KR101898141B1 - 패킹링 - Google Patents

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KR101898141B1 KR1020180090543A KR20180090543A KR101898141B1 KR 101898141 B1 KR101898141 B1 KR 101898141B1 KR 1020180090543 A KR1020180090543 A KR 1020180090543A KR 20180090543 A KR20180090543 A KR 20180090543A KR 101898141 B1 KR101898141 B1 KR 101898141B1
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piston rod
circumferential
packing ring
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박미향
김동선
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(주)킨텍코리아
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Abstract

본 발명은 패킹링에 관한 것으로, 복수 개의 세그먼트가 서로 기밀하게 접하도록 원주 궤적을 따라 연속되게 배치된 채 피스톤 로드를 축 삽입하고, 원주 궤적을 따라 배치되는 복수 개의 세그먼트는 탄성 변형되는 탄성체로 둘레면이 감싸짐에 따라 내측면이 피스톤 로드의 둘레면에 밀착 가압하며, 원주 궤적을 따라 배치된 상태의 이웃한 세그먼트가 피스톤 로드의 축 방향을 따라 일측에 반경 방향의 래디얼 갭(radial gap)을 형성하고 타측에 접선 방향의 탄젠셜 라인(tangential line)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 기존에 별도로 구비되는 래디얼 패킹링(radial packing-ring)과 탄젠셜 패킹링(tangential packing-ring)을 결합(조합)하여 하나의 패킹링의 일측에 래디얼 갭을 형성하고, 타측에 탄젠셜 라인을 형성하며, 조합형 패킹링을 복수 개의 세그먼트로 분리 후 원주 궤적을 따라 배치함으로써 래디얼 갭과 탄젠셜 라인을 연결함에 따라 조합형 패킹링을 통해 패킹링의 설치 개수를 줄이거나 하나의 패킹링이 설치 가능하여 복수 개가 개별적 진동에 따른 리크(leak) 발생을 방지함에 따라 패킹 효율을 증대하고 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

패킹링{CHAIR}
본 발명은 패킹링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존에 별도로 구비되는 래디얼 패킹링(radial packing-ring)과 탄젠셜 패킹링(tangential packing-ring)을 결합(조합)하여 하나의 패킹링의 일측에 래디얼 갭을 형성하고, 타측에 탄젠셜 라인을 형성하며, 조합형 패킹링을 복수 개의 세그먼트로 분리 후 원주 궤적을 따라 배치함으로써 래디얼 갭과 탄젠셜 라인을 연결함에 따라 설치 개수를 줄여 유지 보수를 용이하게 하고, 조합형 패킹링을 통해 패킹링의 설치 개수를 줄이거나 하나의 패킹링이 설치 가능하여 복수 개가 개별적 진동에 따른 리크(leak) 발생을 방지함에 따라 패킹 효율을 증대하고 내구성을 향상시키고자 하는 패킹링에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스 압축기(CNG Compressor)는 천연가스를 고압으로 압축하여 자동차의 연료로 사용하기 위한 것이다. 따라서, 이러한 장치에서는 탄화수소 화합물로 이루어져 쉽게 액화되지 않는 천연가스(CNG)를 고압으로 압축하여 저장하여야 하므로, 고도의 정밀도와 첨단기술이 요구된다.
또한, 이와 같이, 가스를 고압으로 압축하는 실린더에는 내부 피스톤의 원활한 작동을 위해 윤활유, 광유오일 또는 합성유 등을 공급하여 실린더 내면과 피스톤의 압축링 사이의 마모(마찰)현상을 방지하고 그랜드패킹 기밀 유지를 위해 오일이 공급되어 있다.
그런데, 천연가스 압축기를 가동함에 따라 오일이 천연가스에 혼합되어 점차 소모되며, 천연가스 차량의 증가에 따라 천연가스의 소비량도 급속히 증가하고 있으며, 동시에 오일의 소모량도 상대적으로 급속히 증가하여 많은 문제점을 야기하고 있다. 즉, 압축기에 공급되는 오일이 전이되어 차량의 가스저장탱크 또는 엔진 등으로 유입됨으로써 엔진의 오작동이나 시동이 꺼지는 현상이 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 근래에는 무급유식으로 이루어지는 압축기에 대한 요구가 증대되고 있으며, 국내특허등록 제10-1180145호에서와 같은 '무급유식 천연가스 압축기'에 대한 특허도 개시되어 있다.
특히, 국내특허등록 제10-1180145호에서와 같이, 실린더어셈블리가 크랭크어셈블리와 이격된 위치에 설치되고, 실린더어셈블리 내부의 가스가 유출되는 것을 방지하기 위해 패킹링(packing ring)이 구비된다.
이때, 패킹링은 복수 개가 직렬로 연결되고, 충분한 실(seal) 작용을 위해 실링하려고 하는 소정의 압력차를 필요로 하는 자동 작동식 실이다.
아울러, 패킹링 각각은 복수 개의 세그먼트들로 이루어진 채 원주 궤적을 따라 배치되고, 피스톤 로드와 복수 개의 패킹링 각각의 접촉면 상대 운동이 패킹링의 마모를 일으키며, 이러한 패킹링의 마모에 의하여 패킹링 각각을 구성하는 복수 개의 세그먼트들 사이의 갭(gap)이 연속적으로 자동 조정된다.
이 경우, 복수 개의 세그먼트 사이의 갭이 반경방향(radial cut ring)인 패킹실과 접선방향(tangential cut ring)인 패킹링이 직렬로 배치된다.
그리고, 복수 개의 세그먼트들로 나뉘어지는 패킹링 각각은 외주면이 스프링으로 감겨지게 된다. 이 스프링은 패킹링 각각이 무압 상태에서도 피스톤 로드를 가압하거나 밀착되도록 하는 역할을 한다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
기존의 압축기용 패킹링은 복수 개의 세그먼트 사이의 갭이 반경방향(radial cut ring)인 래디얼 패킹링과 복수 개의 세그먼트 사이의 갭이 접선방향(tangential cut ring)인 탄젠셜 패킹링을 각각 하나 이상 구비하여 직렬 배치하는 바, 피스톤 로드가 축 방향으로 왕복 이동되면서 진동 발생시, 각 패킹링이 별개로 움직임으로써, 패킹링과 피스톤 로드 사이의 밀봉력이 저하되는 문제점이 있다.
