KR20050007344A - 고압환경에서 사용하기 위한 유압 모터 - Google Patents

Abstract

유압 작동식 모터는 실질적으로 고압이며 압력이 변하는 환경에 배치될 수 있다. 모터는 모터 하우징에 인접한 캐비티들과 유체 연통하는 도관을 구비하여 도관내의 유체가 베어링들을 윤활할 수 있게 된다. 윤활유는 실질적으로 고압이며 압력이 변하는 환경에 있는 공기 간극을 가로질러 도관으로 주입될 수 있고, 이에 의해 윤활유가 베어링들을 통과하며 윤활할 수 있다.

Description

고압환경에서 사용하기 위한 유압 모터{Hydraulic motor for use in high-pressure environment}

산업적 화학 프로세스는 종종 반응 용기(reactor vessel)내에서 이루어지며, 화학 반응을 돕기 위해 교반을 필요로 한다. 예로서, 교반은 균질한 혼합, 또는 유제 또는 액체내에 현탁된 고체 같은 위상이나 서로 다른 밀도를 가지는 재료의 균일한 현탁을 제공한다. 일반적으로, 교반기는 회전 샤프트에 부착된 용기 내측의 하나 이상의 프로펠러 또는 임펠러를 포함하는 것이 일반적이다. 샤프트는 용기의 벽을 통해 외측으로 모터까지 연장하며, 이 모터는 샤프트를 회전시키고, 순차적으로, 임펠러 또는 프로펠러를 회전시킨다. 일반적으로 용기 벽 부근의 하나 이상의 베어링 조립체가 샤프트를 적소에 유지하고, 다양한 회전, 횡단 및 추진 부하하에서 자유롭게, 그리고, 끊임없이 회전하게 한다.

교반기는 소수의 손상으로 일관된 성능을 제공하는 것이 바람직하다. 주요 산업 처리 설비는 극도로 복잡하며, 동작을 위해 매우 많은 비용이 소요된다. 하나의 용기의 파손은 선비의 주요 부분의 동작을 중지시킬 수 있으며, 수리를 위한 교반기 드라이브의 분해(및 재조립)는 긴 시간을 소요할 수 있고, 용기내에서 처리되는 배취(batch)를 손상시킬 수 있다. 더 심한 경우에는, 배취 중간의 파손은 처리가 재개되기 이전에 용기를 신중하게, 그리고, 노동소모적으로 세척할 것을 요구한다.

용기 내측의 온도 및 압력이 양자 모두 매우 높은 경우 같이 용기 내측의 상태가 가혹한 경우에, 종래의 교반기 드라이브 시스템은 허용할만한 신뢰성을 제공할 수 없다. 예로서, 이 드라이브 시스템을 위한 모터는 일반적으로 저압 영역에 배치되며, 구동 샤프트는 모터로부터 용기내로 통과하며, 그래서, 일반적으로 밀봉부, 패킹 및/또는 베어링이 샤프트가 용기의 벽을 통과하는 지점에 존재하여야만 한다. 밀봉부 및 패킹은 그들이 고온 또는 높은 압력차로 배치되는 가혹한 조건하에서 급속히 열화하기 쉽다. 부가적으로, 밀봉부, 패킹 또는 베어링은 적절히 윤활되어야만 하며, 가혹한 조건하에서, 윤활제는 열화하거나, 심지어 용기의 내부로 누설되어 프로세스를 오염시킬 수 있다.

종래의 해법은 가혹한 조건하에서 유발되는 이런 문제점을 조치하기에 적합하지 못할 수 있다. 예로서, 높고 낮은 압력의 영역 사이의 용기 벽에 푸셔 기계적 밀봉부가 빈번히 사용된다. 그러나, 이들 밀봉부는 일반적으로, 탄성중합체에 의존하며, 이는 고온 용도를 위해서는 부적합한 재료이다. 금속 벨로우즈(또는 비 푸셔) 밀봉부가 고온이 예상되는 경우에 종종 사용되지만, 이들은 일반적으로 고압하에서 양호하게 동작하지 못한다. 또한, 패킹 재료가 용기에 진입하는 샤프트 둘레에 제공될 수 있다. 이런 해법은 또한 고압하에서는 양호하게 동작하지만, 온도가 상승되는 경우에 문제를 유발할 수 있다. 예로서, 패킹 재료 주변의 높은 클램핑력은 고압을 견딜 수 있는 긴밀한 밀봉을 형성하는 것을 돕지만, 이 힘은 부가적인 열을 발생시키는 마찰을 생성할 수도 있다. 용기내의 고온과 조합될 때, 이 마찰은 재료의 급속한 파괴를 유발할 수 있다.

드라이브 시스템-모터 및 전체-을 전체적으로 용기 내측에 배치하는 것은 높은 압력차에 걸친 밀봉의 문제를 해결하지만, 이는 일반적으로 허용불가하다. 구동 모터는 고온 또는 부식성 환경을 양호하게 취급할 수 없는 베어링 및 기타 콤포넌트를 포함하기 때문에, 샤프트를 지지하는 베어링 보다 가혹한 조건에 덜 순응적이기 쉽다. 그리고, 전체 드라이브 시스템을 용기내에 배치하는 것은 단순히 베어링이 고온의 잠재적인 부식성 상태내에 배치되게 한다. 부가적으로, 전체적으로 용기 내측에 존재할 때, 드라이브에 대한 억세스가 보다 곤란하다. 또한, 특히, 모터가 유압 동력식인 경우에, 용기의 잠재적 오염의 문제가 심화될 수 있다.

이 문제에 대한 한가지 해법은 샤프트를 둘로 분할하고, 모터 및 샤프트의 일부를 용기 외측에 배치하고, 샤프트의 나머지 부분을 용기 내측에 배치하여 드라이브의 어떠한 부분도 용기 벽을 통과하지 못하게 하는 것이다. 샤프트의 두 부분은 용기 벽을 통해 자성적으로 연결될 수 있다. 용기 외측의 모터 샤프트는 큰 자석에 부착될 수 있고, 용기 내측의 교반기에 부착된 구동 샤프트는 정합하는 자석에 부착될 수 있다. 자석의 세트는 모터의 회전이 자성 결합(magnetic coupling)에 의해 교반기의 회전을 유도하도록 용기의 돌출 영역의 각 측부상에 배치될 수 있다.

