KR101840242B1 - 원심 압축기용 진동 절연 마운트 - Google Patents

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Abstract

압축기 유동 경로 제품(1)은 압축기(3), 하우징(2), 및 압축기(3)와 하우징(2) 사이에 위치되는 진동 절연 마운트(5)를 포함한다. 압축기(3)는 임펠러(21), 임펠러(21)의 상류에 위치되는 제 1 입구(40), 임펠러(21)의 하류에 위치되는 제 1 출구(41), 제 1 출구(41)의 하류에 위치되는 제 2 입구(42), 및 제 2 입구(42)의 하류에 위치되는 제 2 출구(43)를 포함한다. 작동 중에 유체는 제 1 입구(40)를 통해 압축기(3)에 들어가고 제 1 출구(41)를 통해 압축기(3)에서 나간다. 마운트(5)는, 제 1 출구(41)에서 나가는 유체가 제 2 입구(42)를 통해 압축기(3)에 다시 들어가도록 해주는 제한부를 압축기(3)와 하우징(2) 사이에 형성한다.

Description

원심 압축기용 진동 절연 마운트{VIBRATION ISOLATION MOUNT FOR A CENTRIFUGAL COMPRESSOR}
본 발명은 압축기 및 이 압축기를 통해 흐르는 유체가 따르는 경로에 관한 것이다.
압축기의 케이싱은 임펠러에서 나가는 유체가 압축기의 부품을 냉각하도록 압축기의 내부를 통해 복귀하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이렇게 하면, 압축기의 전체적인 크기가 증가된다.
본 발명은 압축기, 하우징, 및 상기 압축기와 하우징 사이에 위치되는 진동 절연 마운트를 포함하는 제품을 제공하는 바, 상기 압축기는 임펠러, 임펠러의 상류에 위치되는 제 1 입구, 임펠러의 하류에 위치되는 제 1 출구, 제 1 출구의 하류에 위치되는 제 2 입구, 및 제 2 입구의 하류에 위치되는 제 2 출구를 포함하고, 압축기의 작동 중에 유체는 상기 제 1 입구를 통해 압축기에 들어가고 상기 제 1 출구를 통해 압축기에서 나가며, 상기 마운트는, 상기 제 1 출구에서 나가는 유체가 제 2 입구를 통해 압축기에 다시 들어가도록 해주는 제한부를 압축기와 하우징 사이에 형성한다.
본 발명은 압축기의 케이싱을 사용하는 대신에, 하우징과 마운트를 사용하여 유체를 압축기의 내부로 복귀시킨다. 결과적으로, 더욱더 컴팩트한 구성이 얻어질 수 있다.
상기 임펠러는 원심 임펠러일 수 있는데, 이는 그의 크기에 비해 비교적 높은 질량 유량 및 효율을 얻을 수 있다. 그래서 유체는 축방향으로 상기 제 1 입구를 통해 압축기에 들어가고 반경 방향으로 상기 제 1 출구를 통해 압축기에서 나가게 된다. 유체가 반경 방향으로 제 1 출구에서 나가게 함으로써, 압축기는 임펠러서 나가는 유체를 방향 전환시킬 필요가 없다. 그 결과, 비교적 컴팩트한 압축기가 얻어질 수 있다. 추가로, 압축기 내부에서의 유동 손실이 감소될 수 있다.
상기 임펠러의 출구와 제 1 출구 사이에 선형 경로가 형성될 수 있다. 그래서, 유체가 임펠러와 제 1 출구 사이에서 방향 전환될 필요가 있을 때 일어날 수 있는 손실을 감소시키는 이점이 얻어진다.
상기 압축기는 디퓨저를 포함할 수 있고, 제 1 출구는 그 디퓨저를 둘러쌀 수 있다. 사실, 제 1 출구는 디퓨저의 출구일 수 있다. 디퓨저를 둘러쌈으로서, 출구를 위한 높이를 비교적 낮게 유지하면서 그 출구에 대해 비교적 큰 표면적을 얻을 수 있다. 추가로, 출구는 디퓨저를 둘러싸므로, 출구를 통해 압축기에서 나가는 유체는 압축기와 하우징 사이의 공간 안으로 팽창될 때 더 확산된다.
상기 제 1 출구는 압축기 주위에 형성되어 있는 환형 개구를 포함할 수 있다. 이리하여, 상기 출구를 위한 표면적을 비교적 크게 유지하면서 그 출구의 높이가 비교적 낮게 유지될 수 있다는 이점이 얻어진다. 따라서, 비교적 컴팩트한 압축기가 얻어질 수 있다. 추가적으로, 상기 출구는 환형이기 때문에, 출구를 통해 압축기에서 나가는 유체는 하우징과 압축기 사이의 챔버 안으로 팽창될 때 확산된다.