기존의 압축기용 패킹링은 복수 개가 직렬로 배치됨에 따라 상호 부딪힘에 의한 파손이 발생되어 내구성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
기존의 압축기용 패킹링은 래디얼 패킹링과 탄젠셜 패킹링을 각각 배치하는데, 탄젠셜 패킹링이 래디얼 패킹링보다 마모 속도가 빠르기 때문에 탄젠셜 패킹링의 내구성 저하로 인해, 래디얼 패킹링과 탄젠셜 패킹링을 자주 동시에 교체해야 함에 따라 유지 보수비용이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 기존에 별도로 구비되는 래디얼 패킹링(radial packing-ring)과 탄젠셜 패킹링(tangential packing-ring)을 결합(조합)하여 하나의 패킹링의 일측에 래디얼 갭을 형성하고, 타측에 탄젠셜 라인을 형성하며, 조합형 패킹링을 복수 개의 세그먼트로 분리 후 원주 궤적을 따라 배치함으로써 래디얼 갭과 탄젠셜 라인을 연결함에 따라 조합형 패킹링을 통해 패킹링의 설치 개수를 줄이거나 하나의 패킹링이 설치 가능하여 복수 개가 개별적 진동에 따른 리크(leak) 발생을 방지함에 따라 패킹 효율을 증대하고 내구성을 현저히 향상시키고자 하는 패킹링을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 조합형 패킹링을 통해 기존 대비 설치되는 패킹링의 개수를 줄임으로써 제작(설치) 단가를 줄이고자 하는 패킹링을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기존 대비 패킹링의 설치 개수를 줄이고, 패킹링의 내측면에서 둘레면까지 연통되는 압력밸런스홀을 통공하여, 전후진 왕복 이동되는 피스톤 로드와의 마찰에 의한 응력 집중화를 방지함에 따라, 패킹링의 내구성을 증대시키고, 패킹링끼리 부딪힘에 따른 소음과 진동을 줄이고자 하는 패킹링을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기존의 상대적으로 마모 속도가 느린 래디얼 패킹링과 상대적으로 마모 속도가 빠른 탄젠셜 패킹링을 혼합하여, 패킹링의 일측에 래디얼 갭을 형성하고 타측에 탄젠셜 라인을 형성함에 따라 혼합형 패킹링의 마모도를 기존 대비 현저히 줄이고자 하는 패킹링을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기존에 래디얼 패킹링과 탄젠셜 패킹링을 각각 조합하여 배치하는 것 대비 혼합형 패킹링을 사용함으로써 설치 개수를 줄일 수 있음에 따라 패킹링 전체 폭을 줄이고, 이를 통해 압축기의 축 방향 길이를 줄이고자 하는 패킹링을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 패킹링은: 복수 개의 세그먼트가 서로 기밀하게 접하도록 원주 궤적을 따라 연속되게 배치된 채 피스톤 로드를 축 삽입하고, 원주 궤적을 따라 배치되는 복수 개의 상기 세그먼트는 탄성 변형되는 탄성체로 둘레면이 감싸짐에 따라 내측면이 상기 피스톤 로드의 둘레면에 밀착 가압하며, 원주 궤적을 따라 배치된 상태의 이웃한 상기 세그먼트는 상기 피스톤 로드의 굵기에 의해 상기 피스톤 로드의 축 방향을 따라 일측에 반경 방향의 래디얼 갭(radial gap)을 형성하고, 타측에 접선 방향의 탄젠셜 라인(tangential line)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 세그먼트는 동일한 형상으로 이루어져 대칭되도록 원주 궤적을 따라 배치되고, 상기 래디얼 갭과 상기 탄젠셜 라인은 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 엇갈리게 배치되며 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 세그먼트는, 원주 궤적을 따라 일측에서 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 일측을 향하고, 평면인 일측탄젠셜 실링면; 원주 궤적을 따라 타측에서 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 타측을 향하고, 평면인 타측탄젠셜 실링면; 상기 일측탄젠셜 실링면을 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 일측으로 노출시킨 채, 상기 래디얼 갭을 형성하기 위해 원주 궤적을 따라 일측에 형성되고, 상기 피스톤 로드의 접선에 수직한 일측 래디얼단면; 상기 일측 래디얼단면과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고, 상기 피스톤 로드의 접선에 수직한 타측 래디얼단면; 상기 일측탄젠셜 실링면에 연결되는 일측 둘레면에 경사지게 형성되는 일측 탄젠셜단면; 및 상기 일측 탄젠셜단면과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고, 상기 일측 탄젼셜단면에 대칭되게 경사진 타측 탄젠셜단면을 포함한다.
상기 세그먼트는, 원주 방향을 따라 상기 피스톤 로드의 둘레면 일부에 접하여 감싸는 제 1세그먼트 및 제 2세그먼트를 포함하고, 상기 제 1세그먼트의 제 1일측 래디얼단면은 상기 제 2세그먼트의 제 2타측 래디얼단면에 대향하며, 상기 제 1세그먼트의 제 1일측 탄젠셜단면은 상기 제 2세그먼트의 제 2타측 탄젠셜단면과 면접되고, 상기 제 1세그먼트의 제 1일측 탄젠셜실링면은 상기 제 2세그먼트의 제 2타측 탄젠셜실링면과 면접되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1세그먼트는 내측면의 마모 발생에 따른 상기 제 2세그먼트의 제 2일측 탄젠셜실링면에 해당되는 부위가 원주 궤적으로 이동되는 것을 설정 거리만큼 허용하기 위해 제 1회전방지공간부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 세그먼트는 상기 피스톤 로드의 축 방향 이동으로 인한 마찰 압력에 의해 발생되는 모멘트를 상쇄하기 위해 내측면에서 둘레면으로 연통되는 압력밸런스홀을 통공하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 패킹링은 종래 기술과 달리 기존에 별도로 구비되는 래디얼 패킹링(radial packing-ring)과 탄젠셜 패킹링(tangential packing-ring)을 결합(조합)하여 하나의 패킹링의 일측에 래디얼 갭을 형성하고, 타측에 탄젠셜 라인을 형성하며, 조합형 패킹링을 복수 개의 세그먼트로 분리 후 원주 궤적을 따라 배치함으로써 래디얼 갭과 탄젠셜 라인을 연결함에 따라 조합형 패킹링을 통해 패킹링의 설치 개수를 줄이거나 하나의 패킹링이 설치 가능하여 복수 개가 개별적 진동에 따른 리크(leak) 발생을 방지함에 따라 패킹 효율을 증대하고 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 조합형 패킹링을 통해 기존 대비 설치되는 패킹링의 개수를 줄임으로써 제작(설치) 단가를 줄일 수 있다.