그러나, "자성 결합" 접근법은 고가이며, 단지 제한된 토크만이 교반기로 전달될 수 있게 하고, 여전히 용기의 부적합한 환경내에 배치된 샤프트를 지지하는 베어링을 필요로 한다. 결과적으로, 이는 역시, 특수한 고가의 재료로 이루어진 베어링을 필요로 할 수 있으며, 조기 베어링 손상을 초래할 수 있고, 용기의 오염을 발생시킬 수 있다. 또한, 결합력이 자석 사이의 벽 두께의 자승에 역비례하기 때문에, 용기의 완전성을 유지하기에 충분한 두께인 벽을 통해 이루어질 수 있는 결합의 레벨에 실질적인 한계가 존재한다. 또한, 토크 소요가 증가할 때, 그를 통해 자석이 동작하는 용기가 보다 커지고 그 벽 두께가 용기 압력을 수용하도록 증가되어야만 하여 자석이 샤프트로부터 보다 멀리 배치되어야할 필요가 있다. 결과적으로, 실질적인 토크 및 크기 한계는 자성 결합 드라이브의 넓은 응용을 제한한다.

따라서, 용기의 내용물의 오염 또는 압력 손실의 위험이 미소하거나 없는, 가혹한 조건을 수납하는 용기에 신뢰성있는 동작을 제공할 수 있는 교반기 드라이브 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 부가적으로, 종래의 재료 및 부품을 사용할 수 있는 밀봉부가 없는 시스템으로 이런 드라이브를 제공할 필요성이 존재한다. 또한, 압력이 시간에 걸쳐 변화하는 고압 분위기에서 신뢰성있게 동작할 수 있은 이런 드라이브를 위한 모터를 제공할 필요성이 존재한다.

본 출원은 고압환경에서 사용하기 위한 유압 구동 모터에 관한 것이다. 특히, 모터 베어링을 위한 윤활제가 모터 안으로 또는 밖으로 베어링을 통해 흐를 수 있도록 고압 환경에서의 현재 압력에 상관하게 된다.

도 1은 교반기와 함께 사용하기 위한 드라이브의 부분 단면 사시도.

도 2는 드라이브의 단면도.

도 3은 고압 환경에서 사용하기 위한 유압 구동 모터의 부분 단면도.

도 4는 개략적인 형태로, 드라이브 시스템을 위한 유체 순환 시스템을 도시하는 도면.

대체로, 유압 작동식 모터는 고압 분위기에서 경제적으로 작동될 수 있는 것으로 기재되어 있다. 이 모터는 모터 주위의 압력이 모터 내측의 윤활제가 모터 베어링을 통해 흐르는 것을 방지하지 않도록 구성되어 있다. 특히, 윤활제는 공기 간극을 가로질러 모터에 제공되므로 윤활제의 압력은 그 압력이 변하더라도 모터를 둘러싸고 있는 압력과 본질적으로 관련되어 있다.

한 실시예에서, 고압 환경에서 사용하기 위한 유압 작동식 모터가 설명된다. 이 모터는 제1 베어링이 배치되어 있는 내측 부분(interior portion)을 한정하는 모터 하우징과, 제1 베어링에 회전 가능하게 장착된 구동 샤프트를 포함한다. 제1 유체 리셉터클(receptacle)은 제1 베어링의 적어도 한 표면과 유체 연통하고, 제1 유체 공급도관은 유체를 제1 유체 리셉터클에 공급하며, 고압 환경에서 공기 간극만큼 제1 유체 리셉터클로부터 이격되어 있다. 도관은 고압 환경 보다 실질적으로 낮은 압력의 영역으로부터 가압 하우징의 벽을 통해 연장될 수 있다. 추가로, 제1 유체 리셉터클과 유체 연통하는 케이스 드레인(case drain)이 모터 하우징내에 제공될 수 있고, 제1 유체 리셉터클은 케이스 드레인을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 도관이 제1 유체 리셉터클내로 주입된 유체가 제1 베어링을 윤활할 수 있도록 제1 유체 리셉터클과 케이스 드레인 사이에 배치될 수 있다. 추가로, 제1 유체 리셉터클은 상향 개방식 컵을 포함할 수 있고, 제1 유체 공급 도관은 컵 위에서 끝나며 유체를 컵 속으로 낙하시킬 수 있다. 또한, 모터는 모터 하우징내의 제2 베어링과, 상기 제2 베어링의 적어도 한 표면과 유체 연통하는 제2유체 리셉터클, 및 제2 유체 리셉터클에 유체를 공급하며 고압 환경에서 공기 간극만큼 제2 유체 리셉터클로부터 이격된 제2 유체 공급 도관을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 유체 리셉터클 및 제2 유체 리셉터클은 단일의 공통 리셉터클로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 고압 환경에서 베어링을 갖는 모터를 윤활하기 위한 윤활 방법이 설명되어 있다. 이 방법은 베어링의 적어도 한 표면과 유체 연통하는 유체 리셉터클을 제공하는 단계와, 윤활유의 흐름을 고압 환경에서 공기 간극을 거쳐 유체 리셉터클내로 지향시키는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 윤활유는 수집되어 재순환되며, 실질적으로 낮은 압력의 영역으로부터 고압 환경으로 주입될 수 있다. 또한, 윤활유는 안개처럼 유체 리셉터클 안으로 지향될 수 있고, 윤활은 예정된 양의 윤활유가 유체 리셉터클 안에 있을 때 중단될 것이다.

본 발명의 하나 이상의 실시예의 상세한 설명이 첨부 도면 및 이하의 설명에 기술되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 상세한 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백히 알 수 있을 것이다.

다양한 도면에서 유사 참조 부호는 유사 요소를 지시한다.

도 1은 교반기와 함께 사용하기 위한 드라이브(10)의 부분 단면 사시도이다. 모터(12)가 샤프트(14)에 결합되어 있으며, 드라이브(10)를 위한 동력을 제공하고, 샤프트는 모터(12)로부터 반응 용기(18)내로 하향 연장한다. 샤프트(14)는 용기(18)내의 액체를 젓기 위해 교반기(미도시)에 연결될 수 있다. 드라이브(10)의 콤포넌트는 도시된 바와 같이 용기(18)로부터 외향 연장할 수 있는 하우징(16)내에 배치며, 부분적으로 또는 전체적으로 용기(18) 내측에 배치될 수 있다. 용기(18)는 장기 저장 용기, 다른 프로세스 단계로의 중간에 있는 유지 용기, 반응 용기 또는 화학적 또는 기타 처리 산업에 유용한 기타 가압가능한 용기일 수 있다.

도시된 바와 같이, 하우징(16)은 중공 압력밀폐식 실린더(hollow pressure-tight cylinder)이며, 그 내벽은 드라이브(10)의 다양한 콤포넌트를 지지하고 있다. 그러나, 다양한 형태 또는 배열이 하우징(16)을 위해 사용될 수 있다. 하우징(1) 및 용기(18)의 내부는 일반적으로 양자 모두 실질적으로 유사한 수백 psig 같은 높은 압력으로 유지된다. 용기(18)의 내부는 화씨 수백도로 유지될 수 있지만, 일반적으로, 하우징(16)의 내부는 실질적으로 보다 낮은 온도로 유지된다. 용기(18) 및 하우징(16)의 내부는 또한 소통할 수 있으며, 하우징(16) 및 용기(18)내의 소정의 가스가 혼합되는 것이 허용될 수 있다. 대안적으로, 용기(18) 내측의 가스가 용기 (18) 내측에 유지되도록 하우징(16) 내측의 압력이 용기(18) 내측의 압력 보다 다소 높게 유지되거나, 하우징(16)을 경유한 용기(18)로부터의 그 배출 또는 탈출이 예로서, 용기(18)의 것 보다 낮게 하우징(16)의 압력을 저하시킴으로써 제어될 수 있다. 유사하게, 가스는 하우징(16)내로 도입되어 용기(18)내로 이동될 수 있다.