상기 압축기는 임펠러를 구동시키기 위한 전기 모터를 포함할 수 있다. 압축기 내부의 과도한 온도는 모터 부품의 고장을 일으킬 수 있다. 따라서, 상기 제 2 입구와 제 2 출구를 통해 흐르는 유체는 상기 모터의 하나 이상의 부품을 냉각시키는 작용을 할 수 있다. 특히, 유체는 상기 모터의 전기 권선 또는 전원 스위치를 냉각시키는 작용을 할 수 있다. 결과적으로, 권선 및 스위치는 더 높은 전류가 흐를 수 있고 또한 그래서 모터는 더 높은 전력에서 작동할 수 있다.
상기 마운트는 압축기를 둘러싸고 상기 모터의 반경 방향 진동으로부터 하우징을 절연시킬 수 있다.
상기 마운트는, 제 1 출구를 통해 압축기에서 나가는 유체 모두가 제 2 입구를 통해 압축기에 다시 들어가도록 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성할 수 있다. 이리하여, 압축기 내부에 내장되는 부품에 대한 냉각이 개선된다.
상기 마운트는, 변형되어 압축기의 진동을 흡수는 복수의 리브 또는 스터드, 및 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성하기 위한 립 시일을 포함할 수 있다. 상기 리브 또는 스터드를 제공함으로써, 하우징 또는 압축기와의 접촉이 비교적 작은 표면적에 걸쳐 이루어질 수 있으므로 마운트는 비교적 양호한 절연을 이룰 수 있다.
마운트는 압축기의 반경 방향 진동 및 축방향 진동으로부터 하우징을 절연시킬 수 있다. 더욱이, 상기 마운트는 상기 제 1 입구와 제 1 출구 사이의 위치에서 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성할 수 있다. 이리하여, 단일의 마운트를 사용하여, 반경 방향 및 축방향 진동을 흡수할 수 있고 또한 제 1 입구와 제 1 출구 사이의 시일 및 제 2 입구와 제 2 출구 사이의 제한부를 형성할 수 있는 이점이 얻어진다. 그 결과, 제품의 조립이 간단하게 될 수 있다.
대안적으로, 상기 마운트는 반경 방향 진동을 흡수하고, 상기 제품은 축방향 진동을 흡수하기 위한 추가 마운트를 포함할 수 있다. 추가 마운트는 제 1 입구와 제 1 출구 사이의 위치에서 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성할 수 있다. 이리하여, 두 마운트는 그렇지 않으면 단일의 마운트로는 얻기 어려운 특징을 갖고 몰딩될 수 있다. 추가로, 다른 물리적 특성을 갖는 재료가 두 마운트를 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 두 마운트는 다른 쇼어(Shore) 경도를 갖는 재료로 형성될 수 있는데, 그래서 각각의 마운트는 이들 마운트가 절연시키고자 하는 특정 진동에 적합한 탄성을 갖게 된다.
상기 마운트 또는 추가 마운트는 제 1 출구에서 나가는 유체를 제 2 입구 쪽의 방향으로 전환시킬 수 있다. 특히, 상기 마운트 또는 추가 마운트는 유체를 방향 전환시키기 위한 곡면을 포함할 수 있다. 그 결과, 유체는 제 1 출구와 제 2 입구 사이에서 더 원활한 경로를 따르게 되고, 그래서 유동 손실이 감소된다.
본 발명은 또한 압축기, 하우징, 및 상기 압축기와 하우징 사이에 위치되는 하나 이상의 진동 절연 마운트를 포함하는 제품을 제공하는데, 상기 압축기는 제 1 입구, 제 1 입구의 하류에 위치되는 제 1 출구, 제 1 출구의 하류에 위치되는 제 2 입구, 및 제 2 입구의 하류에 위치되는 제 2 출구를 포함하고, 상기 마운트는 압축기와 하우징 사이의 제 1 시일과 제 2 시일을 형성하며, 제 1 시일은 상기 제 1 입구와 제 1 출구 사이에 위치되며, 상기 제 2 시일은 상기 제 2 입구와 제 2 출구 사이에 위치되고, 상기 압축기, 하우징, 제 1 시일 및 제 2 시일은 챔버를 형성하고, 이 챔버는 제 1 출구 및 제 2 입구에 개방되어 있고 제 1 입구 및 제 2 출구에는 폐쇄되어 있어, 작동 중에, 유체는 제 1 입구를 통해 압축기에 들어가고 압축기에서 나가서 제 1 출구를 통해 에워싸인 챔버에 들어가며 상기 에워싸인 챔버에서 나가서 제 2 입구를 통해 압축기에 다시 들어가며 그리고 제 2 출구를 통해 압축기에서 나가게 된다.