본 발명은 기존 대비 패킹링의 설치 개수를 줄이고, 패킹링의 내측면에서 둘레면까지 연통되는 압력밸런스홀을 통공하여, 전후진 왕복 이동되는 피스톤 로드와의 마찰에 의한 응력 집중화를 방지함에 따라, 패킹링의 내구성을 증대시키고, 패킹링끼리 부딪힘에 따른 소음과 진동을 줄일 수 있다.
본 발명은 기존의 상대적으로 마모 속도가 느린 래디얼 패킹링과 상대적으로 마모 속도가 빠른 탄젠셜 패킹링을 혼합하여, 패킹링의 일측에 래디얼 갭을 형성하고 타측에 탄젠셜 라인을 형성함에 따라 혼합형 패킹링의 마모도를 기존 대비 현저히 줄일 수 있다.
본 발명은 기존에 래디얼 패킹링과 탄젠셜 패킹링을 각각 조합하여 배치하는 것 대비 혼합형 패킹링을 사용함으로써 설치 개수를 줄일 수 있음에 따라 패킹링 전체 폭을 줄이고, 이를 통해 압축기의 축 방향 길이를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 배면 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 실링 상태를 보인 요부 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 패킹링의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 배면 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 실링 상태를 보인 요부 확대 단면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링의 종단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹링(100)은 복수 개의 세그먼트(200,300,400,500)들로 구성되고, 각 세그먼트(200~500)는 원주 궤적을 따라 연속되게 배치되어 중심홀(110)을 형성한다.
그리고, 패킹링(100)의 중심홀(110)은 피스톤 로드(20)를 축 삽입한다. 이때, 피스톤 로드(20)는 압축기 내부의 일측에 배치되는 실린더유닛(도시하지 않음)과 압축기 내부의 타측에 배치되는 크랭크유닛(도시하지 않음)을 연결한다. 그래서, 피스톤 로드(20)는 축 방향을 따라 설정 거리만큼 양방향으로 이동되고, 피스톤 로드(20)의 둘레면을 가압한 상태의 패킹링(100)은 압축기의 케이싱(10)에 형성된 수용부(12) 내측에서 위치 고정되거나 수용부(12)의 너비만큼 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 이동된다.
아울러, 패킹링(100)은, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 이동시, 압축기 내부의 유체(기체)가 피스톤 로드(20)의 축 방향을 따라 크랭크유닛으로 유입되거나 실린더유닛으로 유입되는 것을 실링(sealing)하는 역할을 한다. 이때, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 이동시, 패킹링(100)은 수용부(12)의 일측 또는 타측 내면에 접함으로써 기밀성을 증대하는 것으로 한다.
특히, 패킹링(100)은 복수 개의 세그먼트(200~500)로 구성되는데, 4개의 세그먼트(200~500)로 이루어지는 것으로 한다. 물론, 복수 개로 이루어지는 세그먼트는 2개, 3개 또는 5개 이상으로 나뉘어질 수 있으나, 각각이 강성을 충분히 갖는 크기 중 최소의 개수인 4개로 나뉘어지는 것으로 한다.
이때, 하나의 패킹링(100)을 구성하는 세그먼트(200~500)의 개수 결정은 초기 압축기 운전 조건 및 피스톤 로드(20)의 직경 등에 의해 정해지며, 이와 관련하여 최적화된 설계에 의해 계산되어 진다. 본 발명에 따른 패킹링(100) 각각의 세그먼트(200~500)가 4개로 정해지는 것은 하기에 설명한다.
즉, 원주 궤적을 따라 배치되어 링을 이루는 세그먼트가 필요 이상으로 많이 구비될 경우, 각 세그먼트는 축 방향으로 왕복 이동되며 진동이 발생되는 피스톤 로드(20)에 접한 상태에서 개별적 움직임이 발생됨으로써, 서로 상이한 마모가 발생함에 따라, 패킹링(100)의 내구성이 현저히 저하된다.
아울러, 하나의 패킹링(100)을 구성하는 세그먼트(200~500)가 4개를 초과할 경우, 각각의 세그먼트(200~500) 간의 상호 마찰 등에 의해 개별적 움직임 작용이 커서 구조적인 문제를 야기하는 바, 후술할, 탄성체(120)와의 상호 작용에 따른 힘의 분산이 발생됨으로써 실링 효율이 저감된다.
그리고, 하나의 패킹링(100)을 구성하는 세그먼트(200~500)가 4개 미만일 경우, 각 세그먼트(200~500)의 부피와 자중이 너무 증가함에 따라, 각 세그먼트(200~500)는 마모에 따른 움직임 등 반응성이 저하되어 피스톤 로드(20)와의 틈새가 발생됨으로써, 실링 효율이 저하된다.
아울러, 패킹링(100)을 이루는 각 세그먼트(200~500)는 피스톤 로드(20)와의 마찰에 의해 내측면이 점차적으로 마모되는데, 설정량만큼 마모 후 교체된다.
또한, 본 발명에 따른 패킹링(100)은 피스톤 로드(20)에 설치된 상태에서 실린더유닛을 향하는 표면에 래디얼 갭(radial gap,130)을 형성하고, 크랭크유닛을 향하는 표면에 탄젠셜 라인(tangential line,140)을 형성한다.
래디얼 갭(130)과 탄젠셜 라인(140)은 4개의 세그먼트(200~500)들을 원주 궤적을 따라 기밀성을 유지하도록 배치시 이웃한 세그먼트(200~500)의 연결 부위에 형성되고, 피스톤 로드(20)의 축 방향을 따라 엇갈리게 배치된다.
