KR20010079805A - 개량된 저유량 특성을 갖는 오일 윤활 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 중공관(14)과 피팅의 노출된 표면 위에 응결되어 흐르는 오일을 수집하고 상기 수집된 오일을 중공관(14)의 미스트 유입구로부터 멀어지도록 방향을 전환시키기 위하여, 중공관(14)에 장착된 피팅을 구성하고 있는 중공관의 유입구(16) 연장부가 미스트를 받아들이는 챔버 내에 위치하고, 상기 챔버를 구비하고 있는 윤활 오일 분배기에서 중공관의 유입구(16)를 통해 오일 미스트 플로우를 조절하기 위한 장치가 제공된다. 따라서, 상기 수집된 오일이 미스트 플로우에 의해 중공관을 통과하도록 반출되는 것과 분배기로부터 분배되는 오일량이 증가하는 것을 막을 수 있다.

Description

개량된 저유량 특성을 갖는 오일 윤활 장치{OIL LUBRICATOR APPARATUS WITH IMPROVED LOW FLOW RATE CHARACTERISTICS}

편물기(knitting machinery)와 같은 장비의 윤활은 주로 오일 미스트 윤활 시스템에 의해 이루어진다. 상기와 같은 시스템에 있어서, 윤활 오일은 공기의 스트림(stream)내에 에어로졸(aerosol)이나 미스트(mist)의 형태로 부유(浮游)되어 있고, 튜브를 통하여 윤활이 필요한 윤활 필요 부위로 이동된다. 상기 오일은 중앙 미스트 발생 장소에 에어로졸 상태로 위치하고, 분배기에 의해 장비의 윤활이 필요한 곳으로 이송된다.

저유량으로 정확하게 원하는 위치로 이송시키기 위한 분배 스프레이 노즐의 개발뿐만 아니라 미스트 이송의 효율성을 향상시키기 위해서는, 적절한 오일 농도의 오일 미스트 스트림을 발생시켜 전달할 수 있는 미스트 발생기가 필요하다. 종래에 사용되어지고 있는 발생기의 구조로는 상기와 같은 요구 조건을 이루기가 힘들었다.

특히, 미국 특허 제4,353,435호에 개시된 발생기는 오일 미스트가 분무되는 챔버를 구비한 미스트 발생기를 이용하고 있다. 상기 오일 미스트는 챔버의 상단을 통과하여 연장되는 일련의 중공관[中空管;바브(barbs)]이나 연속된 피팅(fitting)을 통해 챔버로부터 나오게 되는데, 상기 중공관에는 미스트를 원하는 곳으로 이송할 수 있도록 튜브가 부착되어 있다. 하지만, 중공관이 위치하기 때문에, 챔버의 상부면과 내부면 그리고 중공관의 노출된 외부면에 접촉하는 오일 미스트는 부유 상태에서 벗어나 중력의 영향으로 막을 형성하여 중공관의 하부 단부로 이동된다. 상기 막은 중공관의 단부에서 모아지고, 중공관과 튜브를 통해 중공관의 안으로 들어오는 미스트 스트림에 의해 그곳으로 이송되는 미스트에 더 합쳐지게 되어 궁극적으로 실제 윤활 시스템에 의해 분배되어지는 양은 의도하는 미스트 자체만의 양보다 많아지게 된다

이송되는 오일 부피는 챔버의 압력 감소와 같이 이 챔버를 통과하는 체적 유량을 감소시키므로써 감소된다. 그러나, 압력의 감소는 미스트에 충분하지 못한 속도를 유발시키는데, 이로 인해 윤활 시스템의 흐름과 분산 특성이 왜곡되거나 저하될 수 있다. 더구나, 윤활에 적합한 미스트를 발생시키기 위해서는 적정한 속도 레벨이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 저유량을 위해 향상된 조절을 할 수 있는 개량된오일 미스트 분배기(발생기)를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 분배기의 내부에 모이는 오일을 다시 수집하여 재활용할 수 있는 수단을 구비한 개량된 오일 미스트 분배기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원치않게 모인 미스트에 의해 야기되는 과부하에 대처할 수 있는 개량된 오일 미스트 분배기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 종래의 시스템에 대해 최소한의 변경만 필요하고 경제적인 구조를 갖는 개량된 오일 미스트 분배기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 간단한 미스트 분배기 유니트로부터 두 단계의 윤활을 가능케하는 것이다.