본 발명을 더 잘 이해할 수 있도록, 이제 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태를 예시적으로 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 제품의 분해도이다.
도 2 는 본 제품의 압축기와 진동 절연 마운트의 분해도이다.
도 3 은 압축기의 모터의 분해도이다.
도 4 는 압축기의 축측 투상도이다.
도 5 는 제품의 압축기, 진동 절연 마운트 및 하우징의 일 부분의 단면도이다.
도 6 은 제품을 관류하는 유체가 취하는 경로를 강조하여 나타낸 도 5 와 동일한 단면도이다.
도 1 의 제품(1)은 하우징(2), 압축기(3), 축방향 마운트(4) 및 반경 방향 마운트(5)를 포함한다. 마운트(4, 5) 각각은 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 위치되고, 압축기(3)로부터 발생된 진동으로부터 하우징(2)을 절연시키는 작용을 한다. 이 특정 실시 형태에서, 제품(1)은 휴대용 진공 청소기이다.
이제 도 2 및 3 을 참조하면, 압축기(3)는 전기 모터(20), 임펠러(21), 프레임(22) 및 쉬라우드(23)를 포함한다.
모터(20)는 회전자 어셈블리(30), 고정자 어셈블리(31) 및 회로 어셈블리(32)를 포함한다. 회전자 어셈블리(30)는, 회전자 코어(35) 및 베어링 어셈블리(36)가 부착되는 축(34)을 포함한다. 고정자 어셈블리(31)는 한쌍의 고정자 코어(37)를 포함하며, 이 코어 주위에는 전기 권선(38)이 감겨 있다. 권선(38)은 단자 커넥터를 통해 회로 어셈블리(32)에 연결되며, 단자 커넥터는 또한 회로 어셈블리(32)를 고정자 어셈블리(31)에 고정시키는 작용을 한다. 회전자 어셈블리(30) 및 고정자 어셈블리(31)는 프레임(22)에 각각 고정되며, 회전자 어셈블리(30)는 베어링 어셈블리(36)에 의해 프레임(22)에 고정된다.
임펠러(21)는 원심 임펠러이고 모터(20)의 축(34)에 고정된다.
쉬라우드(23)는 임펠러(23) 및 프레임(22)의 일 단부 위에 있다. 쉬라우드(23) 및 프레임(22)은 임펠러(21)를 넘어 반경 방향으로 연장되어 있고, 임펠러(21)를 둘러싸는 디퓨저(24)를 형성한다. 프레임(22)은 쉬라우드(23)에 있는 구멍(26)을 통해 연장되어 있는 복수의 디퓨저 베인(25)을 포함한다. 그리고 접착제 링(27)이 쉬라우드(23)를 베인(25)에 고정시키고 구멍(26)을 밀봉한다
압축기(3)는 임펠러(21)의 상류에 위치되는 제 1 입구(40), 임펠러(21)의 하류에 위치되는 제 1 출구(41), 제 1 출구(41)의 하류에 위치되는 제 2 입구(42), 및 제 2 입구(42)의 하류에 위치되는 제 2 출구(43)를 포함한다.
제 1 출구(40)는 쉬라우드(23)에 있는 입구에 대응하고, 쉬라우드(23)의 중심에 위치되는 원형 구멍을 포함한다. 제 1 출구(41)는 주변에서 프레임(22)과 쉬라우드(23) 사이에 존재하는 축방향 틈에 의해 형성되는 환형 구멍을 포함한다. 그러므로 제 1 출구(41)는 디퓨저(24)를 둘러싼다. 대신에, 제 1 출구(41)는 디퓨저(24)의 출구로 생각될 수 있다. 제 2 입구(42)는 제 1 출구(41) 아래에 위치되며, 프레임(22) 주위에 형성되는 복수의 구멍을 포함한다. 마찬가지로 제 2 출구(43)는, 프레임(22)의 단부와 회로 어셈블리(32) 사이에 형성되는 복수의 구멍을 포함한다.