모터(12)는 하우징(16) 내측에 배치되며, 제거식 커버(21)를 경유하여 접근이 가능하다, 모터(12)는 용적형, 유압 구동 모터일 수 있다. 대안적으로, 모터(12)는 전기 또는 공압 모터 같은 샤프트(14)에 회전 운동을 제공할 수 있은 소정 유형의 동력원일 수 있다. 커버(21)는 드라이브(10)의 조립, 서비스 및 적어도 부분적인 조립을 허용하도록 제공되는 것이 유리하다. 부가적으로, 드라이브(10)의 일부는 드라이브(10)의 주 요소의 사전 조립 및 하우징에 대한 그 후속 부착을 허용하도록 별개의 하우징 섹션에 제공될 수 있다.

장착판(22)은 모터(12) 아래에서 하우징(16)에 고정될 수 있으며, 모터(12)를 위한 편리한 고정부를 제공할 수 있다. 장착판(22)은 고체 판일 수 있다. 또한, 하우징(16)으로 통과하도록 모터 하우징(20) 내측에 소정의 윤활제가 축적되는 것을 허용하도록 천공될 수도 있다. 대안적으로, 모터(12)는 횡단 바아 또는 장착 아암 같은 소정의 다수의 다른 장착 수단에 의해 장착될 수 있다.

샤프트(14)는 하나 이상의 베어링 조립체(24, 26)에 의해 적소에 유지될 수 있다. 베어링 조립체(24)는 한 쌍의 베어링(32), 베어링 지지부(28) 및 섬프(sump:34)를 포함한다. 베어링 지지부(28)는 하우징(16)의 벽으로부터 내향 연장하는 상부 부분(28A) 및 원통형 하강 캔틸레버부(28B)를 가진다. 상부 부분(28A)은 하우징(16)의 내벽에 직접적으로 부착될 수 있거나, 또는, 베어링 지지부(28)의 용이한 제거를 허용하도록 하우징(16)의 내벽에 부착된다. 상부 부분(28A)은 캔틸레버부(28B)로부터 하우징(16)의 벽으로 연장하는 복수의 스파이더(spider) 또는 아암을 포함할 수 있다. 스파이더는 상부 부분(28A)과 일체로 형성된 연장 탭(tab)의 형태이거나, 별개의 구조체일 수 있다. 스파이더는 윤활제가 베어링 지지부(28)를 통해 떨어질 수 있도록, 그리고, 하부 베어링 조립체(26)를 억세스할 수 있도록 상부 부분(28A) 및 하우징(16)의 내벽 사이에 간격을 형성할 수 있다. 대안적으로, 상부 부분(28A)은 고체 판 또는 디스크일 수 있다.

캔틸레버부(28B)는 원통형으로 형성되며, 베어링(32)을 유지하도록 적절히 크기설정된 내부 체적을 형성한다. 또한, 캔틸레버부(28B)는 베어링(32)을 수용하고, 그들을 적소에 긴밀히 유지하도록 크기설정된 미소 오목부를 가질 수 있다. 또한, 캔틸레버부(28B)는 다양한 다른 적절한 형태를 취할수도 있다.

베어링(32)은 캔틸레버부(28B) 내측에서 적소에 유지되며, 오일 통로(30)의 저면을 형성한다. 베어링(32)은 직접적으로, 또는 오일 통로(30)내로의 윤활제의 통로에 의해 윤활 라인(52)으로부터의 오일로 윤활될 수 있다. 예로서, 오일은 윤활 라인(52)을 통해 펌핑되며, 유체 통로(점선으로 도시)를 경유하여 하나 이상의 위치에서 오일 통로(30)에 진입할 수 있다. 윤활제는 그후, 윤활 라인(52)으로부터의 압력으로부터, 또는 중력하에 베어링(32)을 통해 아래로 흐를 수 있다. 윤활제는 또한 베어링 지지부(28) 위로 윤활제를 도입하는 것 같은 소정의 다른 적절한수단에 의해 베어링(32)을 향해 지향될 수도 있다. 윤활제는 충분한 양으로, 그리고, 연속 또는 반 연속적 방식으로 베어링(32)을 침지시키도록 도입되며, 신선한 윤활 및 냉각을 제공하고, 베어링이 정상 동작 동안 과열되거나 점착되지 않는 것을 보증하도록 베어링(32) 위로 적절한 흐름을 제공한다.

섬프(34)는 캔틸레버부(28B)의 일부를 둘러싸며, 베어링(32)을 통해 오일 통로(30)로부터 통과하는 윤활제를 포획한다. 섬프(34)는 방수식(liquid-tight) 밀봉부로 샤프트(14)에 대해 견고히 부착되며, 따라서, 샤프트(14)와 함께 회전할 수 있다. 섬프(34)는 그 상단 립이 베어링(32)의 상단부 위에, 그러나, 상단부(28A) 아래에 있도록 배치될 수 있다. 이 방식으로, 베어링(32)은 완전히 침지될 수 있으며, 오일 통로(30)는 상부 부분(28A)의 상단부상으로 상시 넘쳐 흐르지 않게 된다. 대안적으로, 섬프(34)는 샤프트(14)를 둘러싸고, 샤프트(14)에 부착되지 않으며, 따라서, 정지상태일 수 있다. 이런 배열에서, 일부 윤활유는 섬프(34)의 내부와 샤프트(14) 사이에서 통과할 수 있다.

제 2 베어링 조립체(26)는 베어링 지지부(36) 및 섬프(42)와 함께 단일 베어링(40)을 포함한다. 이런 제 2 베어링 조립체(26)는 샤프트(14)가 매우 높은 토크 및/또는 횡방향 부하를 받을 것으로 예상되는 경우에 특히 유리하다. 베어링 조립체(26)는 베어링 조립체(24)로부터 고정점으로부터 분리된 제 2 고정점을 제공하며, 그에 의해, 유지 샤프트(14)내의 보다 큰 지레작용을 적소에서 달성할 수 있다.

