에 도달하게 된다. 그런 다음 윤활유는 무압 영역으로부터 예컨대 해당하는 내연 기관의 오일 팬으로 순환된다.
오일 배출구(47)로부터 유출되는 오일 흐름을 감속시키고 균일화하기 위해, 구동부(3)의 하측면과 하우징 부재(10')의 상측면에는 원주 방향으로 연장되는 비연속적인 편향 리브들(17)이 제공된다.
노즐들(34)로부터 유출된 윤활유 흐름은 반경 방향 외부에서 편향 리브들(17)로부터 마찬가지로 무압 영역(13) 내로 유입되고, 이 무압 영역으로부터 다시 해당하는 내연 기관의 오일팬에 도달하게 된다.
도23은 도22에 따르지만 변형된 최소 압력 밸브를 구비한 원심분리기(1)의 단면도를 도시하고 있다. 본 실시예에 따라, 축(5)의 중앙 채널(53)은 축방향에서 더욱 짧게 설계되어 있으며, 그리고 폐쇄 방향에서 밸브 몸체(70)를 예압하는 스프링(76)은 밸브 몸체(70)에 있어 중앙 채널(53) 내에 위치하는 그의 샤프트(72) 둘레에 배치된다. 그렇게 함으로써 축방향에서 콤팩트한 구조가 달성된다.
본 실시예에 따라 또한 밸브 몸체(70)의 시일 헤드(71)는 오일 유입구(18)와 함께, 로터(2) 아래쪽에 위치하는 하우징 부재(10')에 위치한다. 오일 유입구(18)의 영역에서는 밸브 시트(75)가 형성되어 있으며, 이 밸브 시트에 시일 헤드(71)가 기밀하게 안착될 수 있다. 시일 헤드(71)로부터 밸브 몸체(70)의 샤프트(72)가 상부 방향을 향해 연장된다. 샤프트(72) 둘레에는 밸브 스프링(76)이 배치되고, 이 밸브 스프링의 상부 단부는 축(5)의 중앙 채널(53) 내 계단부에서 지지되고, 밸브 스프링의 하부 단부는 시일 헤드(71)에서 지지된다.
샤프트(72)의 상부 부분의 높이에서, 축(5) 상에는 베어링 부싱(21)을 구비한 하부 베어링(51)이 배치된다. 축(5)의 하부 영역을 통과하여서는 축의 중앙 채널(53)으로부터 개시되는 방식으로 반경 방향 관통구(54)가 상부 방향을 향해 연장된다. 또 다른 반경 방향 관통구(54")는 베어링 부싱(21)을 관통한다. 그렇게 함으로써, 윤활유를 위한 흐름 경로는 최소 압력 밸브(7)가 개방될 시에 오일 유입구(18)로부터 축(5)의 중앙 채널(53)을 통과하여 노즐들(34)로 향하는 분기 채널들(33)로 이어지는 방식으로 형성되며, 노즐들(34)을 통해서는 구동부(3)를 위한 제1 윤활유 부분 흐름이 안내된다.
이와 관련하여, 오염물 트랩부(4)로 향하는 제2 윤활유 부분 흐름은 오일 유입구(18)로부터 유출되어 축(5)의 중앙 채널(53) 그리고 스로틀 지점(37)을 관류하여 환상 채널(30')로 유입되고, 그런 다음 이 환상 채널(30')을 관류하여 상부 방향을 향해 도23에는 더 이상 도시되어 있지 않은 오염물 트랩부(4)의 유입구(44)에 도달하게 된다.
도23에서 추가로 볼 수 있는 개별 부재들과 도면 부호와 관련하여서는 도22의 실시예 설명이 참조된다.
도24는 마찬가지로 원심분리기의 또 다른 실시예를 종단면도로 도시하고 있되, 도24에서 본질적인 부분은 최소 압력 밸브(7) 및 초과 압력 제어 밸브(7')가 조합되어 내장된다는 점이다.
도24의 하부에서는 하우징 부재(10')의 중심 영역을 확인할 수 있다. 하우징 부재(10')의 중심에는 오일 유입구(18)가 위치한다. 오일 유입구(18)는 본 실시예에 따라 상부 방향을 향하는 연결편의 형태를 갖는다. 연결편의 상측면은 밸브 시트(75)로서 형성되고, 최소 압력 밸브(7)의 밸브 몸체(70)는 밸브 시트(75)와 상호 작용한다.
밸브 몸체(70)는 자체 중심에 오일 통로(74)를 구비하고 있다. 이 오일 통로(74)의 상측면은 제2 밸브 시트(75')로서 형성된다. 이 제2 밸브 시트(75')는 초과 압력 제어 밸브(7')의 부재로서 형성된 제2 밸브 몸체(70')와 상호 작용한다. 이와 관련하여 도24에는 두 밸브(7 및 7') 모두 폐쇄되어 있다. 두 밸브(7 및 7')의 폐쇄 위치는 공동의 밸브 스프링(76)에 의해 야기된다. 공동의 밸브 스프링(76)은 제2 밸브 몸체(70')와 축(5)의 중앙 채널(53) 내 계단부에서 지지된다.
도25는 도24에 따른 최소 압력 밸브(7)와 초과 압력 제어 밸브(7')로 이루어진 조합을 도시하고 있되, 최소 압력 밸브(7)는 개방된 상태로 있고, 초과 압력 제어 밸브(7')는 계속해서 폐쇄된 상태로 있는 모습이 도시되어 있다. 두 밸브 몸체(70 및 70')는 본 실시예에 따라 오일 유입구(18)에서의 오일 압력이 상승함으로써 스프링(76)의 힘에 대항하여 함께 상부 방향으로 변위되고, 이러한 변위는 밸브(70)가 축(5)의 중앙 채널(53) 내에 제공된 정지부에 인접하게 될 때까지 이루어진다. 이는 도4에서 확인할 수 있다. 이와 같은 위치에서, 윤활유는 오일 유입구(18)로부터 밸브 몸체(70)를 경유하여 반경 방향에서 외부 방향을 향해 반경 방향 채널들(54, 54')을 통과한 다음 일측에서는 분기 채널들(33)로, 그리고 타측에서는 환상 채널(30') 내로 유입된다. 이때 베어링 부싱(21)과 축(5) 사이의 베어링 갭은 환상 채널(30') 및 오염물 트랩부(4)로 향하는 윤활유 부분 흐름을 위한 스로틀 지점(37)을 형성한다.
도26에는 오일 유입구(18)에서 윤활유의 압력이 계속해서 상승한 후에, 초과 압력 제어 밸브(7')가 개방되는 상태가 도시되어 있다. 이와 관련하여, 계속해서 상승한 오일 압력에 의해, 오로지 제2 밸브 몸체(70')만이 스프링(76)의 힘에 대항하여 재차 계속해서 상부 방향으로 변위되며, 그럼으로써 제2 밸브 몸체(70')는 제1 밸브 몸체(70)에 위치하는 자신의 대응하는 밸브 시트(75')로부터 들어올려지게 된다. 그렇게 함으로써, 흐름 경로는 오일 통로(74)를 관류하고, 축(5)의 상부 부분을 통해 연장되는 감압 채널(13') 내로 이어지게 된다. 감압 채널(13')을 통해 오일은 원심분리기(1)의 무압 영역으로 배출된다.
도27은 최소 압력 밸브(7)와 초과 압력 제어 밸브(7')로 이루어진 조합의 변형된 실시예를 도시하고 있다. 차이점은 도27에 따른 실시예의 경우, 2개의 분리된 밸브 스프링(76 및 76')이 제공되어 있다는 것에 있다. 제1 밸브 스프링(76)은 본 실시예에 따라, 오로지 최소 압력 밸브(7)의 제1 밸브 몸체(70)에만 부하를 인가한다. 제2 밸브 스프링(76')은 본 실시예에 따라 오로지 초과 압력 제어 밸브(7')의 제2 밸브 몸체(70')에만 부하를 인가한다. 그에 따라, 두 밸브 몸체(70)를 폐쇄 위치에서 예압하는데 이용되는 힘이 개별적으로 결정될 수 있다. 그 외에 도27에 따른 실시예는 도24 내지 도26에 따르는 앞서 기술한 실시예에 상응한다.