축방향 마운트(4)는 천연 또는 합성 고무(예컨대, EPDM)와 같은 탄성중합체 재료로 형성된다. 축방향 마운트(4)는 형상에 있어서 쉬라우드(23)와 유사하고, 디스크형 부분(50) 및 디스크형 부분(50)으로부터 위쪽으로 연장되어 있는 원통형 부분(51)을 포함한다. 원통형 부분(51)은 원통형 부분(51)의 외면 주위에 연장되어 있는 립 시일(52)을 포함한다. 디스크형 부분(50)은 하향 돌출 림(rim)(53)을 포함한다. 더욱이, 이 림(53)의 자유 단부는 외측으로 약간 벌어져 있어 만곡형 립(54)을 형성한다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 이 립(54)은 제 1 출구(41)에서 나가는 유체를 제 2 입구(42) 쪽으로 보내는 것을 도와 준다. 축방향 마운트(4)는 압축기(3)의 쉬라우드(23)에 부착된다. 보다 구체적으로, 원통형 부분(51)은 쉬라우드 입구(40)를 밀봉하고 림(53)은 쉬라우드(23)의 둘레 위로 연장되어 그 둘레와 억지 끼워맞춤을 형성하게 된다.
반경 방향 마운트(5)는 마찬가지로 탄성중합체 재료로 형성되고, 슬리브(60), 립 시일(61), 복수의 리브(62), 복수의 잠금 스터브(63), 및 복수의 엔드 스터브(64)를 포함한다. 립 시일(61)은 슬리브(60)의 일 단부에 위치되어 그 주위에 연장되어 있다. 리브(62)들은 슬리브(60)의 외면 주위에 이격되어 있고 슬리브(60)의 길이를 따라 축방향으로 연장되어 있다. 잠금 스터브(63)는 직사각형이고 슬리브(60)의 내면 주위에 이격되어 있다. 엔드 스터브(64)는 슬리브(60)의 반대쪽 단부를 넘어 연장되어 있다. 추가로, 엔드 스터브(64)는 슬리브(60)로부터 반경 방향 내측으로 돌출되어 있다.
반경 방향 마운트(5)는 압축기(3)의 프레임(22)에 부착된다. 슬리브(60)는 프레임(22) 위에 연장되어 그 프레임과 억지 끼워맞춤을 형성한다. 잠금 스터브(63)는 프레임(22)의 외면 주위에 형성되어 있는 대응하는 오목부(28)와 결합하고, 엔드 스터브(64)는 프레임(22)의 자유 단부와 결합하게 된다. 잠금 스터브(63)는 압축기(3)와 반경 방향 마운트(5)를 정렬시키는 작용을 한다. 잠금 스터브(63)는 또한 압축기(3)가 반경 방향 마운트(5)에 대해 회전하는 것을 방지하는 작용을 하고, 잠금 스터브(63) 및 엔드 스터브(64)는 압축기(3)가 반경 방향 마운트(5)에 대해 축방향으로 움직이는 것을 방지하는 작용을 한다. 따라서, 압축기(3)와 마운트(4, 5)를 하우징(2) 안으로 삽입할 때, 압축기(3)는 마운트(4, 5)에 대해 움직이지 않는다.
하우징(3)은 전방부(10) 및 후방부(11)를 포함한다. 전방부(10)는 끝벽(12)과 측벽(13)을 포함하고, 이들 벽은 대체로 원통형인 오목부(14)를 형성하며, 이 오목부 내부에 압축기(3)와 마운트(4, 5)가 위치된다. 축방향 마운트(4)는 끝벽(12)에 접하고 립 시일(52)은 끝벽(12)을 밀봉한다. 반경 방향 마운트(5)는 측벽(13)에 접한다. 더욱이, 립 시일(61)은 측벽(13)을 밀봉하고 리브(62)는 측벽(13)에 의해 약간 압착된다. 후방부(7)는 오목부(14)를 폐쇄하도록 전방부(6)에 부착된다. 후방부(7)는 반경 방향 마운트(5)의 엔드 스터브(64)에 접하는 다수의 플랜지(미도시)를 포함한다. 그래서 압축기(3)와 마운트(4, 5)는 전방부(6)의 끝벽(12)과 후방부(7)의 플랜지에 의해 축방향으로 구속되며, 전방부(6)의 측벽(13)에 의해서는 반경 방형으로 구속된다. 전방부(6)의 끝벽(12)은 유체가 압축기(3)에 들어갈 때 통과하게 되는 입구(15)를 포함하고, 후방부(7)는 압축기(3)로부터 유체가 배출될 때 통과하는 복수의 배출구(16)를 포함한다.
축방향 마운트(4)의 립 시일(52)은 제 1 입구(40)와 제 1 출구(41) 사이의 위치에서 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 시일을 형성하고, 반경 방향 마운트(5)의 립 시일(61)은 제 2 입구(42)와 제 2 출구(43) 사이의 위치에서 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 시일을 형성한다. 두 시일(52, 61), 하우징(2) 및 압축기(3)는 함께 챔버(44)를 형성하는데, 이 챔버는 제 1 출구(41) 및 제 2 입구(42)에 개방되어 있고 제 1 입구(40) 및 제 2 출구(43)에는 폐쇄되어 있다.