이때, 래디얼 갭(130)이 좁혀지며 이웃한 세그먼트(200~500)끼리 접할 경우, 패킹링(100)은 교체된다. 그리고, 탄젠셜 라인(140)은 패킹링(100)의 반경 방향에 대해 경사지게 형성되며, 이웃한 세그먼트(200~500)끼리 면접됨에 따라, 상호 면접촉 면적이 증가되어 밀봉력이 증대된다.
아울러, 각 세그먼트(200~500)는 원주 궤적을 따라 배치된 후, 링 형상을 유지하기 위해 둘레면을 탄성체(120)로 감싸진다. 각 세그먼트(200~500)는 탄성체(120)의 탄성 변형력 즉, 죄여지려는 힘에 의해 피스톤 로드(20)의 둘레면을 가압하여 피스톤 로드(20)에 밀착된다. 그래서, 유체가 피스톤 로드(20)와 패킹링(100) 사이의 틈새로 이동되는 것이 방지된다. 물론, 탄성체(120)는 다양한 형상으로 적용 가능하지만, 편의상 코일 스프링으로 적용하여 패킹링(100)의 둘레면을 감싼 채 양단을 연결하여 형성되는 것으로 도시한다. 즉, 탄성체(120)가 원주 궤적을 따라 링을 형성하는 각 세그먼트(200~500)를 패킹링(100)의 중심 방향으로 죄임으로써, 피스톤 로드(20)와의 마찰로 인해 각 세그먼트(200~500)가 마모되더라도, 각 세그먼트(200~500)는 항상 피스톤 로드(20)의 둘레면과 접한 상태를 유지할 수 있게 된다. 이때, 탄성체(120)는 하나의 패킹링(100)을 형성하는 각 세그먼트(200~500)의 개수에 따라 탄성계수가 설정된다. 특히, 하나의 패킹링(100)을 이루는 각 세그먼트(200~500)의 개수와 탄성체(120)의 탄성 계수에 따라, 패킹링(100)과 피스톤 로드(20) 간의 실링 효율이 상이해 질 수 있다.
이때, 패킹링(100)은 둘레면에 위치설정홈(160)을 형성한다. 즉, 각 세그먼트(200~500)는 둘레면에 위치설정홈(160)을 함몰 형성한다. 위치설정홈(160)은 탄성체(120)를 수용함으로써 탄성체(120)가 패킹링(100)의 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상세히, 각 세그먼트(200~500)는 원주 궤적을 따라 배치된 제 1세그먼트(200), 제 2세그먼트(300), 제 3세그먼트(400) 및 제 4세그먼트(500)로 이루어진다.
이때, 제 1세그먼트(200), 제 2세그먼트(300), 제 3세그먼트(400) 및 제 4세그먼트(500) 호환성을 위해 동일한 형상으로 이루어져 대칭되도록 원주 궤적을 따라 배치된다.
아울러, 제 1세그먼트(200), 제 2세그먼트(300), 제 3세그먼트(400) 및 제 4세그먼트(500)는 연속되게 연결된 채 상호 연결 부위의 기밀성을 위해 래디얼 갭(130)과 탄젠셜 라인(140)을 형성한다.
더욱 상세히, 제 1세그먼트(200)는 제 1일측탄젠셜 실링면(210), 제 1타측탄젠셜 실링면(220), 제 1일측 래디얼단면(230), 제 1타측 래디얼단면(240), 제 1일측 탄젠셜단면(250) 및 제 1타측 탄젠셜단면(260)을 포함한다.
제 1일측탄젠셜 실링면(210)은 원주 궤적을 따라 일측에서 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측을 향하고, 평면으로 형성된다. 그리고, 제 1타측탄젠셜 실링면(220)은 원주 궤적을 따라 타측에서 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측을 향하고, 평면으로 형성된다.
즉, 제 1세그먼트(200)는 원주방향을 따라 중심선을 기준으로 일측에서 실린더유닛측 코너 부위를 모따기 한 제 1일측 절개부(270)를 형성하고, 타측에서 크랭크유닛측 코너 부위를 모따기 한 제 1타측 절개부(280)를 형성한다.
그리고, 제 1일측 탄젠셜단면(250)은 제 1일측 절개부(270)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측을 향하는 특히 실린더유닛을 향하는 평면 부위이고, 제 1타측 탄젠셜단면(260)은 제 1타측 절개부(280)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측을 향하는 특히 크랭크유닛을 향하는 평면 부위이다.
물론, 제 1세그먼트(200)는 원주 궤적을 따라 일측으로 연장되는 제 1일측 연장부(272)를 형성할 수 있고, 제 1일측 연장부(272)는 제 1일측탄젠셜 실링면(210)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 제 1세그먼트(200)는 원주 궤적을 따라 타측으로 연장되는 제 1타측 연장부(282)를 형성할 수 있고, 제 1타측 연장부(282)는 제 1타측탄젠셜 실링면(220)을 형성할 수 있다.
또한, 제 1일측 래디얼단면(230)은 제 1일측탄젠셜 실링면(210)을 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측으로 노출시킨 채, 래디얼 갭(130)을 형성하기 위해 원주 궤적을 따라 일측에 형성되고, 피스톤 로드(20)의 접선에 수직한 수직면으로 형성된다. 즉, 제 1일측 래디얼단면(230)은 제 1일측 절개부(270)에 의해 원주 궤적을 따라 제 1세그먼트(200)의 일측단에 형성된다.
아울러, 제 1타측 래디얼단면(240)은 제 1타측탄젠셜 실링면(220)을 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측으로 노출시킨 채, 래디얼 갭(130)을 형성하기 위해 원주 궤적을 따라 타측에 형성되고, 피스톤 로드(20)의 접선에 수직한 수직면으로 형성된다. 즉, 제 1타측 래디얼단면(240)은 제 1일측 절개부(270)에 의해 원주 궤적을 따라 제 1세그먼트(200)의 타측단에 형성된다.
이때, 제 1일측 래디얼단면(230)과 제 1타측 래디얼단면(240)은 제 1세그먼트(200)의 원주 궤적 방향으로 동일 위치에 배치된다.