도28은 변경된 최소 압력 밸브(7)를 구비한 원심분리기의 단면을 종단면도로 도시하고 있다. 또한 이 경우에도, 최소 압력 밸브(7)는 축(5) 내에 장착된다. 축(5)은 자체 하부 단부(50)에 나사산을 구비하여 형성되며, 이 나사산은 하우징 부재(10')의 중심 내에 위치하는 대응하는 나사산 보어 내에 나사 체결된다. 축(5)의 외주연 상에는, 축의 하부 나사산 단부(50)를 통해 베어링 부싱(21)이 하부 미끄럼 베어링(51)의 부재로서 안착된다. 베어링 부싱(21)의 외부에는, 구동부(3)의 튜브 몸체(30)의 하부 단부가 안착된다.
축(5)의 하부 중앙 채널(53.1)은 오일 유입구(18)를 형성한다. 그 외에도 하부로부터 구간(53.1) 내로는 슬리브 모양의 금속체가 삽입되는데, 이 금속체는 최소 압력 밸브(7)의 밸브 몸체(70)용 밸브 시트(75)를 형성한다.
밸브 몸체(70)는 밸브 시트(75) 상부에 배치되고, 축(5)의 중앙 채널(53.1) 내에서 축방향으로 변위 가능하게 안내된다. 스피링(76)을 이용하여 밸브 몸체(70)가 폐쇄 위치에서 예압된다.
도28은 개방 위치에 있는 최소 압력 밸브(7)를 도시하고 있다. 개방 위치에서 밸브 몸체(70)는 오일 유입구(18)에 존재하는 윤활유의 압력에 의해 스프링(76)의 힘에 대항하여 상부 방향으로 변위된다. 이러한 위치에서 밸브 몸체(70)는 자체 밸브 시트(75)로부터 들어올려지면서, 반경 방향 채널(54)을 개방한다. 이 반경 방향 채널(54)은 축(5)의 중앙 채널(53.1)으로부터 반동 노즐들(34)을 위한 분기 채널들(33)로 이어진다. 이와 같은 흐름 경로를 통해, 더욱 많은 제1 윤활유 부분 흐름이 구동부(3)로, 더욱 정확하게는 구동부의 반동 노즐들(34)로 공급된다.
제2 윤활유 부분 흐름은 상부 방향을 향해 축(5) 내의 제2 중앙 채널 구간(53.2)으로 유입되고, 이러한 흐름 경로를 통해 본 실시예에서는 도시되지 않은 오염물 트랩부(4)로 공급된다. 이때 이와 같은 흐름 경로의 구간은 밸브 몸체(70)를 통과한다. 이 밸브 몸체는 이를 위해 자체 대부분의 축방향 길이의 상부 부분에 길이방향 보어의 형태인 중앙 오일 통로(74)를 구비한다. 밸브 몸체(70)의 하부 선단부 근처에서 중앙 오일 통로(74)는 2개의 반경 방향 보어로 전환되고, 이들 반경 방향 보어들은 밸브 몸체(70)의 외주연에서 개방된다. 이와 같은 방식으로, 밸브 몸체(70)의 외주연과 중앙 채널 구간(53.1)의 내주연 사이에는, 스로틀 지점(37)이 형성되며, 이 스로틀 지점은 상부의 중앙 채널 구간(53.2)과 원심분리기(1)의 오염물 트랩부(4) 방향으로, 정의된 윤활유 유량을 공급하게 된다.
유입구(18)에서 윤활유 압력이 존재하지 않을 시에, 스프링(76)은 밸브 몸체(70)를 이 밸브 몸체의 폐쇄 위치로 압착하며, 이 폐쇄 위치에서 밸브 몸체(75)는 밸브 시트(75)이 기밀하게 안착된다. 이러한 위치에서, 구동부(3)로 향하는 제1 윤활유 부분 흐름과 오염물 트랩부(4)로 향하는 제2 윤활유 부분 흐름을 위한 두 흐름 경로는 기밀하게 폐쇄된다.
도29는 도28에 따른 최소 압력 밸브(7)의 변형예를 도시하고 있되, 그 차이점은 도29에 따른 최소 압력 밸브(7)의 경우, 그 밸브 몸체(70)가 오일 통로를 포함하지 않는 것에 있다. 오히려, 본 실시예에 따라, 밸브 몸체(70)의 외주연과 중앙 채널 구간(53.1)의 내주연 사이에 소정의 환상 갭이 존재한다. 이 환상 갭은, 오염물 트랩부(4)로 안내되는 윤활유 부분 흐름에 대한 스로틀 지점(37)을 형성하면서, 소정의 오일 흐름을 허용하고, 그에 따라 공급되는 윤활유를 구동부(3)와 도29에는 미도시한 오염물 트랩부(4)로 향하는 2개의 윤활유 부분 흐름으로 목표하는 바대로 분할하는 역할을 한다. 밸브 몸체의 그외 특성 및 기능의 측면에서 도29에 따른 실시예는 도28에 따른 실시예에 상응한다.
도30은 원심분리기의 하부 부분을 종단면도로 도시하고 있다. 도30의 완전 하부에는, 축(5)을 위한 중앙 축 수납부(12)를 구비한 하우징 부재(10')를 확인할 수 있다. 축(5)은 자체 하부의 나사산 단부(50)를 이용하여 축 수납부(12) 내에 나사 체결된다. 축(5) 상에는, 재차 로터(2)가 2개의 베어링을 이용하여 회전 가능하게 장착되고, 도30에는 오로지 미끄럼 베어링으로서 고안된 하부 베어링(51)만을 확인할 수 있다.
도30의 상부 부분의 좌측 및 우측에는, 로터(2)의 오염물 트랩부(4)의 하부 영역을 확인할 수 있다. 이에 따른 특징은, 오염물 트랩부(4)의 바닥부(42)가 관통구들(42.2)을 구비하여 설계된다는 점에 있다. 관통구들(42.2)은 본 실시예에 따라 보어들의 형태로 설계된다. 이들 보어들은 링의 형태로 바닥부(42)의 영역에 걸쳐 3곳의 상이한 반경부에 상호 간에 동심을 이루면서 분포되어 위치한다.
바닥부(42)의 하부에는 축방향으로 이격되어 차폐판(32.1)이 위치한다. 이 차폐판은 로터(2)의 구동부(3)의 일 부분이다. 바닥부(42)와 차폐판(32.1) 사이의 공간은 정화된 오일의 오일 배출구(47)를 형성한다.
또한, 구동부(3)는 2개의 분기 채널(33)을 포함하며, 이들 분기 채널들은 각각 로터(2)의 구동을 위해 구동 노즐들(34)에 이어진다. 차폐판(32.1)으로부터는 중심에서 구동부(3)의 튜브 몸체(30)가 상부 방향을 향해 연장된다. 구동부(3)와 축(5) 사이에는 미끄럼 베어링(51)이 배치된다.
축(5)의 하부 단부는 오일 유입구(18)를 형성하며, 이 오일 유입구에는 상부 방향을 향해 축(5)의 중앙 채널(53)이 연결된다. 분기 채널들(33)의 높이에서, 축(5)의 벽부를 관통하는 반경 방향 채널(54)은 오일 유입구(18)를 분기 채널들(33)과 연결 시킨다. 오염물 트랩부(4)로 공급되는 윤활유 부분 흐름은 계속해서 상부 방향을 향해 축(5)의 중앙 채널(53)을 관류하고, 그런 다음 오염물 트랩부(4) 내로 유입된다.
오염물 트랩부(4) 내에서, 반경 방향 외부에서 외주 벽부(40)의 내주연에 오염물 입자가 전혀 없거나 혹은 오로지 상대적으로 극미한 량만이 침전되는 점에 한해서, 정화된 윤활유는 오염물 트랩부(4)의 내부로부터, 관통구들(42.2)의 반경 방향의 최외곽 링을 통과하여, 하부 방향을 향해 오염물 트랩부(4)의 오일 배출구(47)로 배출된다. 그러므로 오염물 트랩부(4)에 있어서, 관통구들(42.2)의 최외곽 링으로부터 반경 방향에서 내부에 위치하는 그의 부분은 오일로 충전되지 않으며, 그럼으로써 오염물 트랩부(4) 내부에 위치하는 오일을 포함하는 오염물 트랩부(4)의 하중은 상대적으로 작게 유지된다. 그에 따라, 시동 시에 로터(2)의 신속한 가속이 가능하며, 그리고 구동 출력이 사전 지정된 경우 높은 회전 속도가 허용된다.