작동 중에, 유체는 제 1 입구(40)를 통해 압축기(3)에 들어간다. 유체는 임펠러(21)에 의해 바깥쪽으로 원심력을 받아 디퓨저(22)를 관류하여 제 1 출구(41)를 통해 압축기(3)에서 나가게 된다. 압축기(3)에서 나갈 때, 유체는 시일(52, 61)에 의해 범위가 한정되는 챔버(44)에 들어가게 된다. 챔버(44)는 제 1 출구(41)와 제 2 입구(42)에만 개방되어 있으므로, 유체는 제 2 입구(42)를 통해 압축기(3)에 다시 들어가게 된다. 그리고 유체는 압축기(3)의 내부를 통과하여 제 2 출구(43)를 통해 압축기(3)에서 나가게 된다.
제 2 입구(42)는 모터(20)의 다양한 부품(예컨대, 베어링 어셈블리(36), 회전자 코어(35), 고정자 어셈블리(31) 및 회로 어셈발리(32))의 상류에 위치되고 제 2 출구(43)는 하류에 위치된다. 따라서, 유체가 제 2 입구(42)와 제 2 출구(43) 사이에서 흐를 때, 그 유체는 이들 부품을 냉각시키는 작용을 한다.
종래의 압축기는, 임펠러에서 나가는 유체가 모터의 부품을 냉각시키도록 압축기의 내부를 통해 복귀하도록 구성될 수 있다. 그러나, 유체는 일반적으로 압축기의 외부 케이싱에 의해 복귀하며, 그 외부 케이싱은 임펠러에서 나가는 유체를 방향 전환시키기 위한 하나 이상의 곡부를 포함한다. 결과적으로, 압축기의 전체적인 크기가 증가하게 된다. 압축기의 케이싱을 사용하는 대신에, 하우징(2)과 마운트(4, 5)를 사용하여 유체를 압축기(3)의 내부로 복귀시킨다. 결과적으로, 더욱더 컴팩트한 구성이 얻어질 수 있다.
제 1 입구(40)와 제 1 출구(41)의 위치 때문에, 유체는 축방향으로(즉, 임펠러(21)의 회전 축선에 평행한 방향으로) 압축기(3)에 들어가고 반경 방향으로(즉, 상기 회전 축선에 수직인 방향으로) 나가게 된다. 더욱이, 임펠러(21)의 출구와 제 1 출구(41) 사이에는 선형 경로가 형성되어 있다. 그러므로, 임펠러(21)에서 나가는 유체는 제 1 출구(41)를 통해 나가기 전에 압축기(3) 내부에서 축방향으로 방향 전환될 필요가 없다. 결과적으로, 더욱더 컴팩트한 구성이 얻어질 수 있다. 추가로, 압축기(3) 내부에서의 유동 손실이 감소될 수 있다.
제 1 출구(41)는 디퓨저(24)의 출구를 둘러싸거나 형성하는 환형 개구를 포함한한다. 그리하여, 제 1 출구(41)를 위한 표면적을 비교적 크게 유지하면서 제 1 출구(41)의 높이가 비교적 낮게 유지될 수 있다는 이점이 얻어진다. 따라서, 제 1 출구(41)가 유체 유동을 제한하거나 방해함이 없이 비교적 컴팩트한 압축기(3)가 얻어질 수 있다. 추가적으로, 제 1 출구(41)는 환형이기 때문에, 출구(41)를 통해 압축기(3)에서 나가는 유체는 하우징(2)과 압축기(3) 사이의 챔버(44) 안으로 팽창될 때 더 확산된다. 디퓨저(24)는 생략될 수 있고 제 1 출구(41)가 임펠러(21)의 출구를 형성할 수 있다. 그러면, 더욱더 컴팩트한 구성이 얻어질 수 있는데, 하지만 유동 손실이 증가된다.
축방향 마운트(4)는 압축기(3)의 제 1 출구(41)에 위치되는 만곡형 립(54)을 포함한다. 만곡형 립(54)은 제 1 출구(41)에서 나가는 유체를 제 2 입구(42) 쪽의 방향으로 전환시키는 작용을 한다. 립(54)이 만곡되어 있으므로, 유체는 제 1 출구(41)와 제 2 입구(42) 사이에서 더 원활한 경로를 따르게 되며, 그래서 유동 손실이 감소된다.