제 1일측 탄젠셜단면(250)은 제 1일측탄젠셜 실링면(210)을 형성한 부위 즉, 제 1일측 연장부(272)의 외측 둘레면에 경사지게 형성되고, 제 1타측 탄젠셜단면(260)은 제 1일측 탄젠셜단면(250)과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고 제 1일측 탄젼셜단면에 대칭되도록 경사지게 형성된다.
이때, 제 1세그먼트(200)는 원주 궤적의 중심선을 기준으로 일측에 제 1일측 래디얼단면(230)과 제 1타측 래디얼단면(240)을 배치하고, 타측에 제 1일측 탄젠셜단면(250)과 제 1타측 탄젠셜단면(260)을 배치한다.
또한, 제 2세그먼트(300)는, 도 1에서 봤을 때, 제 1세그먼트(200)의 일측에 이웃하게 배치된다. 그리고, 제 2세그먼트(300)는, 제 1세그먼트(200)와 마찬가지로, 제 2일측탄젠셜 실링면(310), 제 2타측탄젠셜 실링면(320), 제 2일측 래디얼단면(330), 제 2타측 래디얼단면(340), 제 2일측 탄젠셜단면(350) 및 제 2타측 탄젠셜단면(360)을 포함한다.
이때, 제 2타측탄젠셜 실링면(320)은 제 1세그먼트(200)의 제 1일측탄젠셜 실링면(210)과 면접된다.
그리고, 제 2일측 탄젠셜단면(350)은 제 2일측 절개부(370)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측을 향하는 특히 실린더유닛을 향하는 평면 부위이고, 제 2타측 탄젠셜단면(360)은 제 2타측 절개부(380)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측을 향하는 특히 크랭크유닛을 향하는 평면 부위이다.
제 2세그먼트(300)는 원주 궤적을 따라 일측으로 연장되는 제 2일측 연장부(372)를 형성할 수 있고, 제 2일측 연장부(372)가 제 2일측탄젠셜 실링면(310)을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 제 2세그먼트(300)는 원주 궤적을 따라 타측으로 연장되는 제 2타측 연장부(382)를 형성할 수 있고, 제 2타측 연장부(382)는 제 2타측탄젠셜 실링면(320)을 형성할 수 있다.
제 2타측탄젠셜 실링면(320)이 제 1일측탄젠셜 실링면(210)과 면접된 상태에서, 제 1일측 래디얼단면(230)은 제 2타측 래디얼단면(340)과 유격된 채 대향하게 배치된다. 제 1일측 래디얼단면(230)과 제 2타측 래디얼단면(340) 사이의 공간이 래디얼 갭(130)이 된다.
그리고, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 왕복 이동됨에 따라, 제 1세그먼트(200)와 제 2세그먼트(300)는 내측면이 마모됨에 따라, 점차적으로 제 1일측 래디얼단면(230)과 제 2타측 래디얼단면(340) 사이의 거리가 좁혀짐으로써, 래디얼 갭(130)이 서서히 줄어들게 된다.
이때, 제 2일측 래디얼단면(330)과 제 2타측 래디얼단면(340)은 제 2세그먼트(300)의 원주 궤적 방향으로 동일 위치에 배치된다.
제 2일측 탄젠셜단면(350)은 제 2일측 연장부(372)의 외측 둘레면에 경사지게 형성되고, 제 2타측 탄젠셜단면(360)은 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고 제 2일측 탄젼셜단면에 대칭되도록 경사지게 형성된다.
제 2세그먼트(300)는 원주 궤적의 중심선을 기준으로 일측에 제 2일측 래디얼단면(330)과 제 2타측 래디얼단면(340)을 배치하고, 타측에 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 제 2타측 탄젠셜단면(360)을 배치한다.
아울러, 제 2타측탄젠셜 실링면(320)이 제 1일측탄젠셜 실링면(210)과 면접된 상태에서, 제 1세그먼트(200)의 제 1일측 탄젠셜단면(250)과 제 2세그먼트(300)의 제 2타측 탄젠셜단면(360)이 면접된다. 제 1일측 탄젠셜단면(250)과 제 2타측 탄젠셜단면(360)이 경사진 상태로 면접되어 탄젠셜 라인(140)이 형성된다.
이때, 제 2타측탄젠셜 실링면(320)과 제 1일측탄젠셜 실링면(210)이 면접된 평면과, 제 1일측 탄젠셜단면(250)과 제 2타측 탄젠셜단면(360)이 경사진 상태로 면접된 평면이 수직되게 절곡되어 연결됨으로써, 제 1세그먼트(200)와 제 2세그먼트(300)의 접촉면적이 증가되어, 밀봉력이 극대화된다.
그리고, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 왕복 이동됨에 따라, 제 1세그먼트(200)와 제 2세그먼트(300)는 내측면이 마모됨에 따라, 점차적으로 제 1일측 탄젠셜단면(250)이 제 2타측 탄젠셜단면(360)을 따라 제 1세그먼트(200)와 제 2세그먼트(300)의 높이가 줄어들게 되는 방향으로 서서히 슬라이드 이동하게 된다.
특히, 제 1세그먼트(200)의 원주 궤적으로 일측이 제 2세그먼트(300) 방향으로 하향 경사지게 이동되는 것을 일정 거리만큼 허용하고, 일정 거리만큼 이동 후 더 이상 이동되는 것을 방지하기 위해, 제 2세그먼트(300)는 제 2회전방지공간부(390)를 형성한다. 물론, 제 2회전방지공간부(390)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.
아울러, 피스톤 로드(20)가 패킹링(100)의 중심홀(110)에 축 삽입된 채 축 방향으로 왕복 이동됨에 따라, 피스톤 로드(20)와 패킹링(100)의 내측면 간의 마찰력이 크게 작용하는데, 소량의 유체가 제 2회전방지공간부(390)에 임시 저장되며 피스톤 로드(20)와 패킹링(100)의 내측면 사이에 막(幕)을 형성함으로써 상호 마찰력이 저감될 수 있다.