외주 벽부(40)의 내주연에 침전되는 오염물 입자 케이크가 관통구들(42.2)의 최외곽 링을 덮을 정도로 두꺼워지면, 정화된 윤활유는, 관통구들(42.2)에 있어 반경 방향에서 내부 방향을 향해 그 다음으로 후행하는 그들의 링을 통과하여 배출된다. 이와 같은 방식으로, 오염물 입자 케이크가 점차적으로 두꺼워질 시에도, 오염물 트랩부(4) 내에 존재하는 오일량은 제한된다.
도30의 좌측 반쪽 도면에서는, 오염물 트랩부(4) 내부에 다수의 가이드 및 분리 벽부들(48) 중 하나의 가이드 및 분리 벽부를 확인할 수 있다. 이러한 가이드 및 분리 벽부들(48)은 각각 반경 방향으로 연장되면서, 일측에서는 로터(2)의 가속 시에 윤활유가 그에 종동하도록 하고 타측에서는 오염물 트랩부(4)를 보강하는 역할을 하며, 그럼으로써 오염물 트랩부(4)는 플라스틱으로 제조될 수 있게 된다.
도30의 우측 반쪽 도면에서, 바닥부(42)의 상측면에는 추가적으로 오일이 관통되지만 오염물 입자는 광역적으로 투과되지 못하는 재료층(42.3)이 배치된다. 이러한 층(42.3)은 예컨대 부직포 또는 직물로 구성된다.
바닥부(42)의 하부에는 반경 방향으로 연장되면서 바닥부(42)의 하측면을 지지하는 리브들(32.4)이 위치하고, 이들 리브들은 구동부(3)의 부분이다.
도31a는 도30의 절결선(A-A)에 따라 도30의 원심분리기를 절결하여 단면도로 도시하고 있다. 반경 방향에서 완전 외부에는 오염물 트랩부(4)의 외주 벽부(40)가 위치한다. 반경 방향에서 외주 벽부(40)의 바로 안쪽에는 평면도에 따라 관통구들(42.2)의 3개의 링을 구비한 바닥부(42)를 확인할 수 있다. 가이드 및 분리 벽부들(48)은 도31a에는 도시되어 있지 않다.
도31a의 중심에서는, 중앙 채널(53)을 겸비한 축(5)을 확인할 수 있다. 반경 방향에서 중앙 채널(53)의 외부에는 구동부(3)의 튜브 몸체(30)가 동심으로 위치한다. 튜브 몸체(30)는 축(5)과 함께 환상 채널(30')을 형성한다.
도31b는 도30의 절결선(B-B)에 따라 도30의 원심분리기를 횡단면도로 도시하고 있다. 이와 관련하여, 본 실시예에 따라 반경 방향으로 연장되는 총 4개의 지지 리브(32.4)를 구비한 차폐판(32.1)의 상측면을 확인할 수 있다. 차폐판(32.1)의 하부에는, 자체 대응하는 각각의 반동 노즐(34)을 겸비한 분기 채널들(33)이 은폐되어 위치한다. 도31b의 중심에서는 중공 몸체(30) 및 축(5)이 단면도로 도시되어 있다. 차폐판(32.1)의 상측면과 지지 리브들(32.4) 사이의 영역은 오염물 트랩부(4)로부터 유출되는 정화된 윤활유 등의 오일 배출구(47)를 형성한다.
도32는 원심분리기(1)의 실시예를 도시하고 있되, 원심분리기는, 정화된 윤활유 흐름과 반동 노즐들(34)로부터 유출된 윤활유 흐름을 상호 간에 분리하고, 로터(2)의 외주면으로부터 멀리 이격되도록 하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 하우징 부재(10')의 상측면에는, 하우징 부재(10')로부터 그리고 상호 간에 축방향으로 이격되는 방식으로, 2개의 차폐판(17' 및 17")이 장착된다. 하부 차폐판(17')은, 하우징 부재(10')로부터 축방향으로 극미하게 이격되면서, 반경 방향의 내부에서는 오염물 트램 부재(4)로부터 정화되어 유출되는 윤활유 등의 오일 배출구(47)에 인접할 때까지 연장된다. 이와 같이 오일 배출구(47)를 통해 유출되는 윤활유는 하우징 부재(10')의 상측면과 하부 차폐판(17')의 하측면 사이의 갭을 통과하여 무압 상태의 원심분리기 영역(13)으로 유입된다.
반동 노즐들(34)로부터 유출된 윤활유 흐름은 하부 차폐판(17')의 상측면과 상부 차폐판(17")의 하측면 사이에 있는 갭에 도달하고, 그런 다음 이 갭을 통과하여 마찬가지로 무압 상태의 영역(13)으로 유입된다. 이와 같은 방식으로, 오일 배출구(47) 및 반동 노즐들(34)로부터 유출되는 윤활유 부분 흐름들은 상호 간에 간섭하는 영향을 미치지 않는 점이 달성된다. 그 외에도, 유출되는 어느 윤활유도 상당한 수준으로, 로터(2)의 외주연에, 보다 정확하게 말하면 로터의 오염물 트랩부(4)의 외주연에 도달하지 못하며, 그럼으로써 로터의 외측면에 도달하는 윤활유에 의해 야기되는 로터(2)의 바람직하지 못한 제동은 회피된다.
도32의 우측에는, 재차 원심분리기(1)의 중심 영역에서 오일 유입구(18) 위쪽에 위치하는 최소 압력 밸브(7)를 확인할 수 있다. 이 최소 압력 밸브는 도29에 따른 실시예에 상응한다.
도33은 원심분리기의 단면도를 도시하고 있되, 이 원심분리기는 로터(2)를 지지하기 위한 축(5)이 본 실시예에 따라 하우징 부재(10')와 일체형으로 구현되는 것을 특징으로 한다. 이때 축(5)과 하우징 부재(10')로 이루어지는 일체형 구조 부재는 하중의 이유에서 바람직하게는 경금속으로 구성된다. 알루미늄이나 마그네슘과 같은 경금속은 미끄럼 베어링 내의 미끄럼 쌍과 관련하여 바람직하지 못한 특성을 가지기 때문에, 도33에 따른 본 실시예의 경우 추가로 제공되는 점에서, 축(5)의 하부 부분의 외주연 상에는 베어링 슬리브(51')가 안착되는데, 바람직하게는 긴밀하게 압입된다. 상기와 같은 베어링 슬리브(51')의 정확히 원형인 외주연을 보장하기 위해, 바람직하게는 베어링 슬리브의 외주연은 축(5) 상에 베어링 슬 리브(51')가 압입된 후에, 연마를 통해 정확하게 원통형인 외주연 형상으로 가공된다.
베어링 슬리브(51')의 외주연 상에는 로터(2)의 부재로서 본 실시예에 따라서는 로터의 구동부(3)의 부재로서 베어링 부싱(21)이 안착된다.
축(5)의 중앙 채널(53) 내에 배치되는 최소 압력 밸브(7)는 도29에 따라 이미 설명한 실시예에 상응한다. 도33에 제시되는 또 다른 부재들과 도면 부호와 관련하여서는 전술한 도면 실시예 설명이 참조된다.
도34는 원심분리기의 중앙 상부 영역을 절결하여 종단면도로 도시하고 있다. 도34의 완전 상부에는 커버(14)의 중심 영역을 확인할 수 있다. 그 아래에는 로터(2)의 부재를 본 실시예에서는 오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41)의 중심 구간을 확인할 수 있다. 도34의 중심에는 수직으로 축(5)이 연장되어 있되, 이 축은 중앙 채널(53)을 구비하여 설계된다. 축(5)은 튜브 몸체(30)로부터 이격되어 튜브 몸체(30)에 의해 둘러싸여 있으며, 이 튜브 몸체는 도34에서는 확인할 수 없는 로터(2)의 구동부(3)의 부분이다.
오염물 트랩부(4)로 부분 흐름으로서 공급될 윤활유는 하부로부터 상부 방향을 향해 축(5)의 중앙 채널(53)을 관류하며, 그런 다음 상기 축으로부터 롤러 베어링(52)의 상부에 위치하는 반경 방향을 통해 화상 채널(30')의 상부 단부 영역 내로 유입된다. 상기 상부 단부 영역으로부터는 2개의 오일 유입구(44)가 오염물 트랩부(4)의 내부로 이어진다.