본 발명은 개량된 저유량 특성을 갖는 오일 윤활 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 미스트 스트림을 받아들이는 챔버내의 상부에 위치하는 중공관의 하부에 설치된 오일 수집 수단을 구비하여, 중공관 내로 유입되지 못한 오일을 수집하여 상기 수집된 오일이 뒤따르는 미스트 플로우에 의해 중공관 유입구로 유입되지 않고 저장소로 떨어지게 하여 분배기의 과부하를 방지하고 이상적인 윤활 레벨을 유지할 수 있도록 하는 개량된 저유량 특성을 갖는 오일 윤활 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 윤활 오일 분배기의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의해 장착된 분배기의 중공관을 도시한 도 1의 세부 단면도이다.

도 3은 피팅이 장착된 중공관의 배치를 도시한 분배기의 상부 벽쪽의 바닥 평면의 개략도이다.

상기의 목적들을 위하여, 본 발명에 따른 오일 미스트 분배기는, 오일-에어 미스트나 에어로졸이 그 내부로 향하는 챔버와, 에어로졸 이송 수단과 연결되어 있으며 에어로졸을 수용하기 위하여 챔버 안으로 연장되어 있는 제 1단부를 갖는 하나 이상의 중공관 또는 피팅을 포함하고 있다. 중공관의 제 1단부 각각에는 중공관의 외부면으로 응결되어 이동하는 오일을 수집하고 상기 오일을 중공관 입구로부터 멀어지도록 채널링하기 위한 오일 수집 수단이 구비되어 있다. 수집된 오일은 미스트 형태로 재발생시키기 위하여 챔버내에 있는 오일 저장소로 운반된다.

오일의 수집과 채널링을 돕기 위해, 오일 수집 수단은 중공관의 재질보다 친유성(oleophilic)이 더 큰 재질로 구성될 수 있다.

수집된 오일이 중력에 의해 저장소로 휠씬 쉽게 이송될 수 있는 형태로 모여서 중력의 영향에 의해 저장소로 떨어질 수 있도록 수집된 오일이 드롭렛을 형성하는 것을 돕기 위하여, 오일 수집 수단은 밑부분이 테이퍼지도록 형성되어 진다. 상기 오일 수집 수단이 중공관에 장착된 튜브와 같은 형태일 때는, 튜브의 최단부는 하부의 모서리가 수집된 오일이 유출되는 쪽으로 향하도록 사선으로 잘려질 수 있다. 다중의 중공관 분배기에서 선택된 중공관 위에 상기 오일 수집 수단을 장착하므로서, 상기 오일 수집 수단을 이용하는 곳에서는 저유량(lower flow rate)이 발생되고 동시에 상기 수단이 이용되지 않는 곳에서는 고유량(higher flow rate)이 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면에 의한 실시예에 따른 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명을 이용한 오일 미스트 분배 시스템은 에어-제트 인젝터 펌프(air-jet injector pump)(20)와 확장 챔버(10)를 구비하고 있다. 확장 챔버(10)는 밀봉된 하우징(housing)(12)에 의해 형성된다. 확장챔버(10)의 안쪽으로 돌출되어 있는 유입구(16)를 각각 갖고 있는 복수개의 니플(nipple) 또는 중공관(14)이 상기 하우징(12)의 상부 벽에 장착된다. 상기 니플 또는 중공관(14)은 원형으로 배치되어 장착되는 것이 바람직하다. 하우징(12)의 바닥벽에는, 유입구(16)로 들어가지 않는 원뿔형의 윤활제 스프레이로부터의 잉여 윤활제를 수용하기 위하여 바깥쪽 주변으로 환형의 홈(18)으로 이루어진 저장소가 형성되어 있다.