베어링 조립체(24)에서와 같이, 베어링 조립체(26)를 위한 베어링 지지부(36)는 하우징(16)의 벽으로부터 내향 연장하는 상부 부분과, 캔틸레버부(36B)를 갖는다. 윤활제는 베어링 지지부(36)내의 통로를 경유하여 윤활 라인(54)을 통해 진입하며, 캔틸레버부(36B)와 베어링(40)에 의해 형성된 오일 통로(38)로 전달된다. 베어링 지지부(28, 36)가 베어링(32, 40)을 유지하기 위해 원통형 부분을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 베어링 지지부는 또한 천공 배스킷, 다수의 지지아암, 또는 지지아암으로부터 매달려진 링 같은 다수의 다른 적절한 형태 중 소정의 것을 취할 수 있다.

섬프(42)는 베어링(40)을 통해 유동하는 윤활제를 포획하도록 제공될 수 있다. 섬프(42)는 샤프트(14)에 액밀식 밀봉부로 견고히 부착되고, 따라서, 샤프트(14)와 함께 회전할 수 있다. 섬프(42)는 상부 컵(44) 및 하강 스커트(46) 양자 모두를 구비하고, 상부 컵(44)은 윤활제를 포획 및 유지하고, 스커트(46)는 윤활제의 통로로부터의 차폐부를 제공한다. 섬프(42)는 상부 컵(44)의 상단 립이 베어링(40)의 상단부 위에 있지만, 베어링 지지부(36)의 상부 부분(36A) 아래에 있도록 배치될 수 있다. 이 방식으로, 베어링(40)은 윤활제내에 완전히 침지되며, 오일 통로(38)는 베어링 지지부(36)의 상부 부분(36A)의 상단부상으로 상시 넘쳐 흐르지 않게 된다. 섬프(42)는 또한, 하강 스커트(descending skirt) 없이 제공될 수도 있다.

하강 스커트(46)는 원통형 형상을 취할 수 있으며, 구동 플로어(48)를 향해 하향 하강하고, 그 위에서 종결할 수 있다. 하우징(16)의 내부와 용기(18)의 내부 사이의 드라이브 플로어(48) 형태의 디바이더는 하우징(16)의 저부에 또는 그 부근에, 또는 하우징(16)의 저부 위나 아래에 배치될 수 있다. 직립관(50)은 순차적으로 원통형 형상을 취할 수 있으며, 스커트(46)와 동축이고 그 내측에 있으며, 드라이브 플로어(48)로부터 상승할 수 있다. 직립관(50)은 또한, 하우징(16)으로부터 용기(18)로의 유체의 통과를 방지하는 소정의 다수의 다른 적절한 형상을 취할 수 있다. 결과적으로, 섬프(42)는 직립관(50)으로 유체가 도입하는 것을 방지하기 위한 차폐부로서 기능한다.

드라이브 플로어(48), 직립관(50) 및 스커트(46)는 용기(18)의 내부로부터 드라이브 하우징(16)의 내부를 편리하게 분리한다. 사형 경로가 직립관(50)과 스커트(46) 사이에 형성되어 액체가 용기(18)와 하우징(16) 사이로 쉽게 통과할 수 없게 된다. 그러나, 용기(18) 및 하우징(16) 사이의 압력차가 최소화, 예로서, 하나의 분위기가 되도록 두 영역 사이에서 가스가 통과할 수 있다.

일반적으로, 샤프트(14)와 직립관(50) 사이에는 어떠한 밀봉부도 필요하지 않다. 오히려, 직립관(50)과 스커트(46)는 드라이브 하우징(16)의 외측으로의 윤활 유체의 통과 또는 드라이브 하우징(16) 내로의 화학제의 통과를 차단한다. 결과적으로, 밀봉부가 없는 교반기 드라이브가 달성될 수 있다. 그래도, 본 발명은 밀봉부가 없는 드라이브에 한정되지 않는다. 특히, 밀봉부 또는 패킹(흑연 패킹 재료 같은) 또는 규제 부싱(미로 부싱 같은)이 여전히 예로서, 용기(18)로부터의 열 흐름을 감소시키기 위해, 또는 압력차를 유지하기 위해 샤프트(14) 둘레에 제공될 수 있다. 그러나, 이런 밀봉 기술의 사용은 본 발명의 실시예 필수적인 것은 아니며, 기술된 실시예는 밀봉 및 비밀봉 디자인 양자 모두를 포함한다는 것을 인지하여야한다.

드라이브(10)에 제공된 윤활제는 베어링(32, 40)의 윤활 효과를 제공하는 소정의 적절한 윤활 및/또는 냉각 유체일 수 있으며, 단일 유체 또는 유체의 혼합물일 수 있다. 이런 유체의 예는 유압 유체, 미네랄 오일, 원유 및 합성 냉각 또는 윤활 조제물 또는 물이나 물 기반 유체를 포함한다. 유압 유체는 넓은 가용성과 양호한 윤활 및 냉각 특성의 장점을 제공한다. 동일 유체가 베어링(32, 40)의 윤활 및 모터(12) 동력공급을 위해 사용될 수 있는 것이 유리하다.

도 2는 드라이브(10)를 단면으로 도시한다. 모터(12) 및 샤프트(14)는 하우징(16) 내측에 장착된다. 모터(12)에 동력을 공굽하기 위한 유압 유체는 공급 라인(70)에 의해 제공되고, 반환 라인(72)에 의해 제거된다. 모터(12)가 용적형 모터이기 때문에, 그 회전 속도는 모터(12)로의 유체의 제공을 통해 편리한 대로 제어될 수 있으며, 반전될 수 있다. 모터(12)로부터 누설된 유체는 판(22)상에 수집되고, 판(22)내의 구멍을 통해 아래로 통과할 수 있다. 부가적으로, 하우징(16)내의 잉여 압력은 판(22)의 구멍을 통과하고, 하우징(16)의 상단부내로 개방된 배기 라인(74)을 경유하여 경감될 수 있다.

모터(12)는 커플링(76)을 경유하여 샤프트(14)에 결합된다. 커플링(76)은 샤프트(14)와 모터(12)의 보다 용이한 정렬을 허용하며, 하우징(16)으로부터의 모터(12)의 용이한 제거를 제공할 수 있다. 커플링(12)은 다양한 널리 알려진 형태를 취할 수 있으며, 속이 단단한 중실체(solid)이거나 유연성(flexible)을 가질 수 있다.

도 1에서와 같이, 두 개의 베어링 조립체(24, 26)가 도시되어 있으며, 각각 섬프(34, 42)를 갖는다. 윤활제 공급 라인(52)은 윤활제를 베어링 지지부(28)에 제공할 수 있고, 윤활제 공급 라인(54)은 윤활제를 베어링 지지부(36)에 제공할 수 있다. 도시된 바와 같이, 윤활제는 오일 통로(30, 38)내의 베어링(32, 40) 위로, 그리고, 섬프(34, 42)내의 베어링(32, 40) 아래로 양쪽에 공급된다.