반경 방향에서 오일 유입구들(44)의 외부에서는 튜브 몸체(30)의 상부 단부 영역 상에 칼라부(39)가 안착되는데, 본 실시예에 따라서는 압입된다. 칼라부(39)는 축방향 하부 및 반경 방향 외부에서 폐쇄되고, 축방향의 상부에서는 개방된다. 이러한 칼라부(39)는 튜브 몸체(30)의 상부 단부 영역의 외주연과 함께 환상 갭을 형성하고, 이러한 환상 갭에 의해 유입구들(44)을 통해 관류하는 윤활유가 균일하게 오염물 트랩부(4)의 원주 방향으로 분포되며, 그리고 가능한 한 멀리 이격된 상부에서 즉 상부 벽부(41)의 바로 아래에서 오염물 트랩부(4) 내로 유입된다.
로터(2)의 상부에는, 본 실시예에 따라 추가의 롤러 베어링(15')이 제공된다. 이 롤러 베어링(15')은 커버(14) 내에 고정된다. 오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41)의 상측면 상에는 환상의 정지면(45)이 형성되는데, 이 정지면은 예컨대 접착 결합된 링의 형태로 형성된다. 이와 같은 정지면(45)을 이용하여 로터(2)의 회전 시에, 로터의 작동으로 발생하는 축방향 힘이 롤러 베어링(15')으로 유도될 수 있으며, 그럼으로써 그 결과에 따른 축방향 힘이 발생하더라도 마찰이 거의 없는 작동이 보장된다. 로터(2)의 회전 가능한 지지를 위해, 이 로터는 추가의 베어링(15')을 필요로 하지 않는다.
도35는 원심분리기(1)의 일 실시예를 도시하고 있되, 이에 따른 원심분리기는, 본 실시예에 따라 로터(2)의 지지를 위해 하우징에 고정된 축이 제공되는 것이 아니라, 로터(2) 자체가 원심분리기(1)의 하우징(10) 내에서, 그리고 그 커버(14)에 접하여 회전 가능하게 장착될 수 있도록 하는 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
원심분리기의 로터(2)는 본 실시예에서도 또한 재차 구동부(3)와 이 구동부와 탈착 가능하게 결합되고 축방향에서 상부 방향을 향해 인출 가능한 오염물 트랩부(4)를 구비하고 있다. 구동부(3)는 중앙 튜브 몸체(30)를 포함하며, 이 튜브 몸체로부터는 하부 영역에서, 각각의 대응하는 반동 노즐(34)로 향하는 각각의 분기 채널(33)을 구비한 2개의 아암이 개시된다. 튜브 몸체(30)의 내부에는 채널(30')이 형성된다.
튜브 몸체(30)의 하부 단부 영역에는 베어링 부재(51.2)가 삽입되는데, 예컨대 압입 장착된다. 상기 베어링 부재는, 하우징 부재(10) 내에 삽입된 베어링 부싱(51.1)과 함께 우수한 미끄럼 쌍을 제공하는 재료로 이루어진다. 예를 들어, 베어링 부재(51.1)는 강으로 구성되고, 베어링 부싱(51.1)은 청동으로 구성된다. 그 외 구동부(3)는 바람직하게는 알루미늄이나 마그네슘같은 경금속으로 제조된다.
튜브 몸체(30)의 상부 단부에서는 삽입편이 이 튜브 몸체 내로 삽입되는데, 바람직하게는 압입 장착된다. 삽입편은 상부 방향을 향해 로터(2)보다 높게 돌출된 축단(5")을 형성한다. 상부 롤러 베어링(52)을 이용하는 경우에, 로터(2)는 상부에서 센터링되고 롤러 베어링(52)을 이용하여 커버(14) 내에서 지지된다.
채널(30') 내에서는 이 채널의 하부 영역에서 최소 압력 밸브(7)가 베어링 부재(51.2)의 상부에 장착되고, 최소 압력 밸브(7)는 재차 도29에 따른 실시예에 상응한다. 만일 최소 압력 밸브(7)가 중공 베어링 부재(51.2) 내의 오일 유입구(18)에서 발생하는 오일 압력에 의해 상부 방향으로 변위된다면 공급되는 윤활유는 2개의 부분 흐름으로, 다시 말해 일측에서는 노즐들(34)로 향하는 분기 채널(33)로, 그리고 타측에서는 채널(30')을 통해 유입구(44)를 경유하여 오염물 트랩부(4) 내로 유입되는 부분 흐름들로 분할된다.
오염물 트랩부(4) 내에서 정화된 윤활유는 반경 방향의 내부와 하부에 제공되는 오일 배출구(47)를 통해 오염물 트랩부(4)에서 배출되고, 반동 노즐들(34)로부터 유출되는 오일 흐름과 함께 무압 상태의 영역(13)으로 유입된다.
원심분리기(1)의 작동 시에 발생하는 윤활유 압력으로 인해, 로터(2)는 축방향에서, 추가의 축방향 변위가 상부 롤러 베어링(52)에 제공된 정지부에 의해 더 이상 가능하지 못하게 될 때까지, 상부 방향을 향해 이동하게 된다. 도35에 도시되어 있는 바와 같은 상기한 위치에서, 하부에 제공되는 미끄럼 베어링(51) 내에는 축방향으로 상호 간에 인접하는 표면들은 존재하지 않으며, 그럼으로써 미끄럼 베어링(51)의 원활하게 작동하는 운전이 보장된다.
도36은 재차 도35에 따른 원심분리기(1)의 변형예를 종단면도로 도시하고 있되, 도35에 대한 차이점에서 도36에 따라서는 로터(2)의 지지가 2개의 베어링(51 및 52)을 이용하여 이루어지며, 이 두 베어링은 구동부(3)의 하부 부분에 배치된다.
로터(2)는 본 실시예에서도 또한 구동부(3)와 오염물 트랩부(4)를 포함하고, 이 두 부재는 커버(14)의 나사 체결이 풀릴 시에 상호 간에 분리될 수 있다.
구동부(3)는 본 실시예에서도 또한 재차, 자체 내부에 형성되는 채널(30')을 구비한 중앙 튜브 몸체(30)뿐만 아니라 측면으로 돌출된 2개의 아암을 포함한다. 이들 아암들은 반동 노즐들(34)로 향하는 2개의 채널(33)을 포함한다.
튜브 몸체(30)의 하부 단부 내로는, 본 실시예서도 또한 재차 베어링 부재(51.2)가 하부로부터 삽입되는데, 예컨대 압입 장착된다. 이와 같은 베어링 부재(51.2)는 베어링 부싱(51.1) 내에 안착된다. 이 베어링 부싱(51.1)은 자신의 측면에서 하우징 부재(10') 내의 중앙 베어링 수납부(12) 내에 삽입된다.
베어링 부싱(51.1) 및 베어링 부재(51.2)로 형성되는 상기한 미끄럼 베어링(51)의 상부에는 축방향으로 극미하게 이격되어 제2 베어링으로서 롤러 베어링(52)이 배치된다. 이러한 롤러 베어링(52)은 자체 외주연으로써 마찬가지로 하우징 부재(10')의 중앙 베어링 수납부(12) 내에 안착되며, 그리고 자체 내주연으로써는 베어링 부재(51.2)의 외주연 상에 안착된다. 이러한 두 베어링(51 및 52)의 배치와 오염물 트랩부(4)를 통과하여 상부 방향을 향하는 구동부(3)의 연장부를 이용하여, 로터는 용이하게 회전 가능하게 장착될 뿐 아니라 동시에 경사 모멘트에 대항하여 충분히 보호된다.
로터(2)의 상부 단부에서는 로터의 튜브 몸체(30)가 폐쇄된다. 로터(2)의 상부 부분에서 또 다른 지지는 이루어지지 않는다.
튜브 몸체(30)의 내부에 배치되는 최소 압력 밸브(7)는 앞서 도29에 따라 기술한 실시예에 상응한다.