에어 인젝터 펌프(20)는, 적절한 에어 공급원과 연결되어 튜브(26)을 통해 화살표(24)의 방향으로 전달되는 가압 에어를 수용하는 에어 유입구(22)를 포함한다. 상기 에어는 통로(28)를 통과하여 짧은 원뿔형 부분을 지나 더 넓은 지름의 덕트(32)를 지나가게 된다. 좁은 통로(28) 부분으로부터 넓은 통로 부분의 덕트(32)까지의 통로는, 튜브(38)에 의해 오일 공급기(36)까지 연결되어 있는 오일 출구 덕트(34)로부터 벤츄리까지 공급된 오일을 이끌면서 저압 벤츄리 효과를 발생시킨다. 상기 오일 공급기는 종래 기술에 의해 알려진 기계적, 전기적 수압 또는 공압 장치를 포함하는 공지된 계측 장치를 포함할 수 있다.

상기 덕트(32)로 부터의, 에어-오일 스트림은, 덕트(32)보다는 큰 지름을 갖지만 확장 챔버(10)의 지름보다는 작은 지름을 갖는 초기 확장 챔버(40)로 유입된다. 초기 확장 챔버(40)의 위쪽 끝에 위치하는 유출구(42)는 실질적으로 윤활제의 미스트 스트림을 원뿔 형태로 상기 중공관(14)의 유입구(16)로 분사한다.

유입된 에어에 의해 커진 압력은 중공관의 유입구(16)및 부착된 파이프(44)를 통해 상기 오일 미스트를 이송시키며, 그곳에서 오일 미스트는 윤활이 요구되는장비의 부분으로 향하게 된다. 미스트 스프레이는 유입구로 유입되기도 하지만, 일부는 상기 중공관(14)의 노출된 표면 뿐만 아니라 상기 확장 챔버의 내부면에도 접촉하여 모이게 된다. 상기 챔버의 측면에 도달한 상기 오일은 중력의 영향에 의해 아래쪽 수집 홈으로 이루어진 저장소(18)안으로 흐르게 되어, 반송 덕트(46)를 통해 초기 확장 챔버(40)의 아래 부분으로 흐르게 되고, 다시 에어 스트림에 의해 미스트의 형태로 이송된다.

그러나, 중공관(14)의 노출된 부분에 수집되는 상기 오일 스프레이는 상기 중공관의 하부의 끝쪽으로 이동하여 수집되는데, 그곳에서 유입구(16)안으로 흘러 들어가는 에어로졸에 실려 가게되며, 에어 플로우에 의해 파이프(44)를 통해 윤활 부위로 이동된다. 이러한 부수적인 오일은 분배 시스템에 과부하가 걸리게 하거나 또는 이상적인 윤활 레벨에 악영향을 끼친다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에는, 만약 이 수단이 구비가 되지 않는다면 유입구(16)로부터 중공관에 모이게 될 오일을 채널링하는 오일 수집 수단이 구비되어 있다. 상기 오일 수집 수단은, 피팅(50)으로 구성되는 것이 바람직하다. 중공관(44)의 하부 단부에 부착되어 있는 피팅(50)은, 만약 이 수단이 구비가 되지 않는다면 중공관(14)의 외부면 위에 직접적으로 수집 될 오일이 응집되고 수집되어 흐를수 있도록 중공관과 동축을 갖고 아래쪽으로 향하는 표면을 제공한다. 상기 수집된 오일은 중력의 영향에 의해 피팅의 외부면을 따라 밑으로 이동한다. 상기 피팅은 중공관(14)보다 더 친유성이 있는 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 중공관(14)의 나머지 노출 표면 위에 모여진 오일이 피팅의 외부면 위로의 흐름과 합쳐진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피팅은 폴리에틸렌 튜브의 중공 실린더의 형상을 하고 있는데, 브라스(brass)로 된 중공관(14)과 결합하여 사용되면 중공관보다 휠씬 높은 친유성을 갖는다. 튜브의 안쪽 지름은 중공관에 대해 마찰 고정 될 수 있도록 정해진다. 튜브의 하부 끝은 사선으로 또는 일정 각을 갖는 선으로 잘려지기 때문에 피팅 단부는 포인트(52)를 갖는 모서리로 된 테이퍼진 단부면을 형성한다. 피팅의 가장 낮은 점이 되는 포인트(52)를 형성하므로써 화살표(54)로 표시되는 바와 같이 피팅의 외부 주변을 따라 아래로 이동하는 오일이 하나의 포인트로 모일수 있게 된다. 상기 오일은 포인트(52)에 모여지기 때문에, 드롭렛(droplet)(56)을 형성하고, 중력의 영향으로 그 무게가 표면 장력을 넘을 때 떨어져서 도 1에 도시된 바와 같이 저장소 홈(18)에 모이게 된다.