섬프(34, 42)는 각 컵의 상부 립이 대응 베어링 또는 베어링들 위에 있도록 베어링(32, 40)에 대해 배치된다. 이 방식으로, 오일 통로(30, 38)내의 베어링(32, 40) 위 및 주변에 적절한 윤활제가 유지될 수 있으며, 그래서, 베어링(32, 40)이 완전히 침지된다. 하부 섬프(42)는 일 경우에, 상부 섬프(34) 보다 깊게 이루어질 수 있으며, 그래서, 하부 섬프(42)가 보다 큰 체적의 윤활제를 유지하고, 이는 그에 의해, 샤프트(14)의 보다 낮은 가장 뜨거운 부분에 보다 많은 냉각을 제공한다.

구체적으로, 베어링(32)은 한 쌍의 베어링으로서 도시되어 있으며, 양 방향으로의 추력에 저항하도록 전방-대-전방 또는 후방-대-후방 장착된 앵귤러(angular) 접촉 볼 베어링 같은 한 쌍의 볼 베어링일 수 있다. 대안적으로, 반대 방향으로 장착된 두 개의 이격 배치된 테이퍼형 롤러 베어링도 사용될 수 있다. 테이퍼형 롤러 베어링, 니들 베어링, 볼 트러스트 베어링 및 슬리브나 저널 베어링을 포함하는 베어링의 다른 유형들도 적절한 환경에 사용될 수 있다. 또한, 단일 베어링 또는 자기 부양 베어링 같은 베어링을 포함하는 다양한 베어링의 조합도 사용될 수 있다. 또한, 베어링(32)은 단지 한 방향으로 추력에 대한 저항을 제공하도록 장착될 수 있다. 리테이너(retainer:83)는 베어링(32)을 적소에 유지하기 위해 샤프트(14)상에 제공될 수 있으며, 나사형 칼라, 나사형 너트, 억지끼워맞춤 칼라, 로킹 핀 또는 링이나 다른 적절한 구조의 형태를 취할 수 있다. 유사하게, 베어링(40)은 소정의 적절한 베어링 또는 베어링 조합일 수 있다.

드라이브 플로어(48)는 일반적으로 회전하는 섬프(42)로부터 누설된 윤활제를 수집하도록 기능한다. 드라이브 플로어(48)는 용기(18) 내측으로부터 하우징(16) 내측으로 열의 전달을 느리게 하는 단열부를 구비한 것으로 도시되어 있다. 부가적으로, 드레인 라인(56)이 드라이브 플로어 부근에 제공되어 하우징(16)으로부터의 윤활제의 배출을 허용할 수 있다. 드레인 라인(56)은 윤활제가 하우징(16) 외측으로 용이하게 흐르도록 편의에 따라 과다한 크기로 설정될 수 있다. 부가적으로, 용기(18)와 드라이브(16) 사이에 부가적인 단열부를 제공하고, 드라이브 플로어(48)상에 일부 윤활제가 잔류하는 것을 보증하도록 둑이 제공될 수 있다. 또한, 드라이브 플로어(48)가 용기(18)로부터 하우징(16)을 추가로 단열하도록 냉각 유체의 통로를 위한 내부 채널(미도시)을 구비할 수 있다. 드라이브 플로어가 하우징(16)과 용기(18) 사이의 경계면에 도시되어 있지만, 이는 또한 하우징(16)의 보다 내측에 배치될 수도 있다.

직립관(50)이 드라이브 플로어(48)로부터 상향 및 하향 연장할 수 있으며, 샤프트(14)와 동심으로 그에 인접할 수 있다. 단열 외피(90)가 용기(18) 내측의 샤프트(14) 둘레에 제공되어 용기(18)로부터 샤프트(14) 및 하우징(16)내로의 열의 전달을 추가로 느려지게 할 수 있다. 외피(90)의 상부 립은 상향 연장하고, 직립관(50)의 하강부와 중첩하여 파편 우물을 형성하여 오염 가능성을 추가로 감소시키고, 열의 상향 유동을 차단할 수 있다. 또한, 유체 배플(92)이 직립관(50)의 외측 및 스커트(92)의 내측에 외주방향으로 제공되어 역시 하우징(16) 외측으로의 윤활제의 흐름을 차단할 수도 있다. 도면에 판 형태로 도시되어 있는 배플(92)은 압력밀폐되지 않은(non-pressure-tight) 지그재그형 통로를 형성하는 형태를 포함하는 소정의 다른 적절한 형태를 취할 수 있다.

언급한 바와 같이, 다수의 형상부(feature)가 용기(18)로부터 하우징(16)내로의 열 흐름을 차단하는 것을 돕는다. 단열 외피(90)는 샤프트(90)의 본체내로의 직접 흐름을 방지하며, 외피의 상향 돌출부는 열의 대류 유동을 차단한다. 드라이브 플로어(48)는 단열되며, 용기(18)로부터 상향의 열의 흐름을 추가로 차단한다. 부가적으로, 드라이브 플로어(48)상의 윤활제는 유체가 포트(56)를 경유하여 배출되기 직전에 열을 추가로 흡수한다. 직립관(50)도 샤프트(14)에 대한 그 근접 및 스커트(46)와의 그 중첩(그리고, 그 중첩 배플(92)을 경유한)에 의해 대류 열 흐름을 차단한다. 또한, 회전하는 섬프(34, 42) 및 오일 통로(30, 38)내의 윤활제는 샤프트(14)와 접촉하며, 그에 의해, 샤프트(14)를 통해 상향 전달될 수 있는 부가적인 열을 제거할 수 있다.

동작시, 모터(12)는 샤프트(14)에 회전력을 제공한다. 윤활제는 라인(52, 54)을 경유하여 제공되며, 오일 통로(20, 30) 및 회전하는 섬프(34, 42)내로 흐른다. 윤활제는 대안적으로, 하우징(16)의 벽을 통한 도입 및 베어링 지지부(28, 36)의 상단부를 가로지른 도입을 포함하는 다른 적절한 수단에 의해 제공될 수 있다. 오일 통로(30, 38)로부터의 윤활제는 공급 펌프의 힘 또는 중력하에 하향으로 베어링(32, 40)을 통해 섬프(34, 42)내로 흐를 수 있다. 오일 통로(30, 38)내의 윤활제가 각각 섬프(34, 42)의 상부 립의 높이 위로 상승할 때, 윤활제는 섬프(34, 42)를 넘쳐 흐르게 된다. 베어링(32, 40)이 각각 섬프(34, 42)의 상부 립보다 낮은 경우, 베어링(32, 40)은 윤활제에 침지된다. 이 방식으로, 상부 립의 높이는 섬프(34, 43)내의 윤활제의 깊이를 제어하도록 사용될 수 있다. 베어링 지지부(36)의 상부 부분(36A)은 캔틸레버부(36B)를 향해 하우징(20)의 벽으로부터 내향 연장하는 복수의 아암을 포함할 수 있으며, 그래서, 섬프(34)를 넘쳐흐른 윤활제가 아암을 통해 드라이브 플로어(48)상으로 떨어질 수 있다. 회전하는 섬프(42)의 경우에, 넘쳐흐른 윤활제는 바로 드라이브 플로어(48)상으로 떨어진다. 드라이브 플로어(48)상의 유체는 드레인 포트(56)를 통해 배출될 수 있다. 윤활제의 일반적 흐름은 "a"로 표시된 작은 화살표를 통해 도면에 표시되어 있다.