도37은 원심분리기의 실시예를 횡단면도로 도시하고 있다. 이러한 실시예에 따라, 로터(2)의 지지를 위해 재차 중앙 축(5)이 제공되며, 이 중앙 축을 중심으로 구동부(3)의 튜브 몸체(30)가 동심으로 연장된다. 이때, 도37에 도시된 횡단면은 오염물 트랩부(4)의 내부로 유입되는 윤활유를 위한 유입구들(44)의 높이에서 로터(2)의 상부 중심 영역에 위치한다.
도37의 중심에는 중앙 축(5)이 위치한다. 이 중앙 축(5)은 이미 앞서 설명했던 바와 같이, 하우징 부재(10')와 결합되거나 일체형으로 형성된다. 반경 방향에서 축(5)의 외부에는 환상 채널(30')이 위치하고, 이 환상 채널은 자신의 측면에서 반경 방향 외부 방향을 향해 로터(2)의 구동부(3)의 부분으로서 형성된 중앙 튜브 몸체(30)에 의해 한정된다.
도37에 도시된 실시예는, 튜브 몸체(30)의 내주연으로부터, 상호 간에 평행하면서도 튜브 몸체(30)의 길이 방향으로 연장되는 일체 성형된 리브들(39')이 돌출되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 리브들(39')은 로터(2)의 회전 시에, 그에 따라 튜브 몸체(30)의 회전 시에, 환상 채널(30')을 통과하여 유입구들(44)의 방향으로 흐르는 윤활유가 효과적으로 회전되도록 작용하며, 그럼으로써 환상 채널(30')로부터 유입구들(44) 내로 이루어지는 윤활유의 오버플로가 용이해지면서도 균일화된다.
반경 방향에서 튜브 몸체(30)의 외부에서는 원주 방향으로 분포되어 배치되는 가이드 및 분리 벽부들(48)을 확인할 수 있다. 이들 가이드 및 분리 벽부들은 자체 반경 방향 내부의 단부를 이용하여 튜브 몸체(30)로부터 이격되어 위치한다.
최종적으로 도37에 따라 상호 간에 맞은편에 위치하는 토크 전달 수단들(6)을 확인할 수 있다. 이들 토크 전달 수단들은 구동부(3)로부터 오염물 트랩부(4) 상으로 토크를 전달하는 역할을 하며, 그리고 토크 전달 수단들(6)의 맞물림이 구동부 상에 오염물 트랩부(4)를 축방향으로 안착시킴으로써 체결되고, 또한 구동부(3)로부터 오염물 트랩부(4)를 축방향으로 인출시킴으로써 맞물림이 해제될 수 있는 방식으로 구현된다. 도37의 배경에는 마지막으로 오염물 트랩부(4)의 바닥부(42)를 확인할 수 있다.
도38a는 변경된 최소 압력 밸브(7)를 겸비한 원심분리기의 단면을 종단면도로 도시하고 있다. 원심분리기의 나머지 부재들의 경우, 도38a에 따른 원심분리기는 도30에 따라 설명된 실시예에 상응한다.
로터(2)는 본 실시예에 따라 재차, 로터 자체 하부 부분에 위치하는 미끄럼 베어링(51)을 이용하여, 하우징에 고정된 축(5) 상에 장착된다. 축(5)은 본 실시예에 따라 자체 하부 나사산 단부(50)를 이용하여, 로터(2) 하부의 하우징 부재(10') 내에 제공되는 중앙 축 수납부(12) 내에 나사 체결된다.
나사산 단부(50)의 상부에서 축(5)의 하부 영역의 외주연 상에는 베어링 부싱(21)이 안착된다. 이 베어링 부싱은 하부로부터 구동부(3)의 중앙 튜브 몸체(30) 내로 삽입된다. 이때 베어링 부싱(21)의 상측면은 최소 압력 밸브(7)의 밸브 몸체(70)를 위한 밸브 시트(75)를 형성한다. 밸브 몸체(70)는 중공으로 구현되고, 축(5) 상에서 축방향으로 변위 가능하게 안내된다. 밸브 몸체(70)의 상부에 배치되는 밸브 스프링(76)을 이용하여, 밸브 몸체(70)는 폐쇄 위치에서 예압된다.
축(5)의 하부 단부에 제공되는 중앙 채널(53)을 구비한 축(5)의 하부 단부에 위치하는 중앙 오일 유입구(18)에 충분한 오일 압력이 생성되지 않는 점에 한해서, 최소 압력 밸브(7)는 도38a에 도시된 자체의 폐쇄 위치를 취한다. 이러한 위치에서, 밸브 몸체(70)는 밸브 시트(75)에 기밀하게 안착된다. 동시에, 밸브 몸체(70)는 반경 방향 내부에서 더욱 큰 외경을 갖는 축(5)의 구간(5.1) 상에 위치한다. 이러한 위치에서 밸브 몸체(70)는 자신의 내주연에서도 이 내주연에 제공되는 밀봉 링(77)을 이용하여 축(5)의 구간(5.1)에 대항하여 밀봉된다. 그에 따라, 오일 유입구(18)로부터 유출되는 윤활유는 2개의 채널(33)이나 혹은 환상 채널(30') 어느 곳으로도 유입될 수 없게 된다.
만일 오일 유입구(18)에서 최소 압력 이상으로 오일 압력이 상승하면, 오일 압력은 스프링(76)의 힘에 대항하여 밸브 몸체(70)를 그 개방 위치로 변위시킨다. 이는 도38b에 도시된 바와 같다. 그런 다음 밸브 몸체(70)는 축(5)에 있어 보다 작은 외경을 갖는 그의 구간(5.2)의 높이에 위치하며, 그럼으로써 축(5)의 구간(5.2)의 외주연과 중공 밸브 몸체(70)의 내주연 사이에 환상 갭이 형성된다.
밸브 몸체(70)에 있어 도38b에 따라 지시되는 그의 위치에서, 윤활유는 유입구(18)로부터 유출되어 상부 방향을 향해 축(5)의 중앙 채널(53)을 관류할 수 있으며, 그런 다음 2개의 윤활유 부분 흐름으로 분할된다. 제1 윤활유 부분 흐름은 우선적으로 반경 방햐에서 외부 방향을 향해, 그런 다음 하부 방향으로, 그리고 재차 반경 방향에서 외부 방향을 향해 분기 채널들(33)로 유입된다. 이들 분기 채널들은 도38b에서는 확인할 수 없는 반동 노즐들(34)로 이어진다. 제2 윤활유 부분 흐름은 축방향에서 상부 방향을 향해 밸브 몸체(70)의 중공 내부를 관류한 다음 환상 채널(30')로 유입되고, 이 환상 채널로부터 다시 오염물 트랩부(4) 내로 유입된다.
도39는 도38a 및 도38b에 따른 원심분리기의 변형예를 도시하고 있되, 이 변형예는 최소 압력 밸브(7)의 변경된 실시예를 구비하고 있다. 또한, 도39에 따른 실시예의 경우, 중앙 축(5)은 자체 하부 나사산 단부(50)를 이용하여 하우징 부재(10')의 중심에 제공되는 축 수납부(12) 내에 나사 체결된다. 나사산 단부(50)의 상부에 위치하는 축(5)의 하부 부분 상에는, 본 실시예에 따라 하부 미끄럼 베어링(51)을 이용하여 로터(2)를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링 부싱(21)이 안착된다. 외부에서 베어링 부싱(21) 상에는, 구동부(3)의 튜브 몸체(30)의 하부 단부 영역이 안착된다. 축(5)의 하부 영역의 외주연과 베어링 부싱(21)의 내주연 사이에는, 미끄럼 베어링(51)의 베어링 갭(56)이 위치한다.
도39에 도시된 실시예의 경우, 베어링 부싱(21)의 상부 선단면과 축(5) 내에 제공되는 계단부(57)에 있어, 반경 방향에서 내부 방향을 향해 상기 상부 선단면에 연결되고 상부 방향을 향하는 계단부 영역은 함께 최소 압력 밸브(7)의 밸브 몸체(70)를 위한 밸브 시트를 형성한다. 폐쇄 위치에서의 예압을 위해, 본 실시예에 따라, 밸브 몸체(70)는 이 밸브 몸체 위쪽에 배치되는 밸브 스프링(76)에 의해 하중을 인가 받는다. 보다 큰 외경의 하부 구간(5.1)과 보다 작은 외경을 구비하여 상기 하부 구간 위쪽에서 이어지는 구간(5.2)을 구비한 축(5)의 실시예는 도38에 따른 실시예와 일치한다.