고정자 어셈블리(31)의 권선(38) 및 회로 어셈블리(32)의 전원 스위치(39)(권선(38)을 통한 전류의 흐름을 제어하는데 사용됨)는 그에 흐르는 전류의 크기 때문에 일반적으로 높은 열을 발생시키게 된다. 제 2 입구(42)와 제 2 출구(43)는, 압축기(3)의 내부를 통해 흐르는 유체가 권선(38)과 전원 스위치(39)를냉각시키는 작용을 하도록 위치된다. 그리하여, 권선(38) 및 전원 스위치(39)는 더 높은 전류가 흐를 수 있고 또한 그래서 모터(20)는 더 높은 전력에서 작동할 수 있다는 이점이 얻어진다.
전술한 실시 형태에서, 반경 방향 마운트(4)는, 제 1 출구(41)를 통해 압축기(3)에서 나가는 유체 모두가 제 2 입구(42)를 통해 압축기(3)에 다시 들어가도록 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 시일을 형성한다. 그리하여, 이용가능한 유체 모두가 압축기(3)의 내부를 통해 복귀하므로 냉각이 최대로 되는 이점이 얻어진다. 그러나, 필요한 냉각을 이루기 위해 제 1 출구(41)에서 나가는 유체 모두를 압축기(3)의 내부를 복귀시킬 필요는 없을 수 있다. 더욱이, 유체의 일 부분만 압축기(3)의 내부를 통해 복귀시킴으로써 개선된 성능(예컨대, 질량 유량 또는 효율)을 얻을 수 있다. 따라서, 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 시일을 형성하지 않고, 대신에 반경 방향 마운트(4)가 부분 시일을 형성할 수 있다. 이 부분 시일은 압축기(3)의 일 부분 주위에서만 하우징(2)과 접촉하여 이 하우징을 밀봉하는 립 또는 림의 형태일 수 있다. 대안적으로, 부분 시일은 하우징(2) 쪽으로 반경 방향으로 연장되어 있으나 그 하우징(2)과 접촉할 필요는 없는 림 또는 플랜지(들)의 형태일 수 있다. 따라서, 보다 일반적인 의미로, 반경 방향 마운트(4)는, 제 1 출구(41)에서 나가는 유체가 제 2 입구(42)를 통해 압축기(3)에 다시 들어가도록 해주는 제한부(시일 또는 부분 시일)을 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 형성한다고 말할 수 있다. 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 부분 시일이 형성되는 경우, 제 1 출구(41)에서 나가는 유체의 일 부분은 제 2 입구(42)를 통해 압축기(3)에 다시 들어가며, 상기 유체의 일 부분은 제 2 입구(42)를 우회한다. 예컨대, 도 5 및 6 에 도시되어 있는 실시 형태에서, 제 2 입구(42)를 우회하는 유체는 하우징(2)과 압축기(3) 사이에서 축방향으로 유동하고 배출구(16)를 통해 제품(1)에서 나가게 된다. 이 우회 유체는 방향 전환되거나 모터(20)의 부품과 충돌할 필요가 없으므로, 개선된 성능이 얻어질 수 있다.
전술한 실시 형태에서, 제품(1)은 압축기(3)의 축방향 및 반경 방향 진동으로부터 하우징(2)을 절연시키기 위한 두개의 개별적인 마운트(4, 5)를 포함한다. 그리하여, 두 마운트(4, 5)는 그렇지 않으면 단일의 마운트로는 얻기 어려운 특징을 갖고 몰딩되거나 다른 식으로 형성될 수 있다는 이점이 얻어진다. 추가로, 필요하다면, 다른 물리적 특성을 갖는 재료가 두 마운트(4, 5)를 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 두 마운트(4, 5)는 다른 쇼어(Shore) 경도를 갖는 재료로 형성될 수있는데, 그래서 각각의 마운트(4, 5)는 이들 마운트(4, 5)가 절연시키고자 하는 특정 진동에 더 잘 적합한 탄성을 갖게 된다. 상기한 이점에도 불구하고, 축방향 및 반경 방향 진동으로부터 하우징(2)을 절연시키기 위해 단일의 마운트가 대신 사용될 수 있다. 사실, 단일의 마운트가 제품(1)의 조립을 단순화시킬 수 있다.