가스, 액체 또는 분말 같은 매체가 매체 도입 라인(88)을 경유하여 시스템내로 도입될 수 있다. 도시된 바와 같이, 매체 도입 라인(88)은 드레인 포트(drain port:56)의 중심을 통해 하우징(16)으로 들어가며, 샤프트(14) 부근의 직립관(50)의 벽에서 개방한다. 이 방식으로, 도입된 가스는 샤프트(14)를 따라 용기(18)내로 하향하여, 그리고, 샤프트(14)를 따라 하우징(16)내로 상향으로 이동할 수 있다. 이런 가스는 예로서, 처리 용기(18)가 특정 환경을 필요로 하거나, 도입된 가스가 처리로부터의 유해한 가스의 하우징(16)내로의 도입을 감소시키는 경우에 제공될 수 있다. 가스는 처리 용기에 사용되는 소정의 가스 또는 공기를 포함하는 하우징(16)과 요기(18) 사이의 특정 압력차를 유지하기 위해 도입된 가스를 포함한다.

유리하게도, 도시된 배열은 용기(18) 내측의 고온으로부터 베어링을 분리시킨다. 결과적으로, 이 배열은 종래의 베어링을 사용할 수 있으며, 그에 의해, 시스템의 신뢰성을 향상시키고, 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 배열은 매우 다른 압력의 두 영역 사이에 베어링 또는 기타 콤포넌트를 배치하지 않는다. 따라서, 고압 밀봉부 또는 기타 예방조치가 동작을 위해 드라이브에 실질적으로 불필요하다. 도시된 배열은 샤프트(14) 둘레의 압력 밀봉식 밀봉부를 필요로 하지 않고 베어링이 용기(18) 내측의 고온으로부터 격리될 수 있게 한다. 그러나, 하우징(16)의 내부는 용기(18) 내측의 것과 실질적으로 동일한 또는 유사한 압력으로 유지된다. 이런 밀봉부를 제거함으로써, 오염, 조기 밀봉부 파손 및 가스 및 기타 재료의 탈출의 위험이 현저히 최소화된다.

도 3은 고압 환경에서 사용하기 위한 유압 구동 모터(130)의 부분 단면도를 도시한다. 특히, 표준 유압 모터가 압력하에 유압 유체로 충전되어 있다. 정상 사용시, 모터의 내부 압력은 실질적으로 유압 유체를 모터 내측으로부터 베어링을 통해 모터의 에지로 민다. 이 방식으로, 일반적으로 모터의 단부 부근에 배치되어 있은 모터 베어링은 연속적인 유체의 공급을 받으며, 유체에 의해 윤활될 수 있다. 유체는 모터의 에지에서 포획되고 재순환되거나, 모터 외측으로 상압으로 배출될 수 있다. 그러나, 표준 유압 모터가 주변 압력이 모터 내측의 유체 압력 보다 높은 고압 분위기에 배치될 때, 유압 유체는 모터의 중심 외측으로 유동하여 베어링을 윤활할 수 없다. 결과적으로, 베어링에는 윤활제가 부족해지며, 베어링은 부식 가스에 노출될 수 있고 쉽게 마모될 수 있다.

유압 모터는 모터 베어링 부근의 내부 공동내로 개구한 드레인 구멍을 구비할 수 있다. 따라서, 고압 환경에서, 윤활제가 베어링 위로, 외측으로 흐르도록 충분한 압력으로 드레인 구멍을 통해 윤활제를 관류시킬 수 있다. 그러나, 적절한, 그리고, 실질적으로 연속적인 윤활을 보증하기 위해, 유체가 도입되는 압력을 모터 둘레의 주변 압력의 변화를 보상하도록 변경하여야할 필요가 있을 수 있다. 이런 보상은 압력 트렌스듀서 및 제어 밸브를 가지는 폐쇄 시스템 제어 루프의 사용을 필요로 할 수 있으며, 이는 고가이면서 복잡한 해법이다.

모터(130)는 압력이 시간에 걸쳐 변할 수 있는 고압 환경내의 복잡한 구조체 없이 동작하도록 적용된다. 모터(130)는 유압 유체 입구(132) 및 유압 유체 출구(134)를 포함한다. 유압 유체는 압력하에 입구(132)로 진입하고, 출구(134)를 통해 벗어난다. 모터(13)를 통과하는 유압 유체는 모터 샤프트(136)가 회전하게 하는 힘을 제공할 수 있다. 모터 샤프트(136)는 상술한 바와 같이 교반기 또는 기타 장비에 연결될 수 있다.

모터 샤프트(136)는 상부 베어링(138) 및 하부 베어링(140)에 의해 적소에 유지될 수 있으며, 이는 볼 베어링이거나, 소정의 다른 적절한 유형의 베어링일 수 있다. 베어링(138, 140)은 제거가능하며, 각각 상부 베어링 리테이너(142) 및 하부 베어링 리테이너(144)에 의해 적소에 유지될 수 있다. 립 밀봉부(146)가 하부 베어링(140)을 통과한 유체를 포획하기 위해 제공될 수 있다. 립 밀봉부(146)는 그곳에 수집한 유체가 다른 위치로 전달되어 재순환되도록 드레인을 구비할 수 있다.

하부 케이스 드레인(148)은 하부 베어링(140) 뒤의 하부 공동(152)에 대한억세스를 제공하며, 그에 의해, 하부 공동(152)으로부터 유체의 진입 및 진출을 허용한다. 유사하게, 상부 케이스 드레인(156)은 상부 베어링(138) 뒤의 상부 공동(미도시)에 대한 억세스를 허용할 수 있다. 유체 도관(150, 158)은 각각 하부 케이스 드레인(148) 및 상부 케이스 드레인(156)에 연결할 수 있으며, 그래서, 도관내의 유체가 모터(130)내로 흐를 수 있다. 도관(150, 158)은 각각 유체 리셉터클(154, 160)에서 종결될 수 있다. 유체 공급 도관(164, 162)은 가압된 하우징의 벽(166)을 통해 연장하고, 공간(170, 168)에 의해 유체 리셉터클(154, 160)로부터 분리된 상태로 유체 리셉터클(154, 160) 위에서 종결한다. 또한, 유체 리셉터클(154, 160)은 단일 리셉터클로 조합될 수 있으며, 유체 공급 도관(164, 162)은 또한 서로 조합될 수 있다.