최소 압력 밸브(7)와 관련하여 도39에 도시된 폐쇄 위치에서, 밸브 몸체(70)는 밸브 시트(75)에 기밀하게 안착된다. 그렇게 함으로써 유입구(18)로부터 2개의 채널(33)과 환상 채널(30')로 공급될 윤활유 흐름은 차단된다. 도38a 및 도38b에 따른 실시예와 상이한 점에서, 도39에 따른 실시예의 경우, 밸브 몸체(70)는 추가적으로 하부 미끄럼 베어링(51) 내에 제공되는 베어링 갭(56)을 폐쇄시키는 역할을 한다. 그에 따라, 최소 압력 밸브(7)가 폐쇄될 시에 베어링 갭(56)을 통해서 오일 흐름은 누출될 수 없게 된다.
만일, 유입구(18)에서, 그리고 축(5)의 중앙 채널(53) 내에서 오일 압력이 상승함으로써, 밸브 몸체(70)가 스프링(76)의 힘에 대항하여 자체 밸브 시트(75)로부터 들어올려진다면, 일측에서는 2개의 채널(33) 및 환상 채널(30')로 향하는 흐름 경로가 개방되며, 그리고 타측에서는 오일 유입을 위한 베어링 갭(56) 역시 개방된다. 그렇게 함으로써 오일을 이용한 미끄럼 베어링(51)의 충분한 윤활이 보장된다.
만일 오일 압력이 강하하면, 밸브 스프링(76)은 밸브 몸체(70)를 다시금 도39에 도시된 밸브 몸체의 폐쇄 위치로 압착한다. 이때 밸브 몸체(70)는 동시에 로터(2)를 정지시키는데, 이러한 점은 예컨대 해당하는 내연 기관이 정지했을 시에 로터(2)의 바람직하지 못한 오랜 후운전을 억제한다.
도39에 도시된 추가의 개별 부재들과 도면 부호와 관련하여서는 전술한 도면 실시예 설명이 참조된다.
도40은 원심분리기(1)의 실시예를 도시하고 있다. 이에 따른 원심분리기는 대부분이 이미 설명한 도35에 따른 원심분리기의 실시예와 일치한다. 차이점이 있다면, 도40에 따른 원심분리기(1)의 경우, 오염물 트랩부(4)로 유입되어 정화될 윤활유를 위한 유입구(44)가 상이하게 구현된다는 것에 있다. 이와 관련하여, 간단한 관통구들 대신에, 2개 혹은 그 이상의 유연한 호스 아암(44.1)이 유입구(44)로서 제공된다. 이때, 호스 아암들(44.1)은 자체 반경 방향 내부의 단부에서 튜브 몸체(30)의 상부 단부 영역에 고정되고, 튜브 몸체(30)의 내부에 위치하는 채널(30')과 관류되는 방식으로 연결된다. 상기 채널을 통해서는 정화될 윤활유의 공급이 이루어진다.
도40의 좌측 반쪽 도면에는, 로터(2)의 오염물 트랩부(4)가 상대적으로 극미한 량의 오염물 입자가 외주 벽부(40)의 내부 표면에 침전된 상태로 도시되어 있다. 이와 관련하여, 호스 아암(44.1)은 로터(2)의 회전 시에 도40에서 좌측 상부에 도시된, 원심력에 의해 야기되는 위치를 취하게 된다. 이러한 위치에서, 오염물 트랩부(4)의 내부로 유입되어 정화될 윤활유를 위한 유입구(44)가 상대적으로 멀리 이격되는 반경 방향 외부에, 그리고 이미 침전된 오염물 트랩 케이크에 있어서 내부 방향을 향하는 그의 표면 바로 앞에 위치한다.
도40의 우측 반쪽 도면에서는, 오염물 트랩부(4) 내에 이미 상당한 두께의 오염물 트랩 케이크가 침전된 상태의 로터(2)가 도시되어 있다. 이는 오염물 트랩부(4)의 사용 기간이 다하기 바로 직전에 발생하는 것과 같다. 반경 방향에서 외부로부터 내부 방향으로 성장하는 오염물 입자 케이크에 의해, 유연한 호스 아암(44.1)은 유입구(44)를 형성하는 자체 자유 단부로써 반경 방향에서 함께 내부 방향으로 이동되며, 그럼으로써 호스 아암은 최종적으로 도40의 우측 반쪽 도면에 도시된 위치를 취하게 된다. 유연한 호스 아암들(44.1)을 이용하면, 오염물 트랩부(4)로 유입되어 정화될 윤활유를 위한 유입구(44)가 항상 이미 침전된 오염물 입자 케이크가 여전히 허용하는 점에 한해서, 반경 방향 외부에 위치하는 점이 달성된다.
도40에 도시된 또 다른 부재들과 도면 부호와 관련하여서는, 전술한 도면 실시예 설명이 참조된다.
도41은 원심분리기의 변형예를 도시하고 있다. 이러한 변형예의 경우 로터(2)의 오염물 트랩부(4) 및 구동부(3)는 조정 가능한 래치 핀(8)를 이용하여 상호 간에 탈착 가능하게 결합된다.
도41에서 상부에는, 커버(14)의 중심 영역을 확인할 수 있다. 그 아래에는 오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41)가 위치한다. 도41의 하부 부분에서는, 로터(2)를 회전 가능하게 지지하기 위해 하부로부터 상부 방향을 향해 연장되는 축(5)이 도시되어 있다. 이 축(5)은 로터(2)의 구동부(3)의 튜브 몸체(30)에 의해 둘러싸인다. 축(5)과 튜브 몸체(30) 사이의 환상 채널(30')을 통해, 정화될 윤활유는 하부로부터 상부를 향해 공급되며, 유입구들(44)를 통과하여 오염물 트랩부(4) 내로 유입된다.
오염물 트랩부(4)의 상부 벽부(41)의 중심 영역과는, 본 실시예에 따라 원주 방향으로 분포되어 배치되는 다수의 래치 핀(8)가 결합되거나 혹은 일체형으로 형성된다. 이와 같은 래치 핀들(8)은 대략 수직 방향으로 축(5)에 대해 평행하게 연장되면서, 자체 하부 단부에 각각 내부 방향을 향하는 래치 노즈부(80)를 포함하고 있다. 래치 핀(8)의 각각의 상부 단부는 수동으로 혹은 보조 공구를 이용하여 반경 방향에서 내부 방향으로 배향되는 힘이 인가되면서 작동될 수 있는 작동 단부(82)를 형성한다. 이와 같은 작동력은 래치 핀의 선회축(81)을 중심으로 한 래치 핀들(8)의 선회를 야기하며, 그에 따라 반경 방향에서 외부 방향으로 향하는 래치 노즈들(80)의 선회를 초래한다. 그렇게 함으로써 래치 노즈들(80)은 래치 리세스들(83)로부터 분리된다. 래치 리세스들은 튜브 몸체(30) 내에 제공되는 오일 유입구들(44)의 상부 영역에 의해 형성된다. 래치 핀들(8)의 이와 같은 상태에서, 오염물 트랩부(4)는 커버(14)의 탈거 시에 축방향에서 구동부(3)로부터 인출될 수 있다.
축(5)의 상부 단부 영역과 튜브 몸체(30)의 상부 단부 사이에는 로터(2)를 회전 가능하게 지지하기 위한 상부 베어링(52)으로서 롤러 베어링이 위치한다. 이 베어링(52)의 바로 하부에는 이미 도22에 따라 설명하였던 차폐 링(55)이 위치한다.