상기 피팅이 모서리의 포인트(52)에서 끝나기 때문에, 수집되는 오일은 포인트(52)에 집중된다. 이것은 중공관의 유입구(16)로 들어가는 미스트 스트림에 대해 오일이 노출되는 것을 최소화 하여, 오일을 수집하는 스트림의 성능을 최소화 시킨다.

또한, 피팅의 기울어진 하부 모서리는 중공관을 통과하는 통로와 윤활되어질 부분으로 향하는, 일반 유입구(16)보다 충분히 증가된 면적을 가지는 유입구를 형성한다. 피팅의 측벽과 단부가 이루는 예각(58)이 작을수록, 유입구의 유효 면적은 커진다. 상기 유입구 면적이 증가하면, 챔버내와 피팅의 입구에서의 에어 플로우의 속도의 차이는 감소한다. 감소된 속도는, 피팅 모서리로부터 오일을 동반하는 그리고 그것을 중공관을 통해 운반하는 유입 에어 플로우의 효율을 감소시킨다. 중공관 유입구(16)의 면적에 대한 피팅 유입구의 면적의 비가 크기 때문에, 유입 플로우 안으로 이송되는 오일의 양는 현저하게 감소한다. 또한, 입구에서의 속도의 분포는 일정하지 않다. 최대 속도는 그것의 상부 모서리에서 얻어지고, 피팅의 유입구에 걸쳐 감소되는 속도 분포를 보이고 하부 모서리의 포인트(52)에서 가장 낮은 값을 갖게 되는 것으로 여겨진다. 이것은 모서리 포인트(52)에 수집된 오일이 유입되는 에어 플로우에 의해 피팅 안으로 이송되는 것을 현저하게 감소시키는데 기여한다.

도 3은 확장 챔버(10)의 위쪽 표면의 원형으로 배치되어 있는 피팅(50)을 도식적으로 나타내고 있다. 도시되 있는 바와 같이, 라인(60)으로 표시되는 피팅(50)의 하부 표면의 평면은 중공관이 위치하는 원의 중심(62)으로부터 반경 방향으로 위치하고 있다. 피팅 하부면이 각이 진 특성 때문에, 챔버내의 에어 플로우에 의해 어는 정도의 소용돌이가 발생한다. 도시된 바와 같이 피팅이 배치되기 때문에, 발생되는 소용돌이는 피팅의 하부로부터 수집된 드롭렛이 떨어지는 것을 도와주며 따라서, 수집 효율성을 감소시키고 수집된 오일이 저장소로 돌아가게 한다.