동작시, 윤활제는 유체 공급 도관(162, 164)을 통해 도입되고, 유체 리셉터클(154, 160)로 전달될 수 있다. 유체 리셉터클(154, 160)은 컵 형상일 수 있으며, 유체 공급 도관(164, 162)으로부터 윤활제의 현저한 부분을 포획하도록 크기설정될 수 있다. 유체 리셉터클(154, 160)에 유지된 윤활제가, 윤활제가 베어링(140, 138) 위로 통과할 수 있도록 도관(150, 158)을 통해 모터(130)내로 윤활제를 추진하는 압력의 미소한 헤드를 공급할 수 있다. 유체 리셉터클(154, 160)내의 유체의 압력은 항상 모터(130)둘레의 주변 압력을 기준으로하며, 그래서, 주변 압력이 변하는 경우에도, 윤활제가 여전히 모터(130)내로 흐른다.

윤활제는 비교적 정적인 속도 또는 변하는 속도로 유체 공급 도관(162, 164)을 통해 도입될 수 있다. 유체는 예로서, 유체가 등속 용적형 펌프(constantvelocity positive displacement pump)에 의해 구동되는 경우, 비교적 정적인 속도로 공급될 수 있다. 윤활제가 모터의 수요를 초과하는 범위에서, 윤활제는 유체 리셉터클(154, 160)을 넘쳐 흘러 수집, 여과 및 재생될 수 있다. 유체가 유체 리셉터클(154, 160)을 넘쳐 흐르게 할 수 없는 경우에, 유체 공급 도관(162, 164)을 통한 유량이 변하거나 정지될 수 있다. 예로서, 공급되는 유체의 양은 유압 모터 속도가 감소할 때 감소될 수 있다. 대안적으로, 플로트 같은 유체 레벨 센서(미도시)가 리셉터클(154, 160)내에 제공되어 유체가 넘쳐흐르기 이전에 유체의 공급을 중단시킬 수 있다.

대안적으로, 케이스 드레인(148, 156) 중 하나 또는 양자 모두에 공간이 제공될 수 있다. 윤활제는 이 경우, 간극을 가로질러 모터내로 분무 또는 스프레이되며, 그래서, 케이스 드레인(148, 156)이 유체 리셉터클로서 작용한다.

유리하게도, 공개된 실시예는 특수화된 압력 보상 메카니즘을 필요로하지 않고, 고압 환경에서 동작할 수 있는 모터를 제공하는 것이 유리하다. 유체의 저장조는 베어링(138, 140) 뒤의 유체의 압력이 베어링(138, 140) 전방의 압력 보다 미소하게 높아지도록 모터(130) 주변 압력을 일정하게 참조한다. 이 방식으로, 베어링(138, 140)은 모터(130)의 동작 전반에 걸쳐 적절한 윤활제 레벨을 가질 수 있다.

도 4는 드라이브(10)를 위한 유체 순환 시스템(100)을 개략적인 형태로 예시한다. 순환 시스템(100)은 일반적으로 폐쇄 시스템일 수 있으며, 드라이브(10) 동작 및 드라이브(10)내측의 기타 콤포넌트와 베어링의 윤활 및 냉각을 위한 동력 양자 모두를 제공한다. 양 기능은 동일 유체로 수행되는 것이 유리하다. 부가적으로,시스템(100)은 드라이브(10)로부터의 유체의 포획, 필터링 및 재사용을 제공할 수 있으며, 드라이브(10)내측의 소정의 가스를 제어할 수 있다.

하우징(16) 내측의 압력은 배기 라인(74) 및 드레인 라인(122)에 부착된 트랩(104)을 경유하여 부분적으로 유지될 수 있다. 드레인 라인(122)은 하우징(16)을 벗어나는 윤활제로 완전히 충족되지 않으며, 그에 의해, 가스가 탈출할 수 있게 하도록 적절히 크기설정될 수 있다. 또한, 드레인 라인(122)은 윤활제로 완전히 충전되도록 크기설정될 수도 있다.

트랩(trap:104)은 액체/가스 분리기로서 작용할 수 있으며, 유압 유체 저장 탱크(102)는 소정의 잔여 가스를 통기구(110)를 통해 방출할 수 있다. 예로서, 통기구(110)는 원하지 않는 가스를 배출하거나, 이런 가스가 대기로 방출될 수 있고, 통기구(110)상의 플래어로부터 연소될 수 있다. 이런 가스는 또한, 추후 사용, 수집, 폐기 또는 처리를 위해, 필요에 따라 개질 및 저장될 수도 있다. 가스 및 유체를 포획하기 위해서, 배기 라인(74)은 트랩(104)에 연결되고, 이는 순차적으로 저장 탱크(102)로 비워진다. 트랩(104)은 드레인 라인(122)으로부터 드라이브(10)를 통과한 윤활제를 받아들 일 수 있으며, 유사하게, 윤활제를 저장 탱크(1020에 전달할 수 있다. 드라이브(10)에 동력공급을 위해 사용된 윤활제는 또한, 반환 라인(72)으로부터 저장 탱크(102)로 전달될 수 있다. 포획 필터(106, 108)가 드라이브(10)내의 윤활제로 도입하는 파편을 제거하기 위해 저장 탱크(102)로 인도하는 라인내에 제공될 수 있다.

저장 탱크(102)내의 윤활제는 베어링 같은 드라이브(10)내의 콤포넌트를 윤활 및 냉각하기 위해, 그리고, 드라이브(10)내의 모터에 동력공급하기 위해 인출될 수 있다. 도시된 바와 같이, 외피-및-관 열 교환기(112)가 드라이브(10)로부터 윤활제내에 축적되어 있는 열을 제거하기 위해 제공된다. 열 교환기(112)를 위한 냉각 유체는 예로서, 냉각 타워 또는 비교적 차가운 물을 입수할 수 있는 기타 소스로부터의 물일 수 있다. 다른 유형의 열 교환기도 사용될 수 있다. 부가적으로, 열 교환기(122)는 저장 탱크(102)로부터 상류에 있은 반환부내에 제공될 수 있다.

용적형 펌프(114, 118)는 드라이브(10)내의 모터에 동력공급하기 위해, 그리고, 드라이브(10)내의 베어링을 윤활 및 냉각하기 위해 각각 윤활제를 공급하기 위해 제공된다. 펌프(114)는 용적 기어형(positive displacement gear-type) 펌프이며, 드라이브(116)에 의해 동력공급된다. 펌프(114)는 저장 탱크(102)로부터 유체를 인출하여 유체를 공급 라인(70)을 경유하여 드라이브(10)내의 모터에 제공한다. 드라이브(116)는 가변 속도 드라이브일 수 있다. 드라이브(10)내의 모터가 용적형 모터이고 펌프(114)가 용적형 펌프이기 때문에, 모터의 회전 속도는 드라이브(116)의 속도에 의해 제어될 수 있다. 비용적형 펌프를 포함하는 다른 유형의 펌프가 사용될 수 있다.

