KR20070044004A - 밀봉 장치 및 밀폐형 시스템용 밀봉 방법 - Google Patents

Abstract

밀폐형 쉘부(10)로부터 밀폐형 시스템의 내측으로 작동 유체를 공급하기 위한 공급 튜브(20)가 외향 돌출하고 후에 밀봉되는 밀폐형 쉘부(10)를 포함하는 형태의 밀폐형 시스템용 밀봉 장치 및 밀봉 방법이 개시되어 있다. 상기 공급 튜브(20)는, 축방향으로 이격되어 있으며 각각 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막는 제1 및 제2 변형부(21,22); 변형 가능한 재료로 형성되며, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 공급 튜브(20)의 내측에 내장되는 플러그(30); 및 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에 위치하며, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막기 위하여, 상기 플러그(30)의 중간부를 변형하는 적어도 하나의 중간 변형부(23)를 포함한다.

Description

밀봉 장치 및 밀폐형 시스템용 밀봉 방법{SEALING ARRANGEMENT AND PROCESS FOR HERMETIC SYSTEMS}

본 발명은 일반적으로 밀폐형 시스템용 밀봉 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적절한 양의 냉매 유체의 분사에 의하여 냉동 시스템이 공급받은 후 밀폐형으로 밀봉되는 냉매 유체 공급 튜브가 제공되는 밀폐형 쉘을 갖는 압축기를 포함하는 냉동 시스템과 같은, 가압 유체가 공급되며 후에 밀봉되는 밀폐형 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 또한 밀폐형 시스템의 밀봉을 수행하는 방법에 관한 것이다.

밀폐형 냉동 시스템에서, 응축기, 증발기, 밀폐형 쉘부의 벽을 통하여 고정되며 폐쇄형 냉동 회로의 요소에 연결된 흡입 및 배출 튜브에 의한 일반적으로 모세관인 냉매 유체 유동 유지 수단과 같은 냉동 시스템의 요소와 작동적으로 연관된 밀폐형 쉘부 내측에 압축기가 내장된다.

이러한 냉동 시스템에서, 최종 제조 단계에서 냉동 시스템 내에 있는 공기를 빼내기 위하여 상기 냉동 시스템에 진공을 조성하는 장치에 연결되도록 외향 돌출하여 상기 압축기의 상기 밀폐형 쉘부에 용접되며, 공기가 제거된 후, 상기 냉동 시스템의 내부에 냉매 유체를 공급하는 금속 튜브 연장부에 의하여, 공급 튜브가 정의된다. 상기 냉동 시스템에 냉매 유체를 분사한 후에, 상기 공급 튜브는 그 작동 수명 기간에 상기 시스템의 견고성을 보장하기 위하여 밀봉되어야 한다.

일반적으로 냉매 유체인 작동 유체가 비가연성 특성을 제공하는 밀폐형 시스템에서는, 상기 작동 유체의 분사 후에, 상기 공급 튜브의 밀봉은 상기 공급 튜브의 단부를 용접함으로써 영향을 받는다. 하지만, 작동 유체가 가연성인 밀폐형 시스템에서는, 이러한 방법이 작업자의 안전을 해할 수 있기 때문에 용접은 사용할 수 없다. 이러한 한계점을 해결하기 위하여, 고주파수나 보통 로크 링(lock ring)으로 불리는 접착 금속 조각의 부가를 이용하는 공지된 밀봉 시스템이 사용된다. 광범위하게 사용되지만, 고주파수나 접착 금속 조각의 부가를 채용하는 상기 밀봉 시스템은 비교적 복잡하고 고비용의 구조를 가지며, 상업화될 최종 제품의 가격을 불필요하게 증가시킨다.

상술되고 가연성 작동 유체로 채워지는 밀폐형 시스템의 공급 튜브를 밀봉하기 위한 시스템과 관련된 단점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 가연성 작동유체가 채워진 밀폐형 시스템과 비가연성 작동 유체가 채워진 밀폐형 시스템에 모두 사용될 수 있는, 매우 단순하고 다용도의 구성을 제공하는 밀폐형 시스템용 밀봉 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐쇄된 회로 냉동 시스템과 같은 밀폐형 시스템용의 밀봉 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 밀봉 장치가, 그로부터 밀폐형 시스템의 내측으로 작동 유체를 공급하기 위한 공급 튜브가 외향 돌출하고 후에 밀봉되는 밀폐형 쉘부를 포함하는 형태의 밀폐형 시스템에 적용된다.