도 4는 피팅의 또 다른 실시예를 보여주고 있다. 도시된 바와 같이, 피팅(68)은 중공관(14)의 하부 단부를 지나 아래쪽으로 연장되는 바늘과 같은 탐침(probe)의 형태로 되어 있다. 상기 탐침은 중공관을 전체적으로 혹은 부분적으로 감싸고 있는 클램프 부분(66)에 의해 중공관에 부착되어 있다. 상기 오일은 탐침의 위쪽에서 수집이 되어 탐침의 아래쪽 끝부분으로 이동되어 드롭렛의 형태로수집이 되고 저장소로 떨어지게 된다. 중공관 유입구(16)와 상기 탐침의 단부와의 공간은 유입되는 에어 플로우의 이송을 최소화 시킨다. 피팅은 중공관보다 더 친유적인 재질로 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 윤활 오일 분배기에 의하면, 윤활 오일 분배기의 확장 챔버 상부에 위치하는 중공관 유입구로 유입되지 않고 확장 챔버와 중공관 외부면에 접촉하여 응축되는 오일을 뒤따르는 미스트 스트림에 혼합되지 않도록 하여 분배기의 과부하를 방지할 수 있고 이상적인 윤활 레벨을 유지할 수 있다.

Claims (10)

1. 오일 미스트를 수용하는 챔버 및 상기 챔버의 표면을 관통하여 챔버의 안쪽으로 연장되는 하나 이상의 중공관을 갖고 있으며, 상기 중공관에는 중공관에 연결되어 있는 튜브 수단을 통해 원격지의 윤활 필요 부위로 오일 미스트를 이송하기 위하여 오일 미스트를 받아들이기 위한 관통 통로가 형성되어 있는 윤활 오일 분배기로서,

   중공관에 장착되어, 그 표면위의 오일을 수집하고, 수집된 오일이 상기 중공관의 통로로부터 멀어지도록 방향을 전환시키는 오일 수집 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오일 수집 수단은, 중공관의 재질보다 더 친유성을 갖는 재질로 이루어지고 중공관의 하부에 장착되는 피팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 오일 수집 수단은, 중공관의 단부에 장착되는 피팅으로 구성되어지고, 상기 피팅은 하부 단부가 테이퍼진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 피팅은, 튜브의 측벽에 대해 예각을 갖도록 형성된단부를 가진 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 오일 수집 수단은, 상기 통로를 통과해 지나가는 오일 미스트의 속도보다 느린 속도로 상기 피팅을 통과해 상기 통로로 향하는 플로우를 생성하는 오일 미스트 유입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
6. 제 3항에 있어서, 상기 피팅은, 상기 중공관의 측면에 부착되는 예리한 탐침을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
7. 제 4항에 있어서, 상기 복수개의 중공관은, 챔버의 상부면에 원형으로 배치되고 상기 중공관 중 하나는 피팅을 가지고 있으며, 피팅들의 하부 단부면은 방사형으로 향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
8. 오일 미스트를 수용하는 챔버 및 상기 챔버의 표면을 관통하여 챔버의 안쪽으로 연장되는 복수개의 중공관을 갖고 있으며, 상기 중공관에는 중공관에 연결되어 있는 튜브 수단을 통해 원격지의 윤활 필요 부위로 오일 미스트를 이송하기 위하여 오일 미스트를 받아들이기 위한 관통 통로가 형성되어 있는 윤활 오일 분배기로서,

   중공관에 장착되어, 그 표면위의 오일을 수집하고 수집된 오일이 상기 중공관의 통로로부터 멀어지도록 방향을 전환시키는 오일 수집 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
9. 제 1항에 있어서, 상기 오일 수집 수단은, 중공관의 재질보다 더 친유성을 갖는 재질로 이루어지고 중공관의 하부에 장착되는 피팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.
10. 제 1항에 있어서, 상기 오일 수집 수단은, 중공관의 단부에 장착되는 피팅으로 구성되어지고, 상기 피팅은 하부 단부가 테이퍼진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 윤활 오일 분배기.