한편, 제 3세그먼트(400)는, 도 1에서 봤을 때, 제 2세그먼트(300)의 일측에 이웃하게 배치된다. 제 3세그먼트(400)는, 제 1세그먼트(200)와 마찬가지로, 제 3일측탄젠셜 실링면(410), 제 3타측탄젠셜 실링면(420), 제 3일측 래디얼단면(430), 제 3타측 래디얼단면(440), 제 3일측 탄젠셜단면(450) 및 제 3타측 탄젠셜단면(460)을 포함한다.
이때, 제 3타측탄젠셜 실링면(420)은 제 2세그먼트(300)의 제 2일측탄젠셜 실링면(310)과 면접된다.
그리고, 제 3일측 탄젠셜단면(450)은 제 3일측 절개부(470)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측을 향하는 평면 부위에 형성되고, 제 3타측 탄젠셜단면(460)은 제 3타측 절개부(480)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측을 향하는 평면 부위에 형성된다.
제 3세그먼트(400)는 원주 궤적을 따라 일측으로 연장되는 제 3일측 연장부(472)를 형성할 수 있고, 제 3일측 연장부(472)가 제 3일측탄젠셜 실링면(410)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 제 3세그먼트(400)는 원주 궤적을 따라 타측으로 연장되는 제 3타측 연장부(482)를 형성할 수 있고, 제 3타측 연장부(482)는 제 3타측탄젠셜 실링면(420)을 형성할 수 있다.
제 3타측탄젠셜 실링면(420)이 제 2일측탄젠셜 실링면(310)과 면접된 상태에서, 제 2일측 래디얼단면(330)은 제 3타측 래디얼단면(440)과 유격된 채 대향하게 배치된다. 제 2일측 래디얼단면(330)과 제 3타측 래디얼단면(440) 사이의 공간이 래디얼 갭(130)이 된다.
그리고, 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)는 내측면이 마모됨에 따라, 점차적으로 제 2일측 래디얼단면(330)과 제 3타측 래디얼단면(440) 사이의 거리가 좁혀짐으로써, 래디얼 갭(130)이 서서히 줄어들게 된다.
제 3일측 탄젠셜단면(450)은 제 3일측 연장부(472)의 외측 둘레면에 경사지게 형성되고, 제 3타측 탄젠셜단면(460)은 제 3일측 탄젠셜단면(450)과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고 제 3일측 탄젼셜단면에 대칭되도록 경사지게 형성된다.
아울러, 제 3타측탄젠셜 실링면(420)이 제 2일측탄젠셜 실링면(310)과 면접된 상태에서, 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 제 3타측 탄젠셜단면(460)이 면접된다. 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 제 3타측 탄젠셜단면(460)이 경사진 상태로 면접되어 탄젠셜 라인(140)이 형성된다.
이때, 제 3타측탄젠셜 실링면(420)과 제 2일측탄젠셜 실링면(310)이 면접된 평면과, 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 제 3타측 탄젠셜단면(460)이 경사진 상태로 면접된 평면이 수직되게 절곡되어 연결됨으로써, 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)의 접촉면적이 증가되어, 밀봉력이 극대화된다.
그리고, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 왕복 이동됨에 따라, 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)는 내측면이 마모됨에 따라, 점차적으로 제 2일측 탄젠셜단면(350)이 제 3타측 탄젠셜단면(460)을 따라 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)의 높이가 줄어드는 방향으로 서서히 슬라이드 이동하게 된다.
특히, 제 2세그먼트(300)의 원주 궤적으로 일측이 제 3세그먼트(400) 방향으로 하향 경사지게 이동되는 것을 일정 거리만큼 허용하고, 일정 거리만큼 이동 후 더 이상 이동되는 것을 방지하기 위해, 제 3세그먼트(400)는 제 3회전방지공간부(490)를 형성한다.
아울러, 피스톤 로드(20)와 패킹링(100)의 내측면 간의 마찰력이 크게 작용하는데, 소량의 유체가 제 3회전방지공간부(490)에 임시 저장되며 피스톤 로드(20)와 패킹링(100)의 내측면 사이에 막(幕)을 형성함으로써 상호 마찰력이 저감될 수 있다.
또한, 제 3세그먼트(400)는, 도 1에서 봤을 때, 제 2세그먼트(300)의 일측에 이웃하게 배치된다. 제 3세그먼트(400)는, 제 1세그먼트(200)와 마찬가지로, 제 3일측탄젠셜 실링면(410), 제 3타측탄젠셜 실링면(420), 제 3일측 래디얼단면(430), 제 3타측 래디얼단면(440), 제 3일측 탄젠셜단면(450) 및 제 3타측 탄젠셜단면(460)을 포함한다.
이때, 제 3타측탄젠셜 실링면(420)은 제 2일측탄젠셜 실링면(310)과 면접된다.
그리고, 제 3일측 탄젠셜단면(450)은 제 3일측 절개부(470)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측을 향하는 평면 부위에 형성되고, 제 3타측 탄젠셜단면(460)은 제 3타측 절개부(480)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측을 향하는 평면 부위에 형성된다.
제 3세그먼트(400)는 원주 궤적을 따라 일측으로 연장되는 제 3일측 연장부(472)를 형성할 수 있고, 제 3일측 연장부(472)가 제 3일측탄젠셜 실링면(410)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 제 3세그먼트(400)는 원주 궤적을 따라 타측으로 연장되는 제 3타측 연장부(482)를 형성할 수 있고, 제 3타측 연장부(482)는 제 3타측탄젠셜 실링면(420)을 형성할 수 있다.
제 3타측탄젠셜 실링면(420)이 제 2일측탄젠셜 실링면(310)과 면접된 상태에서, 제 2일측 래디얼단면(330)은 제 3타측 래디얼단면(440)과 유격된 채 대향하게 배치된다. 제 2일측 래디얼단면(330)과 제 3타측 래디얼단면(440) 사이의 공간이 래디얼 갭(130)이 된다.
그리고, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 왕복 이동됨에 따라, 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)는 내측면이 마모됨에 따라, 점차적으로 제 2일측 래디얼단면(330)과 제 3타측 래디얼단면(440) 사이의 거리가 좁혀짐으로써, 래디얼 갭(130)이 서서히 줄어들게 된다.