본 발명에 따르면, 상기 공급 튜브는, 축방향으로 이격되어 있으며 각각 상기 공급 튜브의 유체 유동 단면을 막는 제1 및 제2 변형부; 변형 가능한 재료로 형성되며, 상기 제1 및 제2 변형부 사이에 정의된 상기 공급 튜브의 전 내부 부피를 적어도 실질적으로 점유하기 위하여 상기 공급 튜브의 내부에 내장되는 플러그; 및 상기 제1 및 제2 변형부 사이에 위치하며, 상기 제1 및 제2 변형부 사이에서 상기 공급 튜브의 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막기 위하여, 상기 플러그의 중간부를 변형하는 적어도 하나의 중간 변형부를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 밀폐형 시스템의 내측으로 작동 유체를 공급하기 위한 공급 튜브가 그로부터 외향 돌출하는 쉘부를 포함하는 형태의 밀폐형 시스템용 밀봉 방법에 있어서,

- 상기 작동 유체를 공급하는 작동이 완료되면, 상기 공급 튜브의 유체 유동 단면을 막는 제1 변형부의 형성하기 위하여 상기 밀폐형 쉘부로부터 일정한 거리에 위치하는 상기 공급 튜브의 제1 영역을 변형하는 단계;

개방된 자유 단부를 통하여, 변형 가능한 재료로 형성된 플러그를 상기 공급 튜브 내로 삽입하는 단계;

제1 및 제2 변형부 사이에서 상기 공급 튜브의 전 내부 부피를 적어도 실질적으로 점유하는 플러그 상에 위치하며, 상기 제1 변형부로부터 축방향으로 이격되어 있으며, 상기 공급 튜브의 유체 유동 단면을 막는 제2 변형부를 형성하기 위하여 상기 공급 튜브의 제2 영역을 변형하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 변형부 사이에서 상기 공급 튜브의 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막을 수 있도록, 상기 제1 및 제2 변형부 사이에 위치하며, 상기 플러그의 중간 부분를 변형하는 적어도 하나의 중간 변형부를 그 내에 형성하기 위하여, 상기 공급 튜브의 제3 영역을 변형하는 단계를 포함하는 밀봉 방법이 제공된다.

상술한 밀봉 장치는 매우 단순하며 상기 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막기 위하여 필요한 상기 공급 튜브의 반경 방향 변형을 일으킬 수 있는 형상과 크기의 기계적 스퀴징 장치에 의하여 수행될 수 있다. 상기 변형 작동은 상기 공급 튜브에 열이나 전기를 가할 필요가 없으며, 본 발명이 가연성 작동 유체를 담고 있는 밀폐형 시스템에서 안전하게 사용될 수 있도록 한다.

상기 밀봉 장치 및 방법은 대상 밀봉 시스템의 공급 튜브를 밀봉하는데 특히 적합하다. 하지만, 이 밀봉 장치는 다른 밀폐형 시스템용으로 사용될 수 있으며, 상기 작동 유체가 시스템 내에 채워져 있으며 명확히 빼낼 필요가 있는 기체인 시스템용으로도 사용 가능하다.

도 1은 공급 튜브와 외부적으로 결합하는 냉동 시스템의 압축기의 밀폐형 쉘부의 개략적인 부분 단면도이다.

도 2는 제1 변형부가 제공되는 공급 튜브를 보여주는 도 1과 유사한 도면이다.

도 3은 공급 튜브의 내부에 삽입되는 플러그 연장부를 보여주는 도 2와 유사 한 도면이다.

도 4는 제2 변형부가 제공되는 공급 튜브를 보여주는 도 3과 유사한 도면이다.

도 5는 중간 변형부가 제공되고 밀봉된 공급 튜브를 보여주는 도 4와 유사한 도면이다.

도면에서 도시되며 상술한 바와 같이, 본 발명의 밀봉 장치는 그 내에서 기체 또는 액체, 또는 상기 밀폐형 시스템이 작동하는 동안에 상 변화를 하는 그 혼합물의 형태를 가질 수 있는 작동 유체가 분사되고 밀폐형으로 유지되는 밀폐형 시스템에 적용될 수 있다. 본 밀봉 장치의 응용예 중 하나는 최종 제조 단계에서 공급될 냉매 유체를 순환시키는 폐쇄형 냉동 시스템을 대상으로 한다. 상술한 바와 같이, 본 장치는 상기 밀폐형 시스템의 밀봉이 그 내의 작동 유체의 존재와 무관하게 이루어질 수 있도록 한다.