Claims (76)

  1. 탈착 가능한 커버(14)를 이용하여 밀폐되는 하우징(10)과, 하우징(10) 내에 회전 가능하게 배치되는 로터(2)와, 가압 상태의 정화될 윤활유를 공급하고 정화된 무압력 윤활유를 제거하기 위한 채널들을 구비한, 내연 기관의 윤활유를 정화하기 위한 임펄스 원심분리기(1)로서,
    상기 로터(2)는 두 부분, 즉 일측에 적어도 하나의 반동 노즐(34)을 포함하는 구동부(3)와 타측에 오염물 수집 영역을 포함하는 오염물 트랩부(4)로 이루어지며,
    상기 구동부(3)는 제1 윤활유 부분 흐름에 의해 관류될 수 있고, 상기 오염물 트랩부(4)는 제2 윤활유 부분 흐름에 의해 관류될 수 있으며,
    상기 구동부(3)와 상기 오염물 트랩부(4)는, 상기 구동부(3) 상으로 상기 오염물 트랩부(4)가 축방향으로 활주됨으로써 맞물릴 수 있고, 구동부(3)로부터 상기 오염물 트랩부(4)가 축방향으로 인출됨으로써 맞물림 해제 가능한 형상 결합 방식으로 상호 간에 작용하는 토크 전달 수단들(6)을 구비하도록 설계되고,
    상기 오염물 트랩부(4)는 폐기 처리 혹은 청소를 목적으로 구동부(3)로부터 분리 가능하며,
    원심분리기(1) 내에는, 원심분리기(1)의 작동 시에 구동부(3)에 대한 오염물 트랩부(4)의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하는 역할을 하면서도, 커버(14)가 제거되면 소용이 없거나 탈거될 수 있는 수단들이 제공되거나 장착되는, 임펄스 원심분리기에 있어서,
    상기 구동부(3)는 하부로부터 상부 방향을 향해 상기 오염물 트랩부(4) 내로 혹은 상기 오염물 트랩부(4) 전체를 관통하여 연장되며,
    상기 구동부(3)는 로터(2)를 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함하고,
    상기 구동부(3)는 커버(14)가 개방될 시에 축방향 제거에 대항하여 고정되도록 지지되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동부(3)는 윤활유 채널을 형성하는 중앙 튜브 몸체(30)와, 튜브 몸체(30)로부터 반경 방향으로 외측을 향해 연장되면서 반동 노즐(들)(34)로 이어지는 적어도 하나의 오일 분기 채널(33)을 구비한 적어도 하나의 노즐 지지 몸체(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 노즐 지지 몸체(31)는 디스크의 형태를 갖고, 이 디스크 내에는 오일 분기 채널들(33)이 형성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 노즐 지지 몸체(31)는 두 개 이상의 튜브식 아암의 형태로 형성되고, 각각의 아암을 통과하여 각각의 오일 분기 채널(33)이 연장되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(2)는, 하우징(10)의 일 부분을 형성하며 나머지 하우징(10)에 단단하게 혹은 관절식으로 고정된 축(5) 상에 장착되고, 상기 축(5)은 상기 로터(2)를 관통하면서 그 상단부가 커버(14) 내에서 분리 가능하게 지지 및 센터링되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(2)는, 하우징(10)의 강성 부분을 형성하는 축(5) 상에 장착되며, 상기 축(5)은 상기 로터(2) 내로 연장되고, 그 상단부가 커버(14)로부터 이격된 상태로 종결되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(2)는 하부 및 상부에서 각각의 축단(5', 5")을 이용하여 지지되며, 상기 축단(5', 5")은 로터(2)의 부분이거나, 하우징(10) 및 하우징 커버(14)의 부분인 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)는, 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)를 구비하며 축방향 하부 및 축방향 상부로 각각 완전하게 혹은 부분적으로 개방된 중공 몸체에 의해 형성되고, 축방향 하부에서는 상기 노즐 지지 몸체(31)가 로터(2)의 조립 상태에서 로터 내부 챔버의 하부를 적어도 부분적으로 한정하는 바닥부(42)를 형성하며, 축방향 상부에서는 중공 몸체가 고정되도록 또는 분리 가능하게 장착된 별도의 오염물 트랩부 커버에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)를 구비하며 축방향 상부로 개방된 비이커 모양의 중공 몸체에 의해 형성되고, 축방향 상부에서 상기 중공 몸체는 고정되도록 또는 분리 가능하게 장착된 별도의 오염물 트랩부 커버에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)는 반경 방향 외부의 외주 벽부(40)를 구비하며 축방향 하부 및 축방향 상부로 폐쇄된 캔(can) 모양의 중공 몸체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(2)의 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 연동하는 토크 전달 수단들(6)은 로터의 반경 방향 내부 및 축방향 상부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(2)의 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 연동하는 토크 전달 수단들(6)은 로터의 축방향 하부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)는 자체 내부에 반경 방향으로 연장되는 안내 및 보강 벽부들(48)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 안내 및 보강 벽부들(48)의 반경 방향의 내부 단부는 상기 토크 전달 수단들(6)의 오염물 트랩부 측 부분을 형성하며, 상기 로터(2)의 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 연동하는 토크 전달 수단들(6)은, 로터의 반경 방향 내부 영역에, 튜브 몸체(30)의 축방향 길이의 적어도 일 부분에 걸쳐 연장되는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 연동하는 토크 전달 수단들(6)은, 각각 반경 방향에서 볼 때 언더컷부(60)를 포함하거나 포함하지 않으면서 축방향으로 조립 및 분리가 가능한 다각형 윤곽들, 혹은 기어식 장치, 혹은 파형판(corrugation), 혹은 그루브-스프링 장치에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  16. 제15항에 있어서, 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)의 연동하는 토크 전달 수단들(6)은 자기 적응 방식으로 인입 경사부, 인입 첨두부(61) 또는 이 둘 모두를 구비하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  17. 제8항에 있어서, 상기 로터(2)의 오염물 트랩부(4)를 형성하는 중공 몸체는 플라스틱 소재의 일체형 사출 성형 부품인 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  18. 제8항에 있어서, 상기 로터(2)의 오염물 트랩부(4)를 형성하는 중공 몸체는 플라스틱 소재로 이루어지고 2개의 사출 성형 부품으로 조립된 부품인 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 두 윤활유 부분 흐름을 생성하기 위해 원심분리기(1)로 공급된 윤활유 흐름은 원심분리기(1) 내에서 정량적으로 조정된 2개의 소정의 스로틀 지점을 통해 안내된 2개의 부분 흐름으로 분리될 수 있고, 이들 두 부분 흐름 중 일측의 부분 흐름은 압력 하에서 상기 구동부(3) 및 이 구동부의 반동 노즐들(34)로 공급될 수 있으며, 타측의 부분 흐름은 무압 상태에서 적어도 하나의 유입구(44)를 통해 상기 오염물 트랩부(4)로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  20. 제19항에 있어서, 두 스로틀 지점은 원심분리기의 구동부(3) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 두 스로틀 지점 중에 상기 오염물 트랩부(4)로 윤활유 부분 흐름을 공급할 수 있는 스로틀 지점은, 적어도 스로틀 보어에 의해 혹은 소정의 갭을 갖는 구동부(3)의 상부 베어링(52)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  22. 제12항에 있어서, 상기 구동부(3)로 공급되는 부분 흐름은 상기 오염물 트랩부(4)로 공급되는 부분 흐름보다 정량적으로 더욱 많은 유량을 갖는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  23. 제5항에 있어서, 상기 구동부(3)뿐 아니라 상기 오염물 트랩부(4)를 위해 원심분리기(1)로 이루어지는 윤활유의 공급은, 축방향에서 하부로부터 축(5)을 통과하여 혹은 하부 축단(5')을 통과하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  24. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)를 위한 윤활유 부분 흐름은, 회전하는 팬 분사(fan jet)의 형태로 혹은 원주 방향으로 분포되는 다수의 개별 분사의 형태로 축방향 상부 및 반경 방향 내부로부터 외부로 그에 상응하게 형성된 적어도 하나의 유입구(44)를 통과하여 상기 오염물 트랩부(4) 내로 유도될 수 있는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  25. 