펌프(118)는 또한 용적 기어형 펌프이며, 드라이브(120)에 연결될 수 있다. 펌프(118)는 저장 탱크(102)로부터 유체를 인출하여 유체를 드라이브(10)내의 베어링 및 기타 콤포넌트를 위한 윤활제로서 압력하에 제공한다. 윤활제는 라인(52, 54)을 경유하여 베어링에 공급될 수 있다. 또한, 윤활제는 라인(162, 164)을 경유하여 공급되어 드라이브(10)내의 모터 베어링을 윤활할 수 있다. 부가적으로, 매체도입 라인(88)이 가스 스트림(gas stream) 같은 매체를 상술한 바와 같이 하우징(16)의 내부로 제공할 수 있다.

유리하게도, 상술된 시스템은 용기의 열로부터 구동 베어링 및 기타 구동 콤포넌트를 분리하며, 또한, 베어링으로부터 윤활제를 수집하여, 저가의 종래의 베어링이 사용될 수 있게 하는 것이 유리하다. 예로서, 개방형 베어링, 즉, 밀봉되지 않은 것들이 롤러, 볼, 니들 또는 베어링 레이스 사이에 배치될 수 있는 기타 매개 부재 같은 베어링의 다양한 부분을 통한 윤활 유체의 흐름을 가능하게 한다. 부가적으로, 베어링을 가로질러 어떠한 현저한 압력차도 존재하지 않기 때문에, 베어링은 압력을 유지하도록 선택될 필요가 없으며, 보다 긴 서비스 수명을 가질 수 있다.

부가적으로, 동력공급, 윤활 및 냉각을 동일 유체가 제공할 수 있다. 결과적으로, 드라이브 시스템을 위해 보다 소수의 부품이 소요되고, 그에 의해, 시스템은 보다 신뢰성있게, 그리고, 보다 적은 비용으로 구축 및 동작될 수 있다. 물론, 도면에 도시된 것 이외의 콤포넌트의 다른 배열을 가지는 다른 유체 공급 및 순환 시스템도 사용되어 유사한 기능을 제공할 수 있다.

개시된 실시예의 다른 배열도 또한 본 발명의 범주내에 있다. 예로서, 베어링의 다양한 수, 유형 및 배열이 샤프트를 유지하기 위해 제공될 수 있으며, 부가적인 베어링은 각 베어링의 향상된 냉각 및 샤프트로부터의 부하의 보다 균일한 분산을 제공한다. 부가적으로, 두 개(또는 그 이상)의 샤프트가 단일 하우징내측에 제공되고 각 샤프트가 하나 이상의 베어링 및 연계된 회전하는 섬프를 구비하는 "탠뎀(tandem)" 시스템이 제공되어 단일 모터 또는 다중 모터에 의해 구동될 수 있다. 이런 배열은 특히 교반기가 역회전(counter rotating)하는 경우, 하나의 용기내에 둘 이상의 교반기를 필요로 하는 처리를 위해 특히 유리할 수 있다.

본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 특히, 본 발명은 소정의 다수의 요소의 배열을 사용하여, 임의의 다수의 환경에서 동작할 수 있도록 의도된다. 따라서, 다른 구현예들은 하기의 청구범위의 범주 및 관할 범위내에 존재한다.

Claims (15)

1. 고압 환경에서 사용하기 위한 유압 작동식 모터에 있어서,

   내측 부분을 형성하는 모터 하우징;

   상기 모터 하우징의 상기 내측 부분에 배치된 제1 베어링;

   상기 제1 베어링의 적어도 한 표면과 유체 연통하는 제1 유체 리셉터클; 및

   상기 제1 유체 리셉터클에 유체를 공급하며 고압 환경에서 공기 간극만큼 제1 유체 리셉터클로부터 이격된 제1 유체 공급 도관을 포함하는 유압 작동식 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 유체 공급 도관은 고압 환경 보다 실질적으로 낮은 압력의 영역으로부터 가압 하우징의 벽을 통해 연장하는 유압 작동식 모터.
3. 제 1 항에 있어서, 제1 유체 리셉터클과 유체 연통하는 모터 하우징내의 케이스 드레인을 추가로 포함하는 유압 작동식 모터.
4. 제 3 항에 있어서, 제1 유체 리셉터클은 케이스 드레인을 포함하는 유압 작동식 모터.
5. 제 3 항에 있어서, 제1 유체 리셉터클내로 주입된 유체가 제1 베어링을 윤활할 수 있도록 제1 유체 리셉터클과 케이스 드레인 사이에 배치된 도관을 추가로 포함하는 유압 작동식 모터.
6. 제 1 항에 있어서, 제1 유체 리셉터클은 상향 개방식 컵을 포함하는 유압 작동식 모터.
7. 제 6 항에 있어서, 제1 유체 공급 도관은 컵 위에서 끝나며 유체를 컵 속으로 낙하시키는 유압 작동식 모터.
8. 제 6 항에 있어서, 제1 유체 리셉터클내의 유체 레벨이 예정된 레벨을 초과할 때 제1 유체 공급 도관을 통해 흐르는 유체 흐름을 차단하도록 컵내에 배치된 유체 레벨 검출기를 추가로 포함하는 유압 작동식 모터.
9. 제 1 항에 있어서, 모터 하우징내의 내측 부분에 배치된 제2 베어링과;

   상기 제2 베어링의 적어도 한 표면과 유체 연통하는 제2 유체 리셉터클; 및

   상기 제2 유체 리셉터클에 유체를 공급하며 고압 환경에서 공기 간극만큼 제2 유체 리셉터클로부터 이격된 제2 유체 공급 도관을 추가로 포함하는 유압 작동식 모터.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 유체 리셉터클 및 제2 유체 리셉터클은 단일의 공통 리셉터클로 구성되는 유압 작동식 모터.
11. 고압 환경에서 베어링을 갖는 모터를 윤활하기 위한 윤활 방법에 있어서,

    베어링의 적어도 한 표면과 유체 연통하는 유체 리셉터클을 제공하는 단계와;

    윤활유의 흐름을 고압 환경에서 공기 간극을 거쳐 유체 리셉터클내로 지향시키는 단계를 포함하는 윤활 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 윤활유를 수집하여 재순환시키는 단계를 추가로 포함하는 윤활 방법.
13. 제 11 항에 있어서, 윤활유를 실질적으로 낮은 압력의 영역으로부터 고압 환경으로 주입하는 단계를 추가로 포함하는 윤활 방법.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 윤활유는 안개처럼 유체 리셉터클 안으로 지향되는 윤활 방법.
15. 제 11 항에 있어서, 예정된 양의 윤활유가 유체 리셉터클 안에 있을 때 유체 리셉터클로 향하는 윤활유의 방향을 중단시키는 단계를 추가로 포함하는 윤활 방법.