아울러, 제 3타측탄젠셜 실링면(420)이 제 2일측탄젠셜 실링면(310)과 면접된 상태에서, 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 제 3타측 탄젠셜단면(460)이 면접된다. 제 2일측 탄젠셜단면(350)과 제 3타측 탄젠셜단면(460)이 경사진 상태로 면접되어 탄젠셜 라인(140)이 형성된다.
그리고, 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)는 내측면이 마모됨에 따라, 점차적으로 제 2일측 탄젠셜단면(350)이 제 3타측 탄젠셜단면(460)을 따라 제 2세그먼트(300)와 제 3세그먼트(400)의 높이가 줄어드는 방향으로 서서히 슬라이드 이동하게 된다.
특히, 제 2세그먼트(300)의 원주 궤적으로 일측이 제 3세그먼트(400) 방향으로 하향 경사지게 이동되는 것을 일정 거리만큼 허용하고, 일정 거리만큼 이동 후 더 이상 이동되는 것을 방지하기 위해, 제 3세그먼트(400)는 제 3회전방지공간부(490)를 형성한다.
아울러, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 왕복 이동됨에 따라, 피스톤 로드(20)와 패킹링(100)의 내측면 간의 마찰력이 크게 작용하는데, 소량의 유체가 제 3회전방지공간부(490)에 임시 저장되며 피스톤 로드(20)와 패킹링(100)의 내측면 사이에 막(幕)을 형성함으로써 상호 마찰력이 저감될 수 있다.
한편, 제 4세그먼트(500)는, 도 1에서 봤을 때, 제 3세그먼트(400)의 일측에 이웃하게 배치된다. 제 4세그먼트(500)는, 제 1세그먼트(200)와 마찬가지로, 제 4일측탄젠셜 실링면(510), 제 4타측탄젠셜 실링면(520), 제 4일측 래디얼단면(530), 제 4타측 래디얼단면(540), 제 4일측 탄젠셜단면(550) 및 제 4타측 탄젠셜단면(560)을 포함한다.
이때, 제 4타측탄젠셜 실링면(520)은 제 3일측탄젠셜 실링면(410)과 면접된다.
그리고, 제 4일측 탄젠셜단면(550)은 제 4일측 절개부(570)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 일측을 향하는 평면 부위이고, 제 4타측 탄젠셜단면(560)은 제 4타측 절개부(580)에 의해 피스톤 로드(20)의 축 방향으로 타측을 향하는 평면 부위이다.
제 4세그먼트(500)는 원주 궤적을 따라 일측으로 연장되는 제 4일측 연장부(572)를 형성할 수 있고, 제 4일측 연장부(572)가 제 4일측탄젠셜 실링면(510)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 제 4세그먼트(500)는 원주 궤적을 따라 타측으로 연장되는 제 4타측 연장부(582)를 형성할 수 있고, 제 4타측 연장부(582)는 제 4타측탄젠셜 실링면(520)을 형성할 수 있다.
제 4타측탄젠셜 실링면(520)이 제 3일측탄젠셜 실링면(410)과 면접된 상태에서, 제 3일측 래디얼단면(430)은 제 4타측 래디얼단면(540)과 유격된 채 대향하게 배치된다. 제 3일측 래디얼단면(430)과 제 4타측 래디얼단면(540) 사이의 공간이 래디얼 갭(130)이 된다.
제 4일측 탄젠셜단면(550)은 제 4일측 연장부(572)의 외측 둘레면에 경사지게 형성되고, 제 4타측 탄젠셜단면(560)은 제 4일측 탄젠셜단면(550)과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고 제 4일측 탄젼셜단면에 대칭되도록 경사지게 형성된다.
아울러, 제 4타측탄젠셜 실링면(520)이 제 3일측탄젠셜 실링면(410)과 면접된 상태에서, 제 3일측 탄젠셜단면(450)과 제 4타측 탄젠셜단면(560)이 면접된다. 제 3일측 탄젠셜단면(450)과 제 4타측 탄젠셜단면(560)이 경사진 상태로 면접되어 탄젠셜 라인(140)이 형성된다.
특히, 제 3세그먼트(400)의 원주 궤적으로 일측이 제 4세그먼트(500) 방향으로 하향 경사지게 이동되는 것을 일정 거리만큼 허용하고, 일정 거리만큼 이동 후 더 이상 이동되는 것을 방지하기 위해, 제 4세그먼트(500)는 제 4회전방지공간부(590)를 형성한다.
마찬가지로, 제 1타측탄젠셜 실링면(220)이 제 4일측탄젠셜 실링면(510)과 면접된 상태에서, 제 4일측 래디얼단면(530)은 제 1타측 래디얼단면(240)과 유격된 채 대향하게 배치된다. 제 4일측 래디얼단면(530)과 제 1타측 래디얼단면(240) 사이의 공간이 래디얼 갭(130)이 된다. 아울러, 제 4일측 탄젠셜단면(550)과 제 1타측 탄젠셜단면(260)이 면접되며, 제 4일측 탄젠셜단면(550)과 제 1타측 탄젠셜단면(260)이 경사진 상태로 면접되어 탄젠셜 라인(140)이 형성된다.
그리고, 제 4세그먼트(500)의 원주 궤적으로 일측이 제 1세그먼트(200) 방향으로 하향 경사지게 이동되는 것을 일정 거리만큼 허용하고, 일정 거리만큼 이동 후 더 이상 이동되는 것을 방지하기 위해, 제 1세그먼트(200)는 제 1회전방지공간부(290)를 형성한다.
한편, 세그먼트(200~500) 중 각각 또는 복수 개는 피스톤 로드(20)의 축 방향 이동으로 인한 마찰 압력에 의해 발생되는 모멘트를 상쇄하기 위해 내측면에서 둘레면으로 연통되는 압력밸런스홀(150)을 통공한다.
특히, 피스톤 로드(20)와 각 세그먼트(200~500) 간의 접촉 압력이 높기 때문에, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 이동시, 각 세그먼트(200~500)는 해당 압력에 의해 틀어지려는 힘(torsion moment)이 작용하게 됨에 따라, 패킹링(100)은 급격한 마모가 발생되어 내구성이 현저히 저하된다.