본 밀봉 장치는 밀폐형 쉘부(hermetic shell portion)(10)를 포함하는 형태의 밀폐형 시스템에 특히 적용될 수 있으며, 상기 밀폐형 유체의 내부에 관하여 작동 유체의 하중을 가하거나 제거하기 위한 수단에 연결되게 하기에 충분한 연장부를 갖는 일반적으로 금속 공급 튜브(20)가 상기 밀폐형 쉘부(10)로부터 외향 돌출하며, 상기 공급 튜브(20)는 냉동 시스템일 수 있는 밀폐 시스템의 내부에 밀폐형으로 담겨 있는 작동 유체를 유지하기 위하여 밀봉된다. 상기 쉘부(10)는, 냉동 압축기의 상기 쉘부(10)로부터 외향 돌출하는 상기 공급 튜브를 고정하는 것과 같은 공지된 적절한 방법으로, 상기 공급 튜브(20)에 고정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 공급 튜브(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 변형 작동에 따르게 되며, 이는 상기 쉘부(10)로부터 일정 거리에서 제1 영역에서 변형되기 위하여 또한 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막는 제1 변형부(21)를 그 내에 정의하기 위하여, 예를 들어 펀치(P)와 같은 적절한 장치에 의하여 달성된다.

도시된 예에서, 상기 펀치(P)는 상기 공급 튜브(20)에 일방적인 반경 방향 변형을 일으키며, 상기 공급 튜브(20)에 가해지는 복수의 반경 방향 변형을 위한 수단에 의하여 제1 변형부(21)를 형성하는데 두 개 또는 그 이상의 펀치(P)가 사용될 수 있으며, 상기 변형은 상기 공급 튜브(20)의 종방향 축을 횡단하는 동일한 평면 또는 상기 공급 튜브(20)를 횡단하는 복수의 평면상에서 일어날 수 있다.

상기 제1 변형부(21)는 상기 밀폐형 시스템의 내부에 공급된 작동 유체가 상기 제1 변형부(21)의 형성시에 실질적으로 상기 제1 변형부(21)를 통하여 누출되는 것을 방지하기에 충분한 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막을 수 있도록 상기 공급 튜브(20)를 변형함으로써 형성될 수 있다. 하지만, 상기 공급 튜브(20)의 상기 유체 유동 단면을 막는 것이, 상기 공급 튜브(20)의 상기 밀봉 작동의 나머지가 수행되는 동안에 상기 제1 변형부(21)를 통하여 일어나는 누출이 무관한 수준을 유지하기에 충분한 한, 상기 제1 변형부(21)가 상기 공급 튜브(20) 내에 완전한 그리고 절대적인 밀폐를 할 필요는 없다.

상기 제1 변형부(21)의 형성이 완료되면, 변형 가능 물질, 일반적으로 작동 유체 저항 일레스토머로 형성된 플러그(30)9이 상기 공급 튜브(20)의 내부로 그 자유 단부(20a)를 통하여 유입된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플러그(30)는 보통 상기 공급 튜브(20)의 단면의 내부 형상과 유사한 또는 그 약간 하위의 단면을 갖는 형상을 제공하는 일래스토메릭 코드(elastomeric cord)(35)의 연장부로 만들어진다. 따라서, 상기 코드(35)는 그 내부 단부가 상기 제1 변형부(21)에 대항하여 안착되거나 상기 제1 변형부(21)에 적어도 근접해 있는 한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공급 튜브(20) 내로 유입될 수 있으며, 반면 상기 플러그(30)는 작동 유체 저항 일래스토머로 바람직하게 형성되고, 상기 플러그는 상술한 바와 같이 상기 밀봉 작동 시에 상기 공급 튜브(20)의 내부에서 소성 또는 탄성 변형에 의하여 맞춤되는 밀봉 요소의 형성을 위한 적절한 구성을 제공하는 다른 비금속 또는 금속 재료로 형성될 수 있음을 이해하여야 한다.

상기 공급 튜브(20) 내로 상기 코드(35)를 유입시킨 후에, 상기 공급 튜브(20)는, 상기 제1 변형부(21)가 형성되고 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막는 제2 변형부(22)가 상기 플러그(30) 상에 형성되는 것으로부터 반경 방향으로 이격된 제2 영역에서 제2 변형 작동을 일으킨다.