반경 방향 마운트(5)는 슬리브(60)의 길이를 따라 축방향으로 연장되어 있는 리브(62)를 포함한다. 리브(62)는 축방향으로 연장되어 있지 않고, 슬리브(60) 주위에서 원주 방향으로 연장되어 있을 수 있다. 이러면, 리브가 하우징(2)과 압축기(3) 사이의 필요한 시일을 형성하므로 별도의 립 시일(61)이 필요 없게 된다. 그러나, 이러한 구성과 관련하여, 슬리브(60)의 원주가 슬리브(60)의 길이 보다 크다는 단점이 있게 된다. 그 결과, 원주 방향 리브는 더 큰 표면적에 걸쳐 하우징(2)과 접촉할 수 있고 그래서 압축기(3)로부터 더 많은 진동을 하우징(2)에 전달할 수 있다. 축방향 리브(62)는, 압축기(3)와 마운트(4, 5)가 축방향으로 오목부(14) 안으로 삽입될 때 리브(62)가 반경 방향으로 압착되어 이 리브(62)의 반경 방향 유연성이 비교적 잘 제어된다는 추가 이점을 갖는다. 이와는 달리, 리브(62)가 슬리브(60) 주위에 원주 방향으로 연장되어 있으면, 이 리브는 압축기(3)와 마운트(4, 5)가 오목부(14) 안으로 삽입될 때 반경 방향으로 압착되기 보다는 축방향으로 끌어 당겨지기 쉬울 것이다. 이는 리브의 반경 방향 유연성에 나쁜 영향을 줄 수 있고 그래서 리브가 반경 방향 진동을 흡수하고 절연시키는 효과에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 리브(62)에 대한 대안으로, 반경 방향 마운트(5)는 슬리브(60)의 외면 주위에 위치되어 있는 테이퍼형 스터드(예컨대, 원추형 스터드)를 포함할 수 있다. 테이퍼형 스터드를 사용하여, 더 적은 접촉점에 걸쳐 압축기(3)를 하우징(2) 내부에 장착할 수 있고, 그래서 더 양호한 절연이 이루어지게 된다. 그러나, 압축기(3)와 마운트(4, 5)가 축방향으로 오목부(14) 안으로 삽입될 때 이러한 구성과 관련하여 잠재적인 문제가 생기게 된다. 예컨대, 스터드는 삽입 중에 반경 방향으로 압착되기 보다는 축방향으로 끌어 당겨지며 그래서 스터드의 반경 방향 유연성에 대한 제어가 비교적 나쁘게 된다. 이 문제는 하우징(2)의 제 1 부분(10)을, 함께 모아져 압축기(3)와 마운트(4, 5)를 에워싸게 되는 다수의 부분(예컨대, 2개의 반원통형 부분)으로 분할하여 해결될 수 있다.
반경 방향 마운트(5)의 립 시일(61)은 하우징(2)과 압축기(3) 사이의 시일만 형성하도록 되어 있다. 립 시일(61)은 압축기(3)의 반경 방향 진동을 흡수하도록 되어 있지는 않다. 따라서, 립 시일(61)은 압축기(3)의 진동에 대한 불량한 전달 경로를 제공하도록 구성된다. 특히, 립 시일(61)의 반경 방향 유연성은 축방향 리브(62) 또는 테이퍼형 스터드(사용되는 경우)의 반경 방향 유연성 보다 크게 되어 있다. 결과적으로, 압축기(3)의 반경 방향 진동은 립 시일(62)이 아닌 리브(62) 또는 스터드에 의해 저지된다. 따라서, 립 시일(61)이 비교적 넓은 영역에 걸쳐 하우징(2)과 접촉하더라도, 하우징(2)은 압축기(3)의 진동으로부터 계속 잘 절연된다.
반경 방향 마운트(5)는 압축기(3)의 반경 방향 진동으로부터 하우징(2)을 절연시키고 또한 하우징(2)과 압축기(3) 사이에 환형 시일을 형성하는 작용을 한다. 전술한 실시 형태에서, 반경 방향 마운트(5)에 의해 형성되는 시일에 의해, 압축기(3)의 제 1 출구(41)에서 나가는 유체가 압축기(3)의 내부를 통과해 제 2 입구(42)를 통해 복귀할 수 있다. 그러나, 특히 유체가 반경 방향으로 압축기에서 나가는 경우에 반경 방향 마운트(5)는 다른 종류의 압축기를 하우징 내부에 장착하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 도 5 에 도시되어 있는 실시 형태를 고려하면, 압축기(3)의 제 2 입구(42)는 생략될 수 있고(즉, 폐쇄됨) 하우징(2)의 배출구(16)는 대략적으로 참조 번호 "13"으로 나타나 있는 위치에 있을 수 있다. 그래서, 반경 방향 마운트(5)에 의해 형성된 시일에 의해, 압축기(3)에서 나가는 유체는 배출구(16)를 통해 하우징(2)에서 방출되는데, 즉 반경 방향 마운트(5)의 시일(61)에 의해 범위가 한정된 챔버(44)는 제 1 출구(41) 및 배출구(16)에만 개방되어 있다. 이 대안적인 실시 형태 및 전술한 실시 형태 모두에서, 압축기(3)는 축방향 입구(40) 및 반경 방향 출구(41)를 포함한다. 축방향 입구(40)는 압축기(3)의 일 단부에 위치되고 반경 방향 마운트(5)는 반경 방향 출구(41)와 압축기(3)의 반대쪽 단부 사이의 위치에서 환형 시일을 형성한다.