이를 방지하기 위해, 압력밸런스홀(150)은 피스톤 로드(20)와 각 세그먼트(200~500) 간에 유동되는 소정의 유체를 패킹링(100)의 둘레면으로 배출 안내함에 따라, 피스톤 로드(20)와 각 세그먼트(200~500) 간의 접촉 압력평형이 이뤄지게 된다. 따라서, 패킹링(100)의 내구성이 향상된다.
또한, 압축기의 케이싱(10)은 피스톤 로드(20)의 축 방향을 따라 수용부(12)를 복수 개 형성하고, 본 발명에 따른 패킹링(100)은 각 수용부(12)의 내측에 대응되게 배치되는데, 패킹링(100) 각각이 일측면에 래디얼 갭(130)을 형성함과 아울러 타측면에 탄젠셜 라인(140)을 형성함에 따라, 패킹링(100)은 설정된 밀봉력의 실현을 위해 각 수용부(12)에 한 개 또는 기존 대비 적은 개수로 구비될 수 있다.
그리고, 피스톤 로드(20)가 실린더유닛 측으로 이동시, 패킹링(100)은 래디얼 갭(130)을 형성한 일측면이 수용부(12)의 내부 일측에 밀착된다.
그리고, 피스톤 로드(20)가 크랭크유닛 측으로 이동시, 패킹링(100)은 탄젠셜 라인(140)을 형성한 타측면이 수용부(12)의 내부 타측면에 밀착된다.
따라서, 피스톤 로드(20)가 축 방향으로 이동시, 압축기 내부의 유체는 피스톤 로드(20)의 축 방향을 따라 이동되지 않게 된다.
따라서, 탄성체(120)의 탄성계수와, 하나의 패킹링(100)을 구성하는 제 1세그먼트(200), 제 2세그먼트(300), 제 3세그먼트(400) 및 제 4세그먼트(500) 간의 최적 조합을 통해, 피스톤 로드(20)와 패킹링(100) 간의 실링 효율이 극대화 됨으로써, 본 발명에 따른 패킹링(100)은 저압과 중압 영역 뿐만 아니라 고압 영역의 압축기에도 적용 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 케이싱 12: 수용부
20: 피스톤 로드 100: 패킹링
110: 중심홀 120: 탄성체
130: 래디얼 갭 140: 탄젠셜 라인
150: 압력밸런스홀 160: 위치설정홈
200,300,400,500: 제 1,2,3,4세그먼트
210,310,410,510: 제 1,2,3,4일측탄젠셜 실링면
220,320,420,520: 제 1,2,3,4타측탄젠셜 실링면
230,330,430,530: 제 1,2,3,4일측 래디얼단면
240,340,440,540: 제 1,2,3,4타측 래디얼단면
250,350,450,550: 제 1,2,3,4일측 탄젠셜단면
260,360,460,560: 제 1,2,3,4타측 탄젠셜단면
290,390,490,590: 제 1,2,3,4회전방지공간부

Claims (6)

  1. 복수 개의 세그먼트가 서로 기밀하게 접하도록 원주 궤적을 따라 연속되게 배치된 채 피스톤 로드를 축 삽입하고,
    원주 궤적을 따라 배치되는 복수 개의 상기 세그먼트는 탄성 변형되는 탄성체로 둘레면이 감싸짐에 따라 내측면이 상기 피스톤 로드의 둘레면에 밀착 가압하며,
    원주 궤적을 따라 배치된 상태의 이웃한 상기 세그먼트는 상기 피스톤 로드의 굵기에 의해 상기 피스톤 로드의 축 방향을 따라 일측에 반경 방향의 래디얼 갭(radial gap)을 형성하고, 타측에 접선 방향의 탄젠셜 라인(tangential line)을 형성하고,
    상기 세그먼트는, 원주 궤적을 따라 일측에서 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 일측을 향하고, 평면인 일측탄젠셜 실링면;
    원주 궤적을 따라 타측에서 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 타측을 향하고, 평면인 타측탄젠셜 실링면;
    상기 일측탄젠셜 실링면을 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 일측으로 노출시킨 채, 원주 궤적을 따라 일측단에 형성되고, 상기 피스톤 로드의 접선에 수직한 일측 래디얼단면;
    상기 일측 래디얼단면과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고, 상기 피스톤 로드의 접선에 수직한 타측 래디얼단면;
    상기 일측탄젠셜 실링면을 형성한 부위의 외측 둘레면에 경사지게 형성되는 일측 탄젠셜단면; 및
    상기 일측 탄젠셜단면과 원주 궤적으로 일치되는 타측에 형성되고, 상기 일측 탄젠셜단면에 대칭되게 경사진 타측 탄젠셜단면을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킹링.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세그먼트는 동일한 형상으로 이루어져 대칭되도록 원주 궤적을 따라 배치되고,
    상기 래디얼 갭과 상기 탄젠셜 라인은 상기 피스톤 로드의 축 방향으로 엇갈리게 배치되며 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 패킹링.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 세그먼트는, 원주 방향을 따라 상기 피스톤 로드의 둘레면 일부에 접하여 감싸는 제 1세그먼트 및 제 2세그먼트를 포함하고,
    상기 제 1세그먼트의 제 1일측 래디얼단면은 상기 제 2세그먼트의 제 2타측 래디얼단면에 대향하며,
    상기 제 1세그먼트의 제 1일측 탄젠셜단면은 상기 제 2세그먼트의 제 2타측 탄젠셜단면과 면접되고,
    상기 제 1세그먼트의 제 1일측 탄젠셜실링면은 상기 제 2세그먼트의 제 2타측 탄젠셜실링면과 면접되는 것을 특징으로 하는 패킹링.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1세그먼트는 내측면의 마모 발생에 따른 상기 제 2세그먼트의 제 2일측 탄젠셜실링면에 해당되는 부위가 원주 궤적으로 이동되는 것을 설정 거리만큼 허용하기 위해 제 1회전방지공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 패킹링.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 세그먼트는 상기 피스톤 로드의 축 방향 이동으로 인한 마찰 압력에 의해 발생되는 모멘트를 상쇄하기 위해 내측면에서 둘레면으로 연통되는 압력밸런스홀을 통공하는 것을 특징으로 하는 패킹링.
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