제19항에 있어서, 축방향 하부 및 반경 방향 내부에서, 로터(2)에 유입구(44)의 횡단면보다 더욱 큰 횡단면을 갖는 적어도 하나의 오일 배출구(47)가 제공되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  26. 제25항에 있어서, 오일 배출구(47)의 반경 방향 외부에서는, 상기 로터(2)의 하부면, 상기 로터(2) 아래쪽에 위치하는 원심분리기 하우징 부재(10')의 상부면, 또는 상기 두 면 모두에 편향 리브 장치(17) 혹은 차폐판(17')이 제공되고, 이 편향 리브 장치 혹은 차폐판에 의해, 상기 오일 배출구(47)로부터 배출되는 무압 상태의 윤활유 부분 흐름이 로터(2)로부터 분리된 그리고 각각의 반동 노즐(34)로부터 방출되는 오일 분사로부터 강제적으로 분리되어 편향되어 진행되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  27. 제5항에 있어서, 상기 축(5) 상에 래치 체결되거나, 클램프 체결되거나, 나사 체결되거나, 커버(14)에 제공되거나 지지되는 잠금 고정 장치(38)를 이용하여, 상기 구동부(3)가 축(5)으로부터 상부 방향을 향해 인출되는 것에 대항하여 고정되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  28. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동부(3) 및 상기 오염물 트랩부(4)는, 상기 하우징(10)과 상호 작용하는 자신들의 부분들과 관련하여, 지금까지 통상적인 로터를 구비한 기존의 원심분리기 내에 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)가 내장될 수 있도록 하는 형상 및 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  29. 제17항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)는 금속을 함유하지 않으며, 상기 오염물 트랩부(4)를 형성하는 플라스틱은 순수 플라스틱이며, 유해 물질을 방출하지 않는 방식으로 연소될 수 있는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  30. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 원심분리기(1)에 윤활유를 공급하는 채널 내에는 최소 압력 밸브(7)가 배치되고, 이러한 최소 압력 밸브는 사전 지정 가능한 유입측 오일 압력이 초과된 후에만 원심분리기(1)로의 오일 공급을 개시하는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  31. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 임펄스 원심분리기는 내연 기관의 적어도 하나의 추가 보조 장치를 포함하는 모듈의 부분이며, 이러한 모듈은 필요한 흐름 연결부를 형성하면서 내연 기관에 플랜지 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  32. 제31항에 있어서, 상기 내연 기관의 적어도 하나의 추가 보조 장치는 오일 필터, 오일 냉각기 또는 이 둘 모두인 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  33. 제31항에 있어서, 원심분리기(1)는 메인 흐름 내에 위치하는 오일 필터로 향하는 바이패스 흐름 내에서 작동되며, 원심분리기(1)를 관류하는 바이패스 흐름은 메인 흐름의 부피 흐름 중 최대 10%를 갖는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  34. 제1항에 있어서, 상기 원심분리기(1)는 상기 로터(2)의 회전 가능한 지지를 위해 중앙 축(5)을 포함하고, 이 중앙 축은 적어도 그 길이의 일 부분에 걸쳐 중공이면서, 오일 공급 채널(18)의 한 구간을 형성하며, 상기 구간 내에는, 최소 압력 밸브(7)에 있어 폐쇄 방향으로 예압된 밸브 몸체(70)가 축방향으로 변위 가능하게 배치되며, 상기 밸브 몸체(70)는 상기 축(5)으로부터 돌출되고, 상기 밸브 몸체(70)의 시일 헤드(71)는 상기 축(5)의 외부에 위치하며, 상기 시일 헤드(71)와 상호 작용하는 밸브 시트(75)는, 상기 축(5)을 지지하는 원심분리기 하우징 부재(10')에 형성되고, 상기 원심분리기 하우징 부재(10')를 통과하여 오일 공급 채널(18)이 연장되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  35. 제34항에 있어서, 상기 밸브 몸체(70)는 다중 부재 요소로서 서로 연결된 개별 부재들로 구성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
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  37. 제34항에 있어서, 상기 밸브 몸체(70)는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  38. 제1항에 있어서, 상기 구동부(3)는 중앙 튜브 몸체(30)를 포함하고, 이 튜브 몸체는 오일 공급을 위한 환상 채널(30')을 형성하면서 중앙 축(5)에 이격되어 이 중앙 축(5)을 둘러싸고, 상기 중앙 축(5) 상에는 상기 구동부(3)가 회전 가능하게 장착되며, 상기 환상 채널(30')의 상부 단부 영역에서, 상기 구동부(3)의 상부 베어링(52)과 상기 오염물 트랩부(4)의 오일 유입구(44) 사이에 차폐 링(55)이 배치되고, 이 차폐 링은 반경 방향의 내부에서 상기 축(5)에 결속되거나 혹은 반경 방향 외부에서 상기 튜브 몸체(30)에 결속되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  39. 제1항에 있어서, 상기 원심분리기(1)는 중앙 중공 축(5)을 포함하고, 이 중앙 중공 축의 중공 내부는 제1 영역에서, 구동부(3) 및 오염물 트랩부(4)를 위한 오일 공급 채널(18)의 구간을 형성하고, 제2 영역에서는 오로지 상기 오염물 트랩부(4)만을 위한 오일 공급 채널의 구간을 형성하며, 상기 축(5)의 중공 내부에는, 폐쇄 방향으로 예압되면서 밸브 시트(75)와 상호 작용하는 최소 압력 밸브(7)의 밸브 몸체(70)가 제한적으로 축방향으로 변위 가능하게 배치되며, 밸브 몸체(70) 내에는 소정의 횡단면을 갖는 오일 통로(74)가 형성되고, 이 오일 통로의 실링 시트 측 개구부는 반경 방향 외부에 그리고 실링 시트(75)와 상호 작용하는 밸브 몸체(70)의 실링 윤곽의 흐름 하류에 위치하는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  40. 제1항에 있어서, 상기 오염물 트랩부(4)의 순수 오일 배출구(47)의 반경 방향 외부에서, 상기 로터(2) 아래쪽에 위치하는 원심분리기 하우징 부재(10')의 상측면에 2개의 차폐판(17', 17")이 상하로 적층 배치되고, 상기 순수 오일 배출구(47)로부터 유출되는 무압 상태의 윤활유 부분 흐름은 상기 하부 차폐판(17')과 이 하부 차폐판 아래에 위치하는 원심분리기 하우징 부재(10') 사이로 배출되며, 상기 구동부(3)의 반동 노즐들(34)로부터 유출되는 빠른 유속의 윤활유 부분 흐름은 상기 하부 차폐판(17')과 상기 상부 차폐판(17") 사이의 공간을 통과하여 배출되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  41. 제1항에 있어서, 하부 베어링(51)으로서 미끄럼 베어링이 제공되고, 이 미끄럼 베어링은 상기 로터(2) 아래쪽에 위치하는 하우징 부재(10') 내로 삽입되는 베어링 부싱(51.1)과 튜브 몸체(30)의 하부 단부에 제공되어 상기 베어링 부싱(51.1) 내에 삽입되는 베어링 부재(51.2)에 의해 형성되며, 상부 베어링(52)으로서 롤러 베어링이 제공되고, 이 롤러 베어링은 반경 방향에서 볼 때 튜브 몸체(30)의 베어링 부재(51.2)와 상기 로터(2) 아래쪽에 위치하는 하우징 부재(10') 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  42. 제1항에 있어서, 상기 원심분리기(1) 내에는, 원심분리기(1)의 작동 시에 구동부(3)에 상대적인 오염물 트랩부(4)의 축방향 이동성을 억제하거나 제한하는 역할을 하면서, 커버(14)의 탈거 시에는 분리될 수 있는 수단이 제공되거나 장착되고, 이러한 수단은, 래치 노즈들(80)을 구비하여 오염물 트랩부(4) 혹은 구동부(3)에 배치된 래치 핀들(8)에 의해 형성되며, 이 래치 핀들(8)은 구동부(3) 혹은 오염물 트랩부(4)에 제공된 래치 리세스들(83)과 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  43. 제42항에 있어서, 상기 래치 핀들(8)은 오염물 트랩부(4)에서 상부 및 반경 방향 내부뿐만 아니라 하부 방향을 향하는 방식으로 제공되며, 상기 래치 리세스들(83)은 구동부(3)에서 상부 및 반경 방향 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
  44. 제42항 또는 제43항에 있어서, 상기 래치 핀들(8)은 선회축(81)을 중심으로 선회 가능하게 장착되며, 상기 래치 핀들(8)은 상부 방향을 향하면서 돌출되는 작동 단부(82)를 구비하여 형성되며, 반경 방향의 내부 방향을 향해 상기 작동 단부(82)가 선회함으로써, 각각 해당하는 래치 핀(8)이 그의 래치 노즈(80)와 함께 반경 방향 외부 방향을 향해 선회할 수 있으며, 그에 따라 대응하는 래치 리세스들(83)과의 맞물림이 해제될 수 있는 것을 특징으로 하는 임펄스 원심분리기.
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