Claims (15)

  1. 압축기, 하우징, 및 상기 압축기와 하우징 사이에 위치되는 진동 절연 마운트를 포함하는 제품으로서, 상기 압축기는 임펠러, 임펠러의 상류에 위치되는 제 1 입구, 임펠러의 하류에 위치되는 제 1 출구, 제 1 출구의 하류에 위치되는 제 2 입구, 및 제 2 입구의 하류에 위치되는 제 2 출구를 포함하고, 압축기의 작동 중에 유체는 상기 제 1 입구를 통해 압축기에 들어가고 상기 제 1 출구를 통해 압축기에서 나가며, 상기 마운트는, 상기 제 1 출구에서 나가는 유체가 제 2 입구를 통해 압축기에 다시 들어가도록 해주는 제한부를 압축기와 하우징 사이에 형성하는 제품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임펠러는 원심 임펠러이고, 유체는 축방향으로 상기 제 1 입구를 통해 압축기에 들어가고 반경 방향으로 상기 제 1 출구를 통해 압축기에서 나가는 제품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임펠러의 출구와 제 1 출구 사이에 선형 경로가 형성되어 있는 제품.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압축기는 디퓨저를 포함하고, 제 1 출구는 상기 디퓨저를 둘러싸는 제품.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 출구는 압축기 주위에 형성되어 있는 환형 개구를 포함하는 제품.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압축기는 임펠러를 구동시키기 위한 전기 모터를 포함하고, 상기 제 2 입구와 제 2 출구를 통해 흐르는 유체는 상기 모터의 하나 이상의 부품을 냉각시키는 작용을 하는 제품.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 입구와 제 2 출구 사이에서 흐르는 유체는 상기 모터의 전기 권선 또는 전원 스위치를 냉각시키는 작용을 하는 제품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마운트는 압축기를 둘러싸고 상기 모터의 반경 방향 진동으로부터 하우징을 절연시키는 제품.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마운트는, 제 1 출구를 통해 압축기에서 나가는 유체 모두가 제 2 입구를 통해 압축기에 다시 들어가도록 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성하는 제품.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 마운트는, 변형되어 압축기의 진동을 흡수는 복수의 리브 또는 스터드, 및 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성하기 위한 립 시일을 포함하는 제품.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 마운트는 반경 방향 진동을 흡수하고, 상기 제품은 축방향 진동을 흡수하기 위한 추가 마운트를 포함하고, 상기 추가 마운트는 제 1 입구와 제 1 출구 사이의 위치에서 압축기와 하우징 사이의 시일을 형성하는 제품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 마운트 또는 추가 마운트는 제 1 출구에서 나가는 유체를 제 2 입구 쪽의 방향으로 전환시키는 제품.
  14. 압축기, 하우징, 및 상기 압축기와 하우징 사이에 위치되는 하나 이상의 진동 절연 마운트를 포함하는 제품으로서, 상기 압축기는 제 1 입구, 제 1 입구의 하류에 위치되는 제 1 출구, 제 1 출구의 하류에 위치되는 제 2 입구, 및 제 2 입구의 하류에 위치되는 제 2 출구를 포함하고, 상기 마운트는 압축기와 하우징 사이의 제 1 시일과 제 2 시일을 형성하며, 제 1 시일은 상기 제 1 입구와 제 1 출구 사이에 위치되며, 상기 제 2 시일은 상기 제 2 입구와 제 2 출구 사이에 위치되고, 상기 압축기, 하우징, 제 1 시일 및 제 2 시일은 챔버를 형성하고, 상기 챔버는 제 1 출구 및 제 2 입구에 개방되어 있고 제 1 입구 및 제 2 출구에는 폐쇄되어 있어, 작동 중에, 유체는 제 1 입구를 통해 압축기에 들어가고 압축기에서 나가서 제 1 출구를 통해 에워싸인 챔버에 들어가며 상기 에워싸인 챔버에서 나가서 제 2 입구를 통해 압축기에 다시 들어가며 그리고 제 2 출구를 통해 압축기에서 나가는 제품.
  15. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,
    진공 청소기인 제품.
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