상기 제2 변형부(22)의 형성시에, 상기 플러그(30)는, 적어도 실질적으로, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에 정의된 공급 튜브(20)의 전 내부 부피를 점유한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 변형부(22)는 상기 제1 변형부(21)의 형 성을 위하여 정의된 바와 같이 또한 형성되며, 상기 제2 변형부(22)는, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 플러그(30)를 보다 정밀하게 정의하기 위하여, 상기 코드(35)를 절단하기에 충분한 상기 공급 튜브(20)를 정의함으로써, 보통 형성된다.

상기 제2 변형부(22)의 형성 후에, 상기 코드(35)는 상기 공급 튜브(20)의 내측으로부터 제거되며, 상기 공급 튜브(20)는, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22)의 형성과 관련하여 기술된 것과 유사하게, 하나 또는 그 이상의 변형 작동을 일으키며, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막기 위하여, 제3 영역에 다른 두 변형부 사이에 위치하는 적어도 하나의 중간 변형부(23)를 형성하며 상기 플러그의 중간부를 변형하면서, 상기 공급 튜브(20)의 제3 영역 상에서 수행된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 밀폐형 시스템의 밀봉을 위한 완전하고 안전한 견고함을 보장하면서, 각 플러그 연장부(30a)가 수용된 상태를 유지하는 상기 공급 튜브(20)의 각 연장부의 전 내부 부피를 각 플러그 연장부(30a)가 점유하도록, 상기 공급 튜브(20)에 대항하여 반경 방향으로 가압되며 상기 인접한 변형부(21,22)에 대항하여 축방향으로 가압되는 각 플러그 연장부(30a)를 반경 방향 반대 측에 형성하기 위하여, 상기 플러그(30)를 중간 절단하는 식으로, 상기 중간 변형부(23)는 형성될 수 있다.

상기 세 연장부의 형성에 관여하는 변형이 상기 공급 튜브(20)의 완전한 견고함을 보장하는 데는 불충분하지만, 상기 중간 변형부(23)의 형성은, 본 밀봉 장 치의 완전한 견고함을 보장하면서, 상기 공급 튜브의 각 연장부 내에서 양 반대부(30a)를 가압하도록, 상기 플러그(30)를 변형한다.

본 밀봉 장치의 바람직한 구성이 도시되었으나, 본 기재를 동반하는 청구항에 정의된 구조적 개념으로부터 이탈하지 않고 요소의 형태나 배열을 변형하는 것이 가능함을 이해하여야 한다.

상술한 밀봉 장치는 매우 단순하며 상기 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막기 위하여 필요한 상기 공급 튜브의 반경 방향 변형을 일으킬 수 있는 형상과 크기의 기계적 스퀴징 장치에 의하여 수행될 수 있다. 상기 변형 작동은 상기 공급 튜브에 열이나 전기를 가할 필요가 없으며, 본 발명이 가연성 작동 유체를 담고 있는 밀폐형 시스템에서 안전하게 사용될 수 있도록 한다.

상기 밀봉 장치 및 방법은 대상 밀봉 시스템의 공급 튜브를 밀봉하는데 특히 적합하다. 그러나, 이 밀봉 장치는 다른 밀폐형 시스템용으로 사용될 수 있으며, 상기 작동 유체가 시스템 내에 채워져 있으며 명확히 빼낼 필요가 있는 기체인 시스템용으로도 사용 가능하다.

Claims (13)

1. 밀폐형 쉘부(10)로부터 밀폐형 시스템의 내측으로 작동 유체를 공급하기 위한 공급 튜브(20)가 외향 돌출하고 후에 밀봉되는 밀폐형 쉘부(10)를 포함하는 형태의 밀폐형 시스템용 밀봉 장치에 있어서,

   상기 공급 튜브(20)는, 축방향으로 이격되어 있으며 각각 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막는 제1 및 제2 변형부(21,22); 변형 가능한 재료로 형성되며, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에 정의된 상기 공급 튜브(20)의 전 내부 부피를 적어도 실질적으로 점유하기 위하여 상기 공급 튜브(20)의 내부에 내장되는 플러그(30); 및 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에 위치하며, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막기 위하여, 상기 플러그(30)의 중간부를 변형하는 적어도 하나의 중간 변형부(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   플러그 연장부(30a)가 수용된 상태를 유지하는 상기 공급 튜브(20)의 각 연장부의 전 내부 부피를 점유하도록, 상기 중간 변형부(23)는, 그 축방향 반대 측 각각에, 상기 공급 튜브(20)에 대항하여 반경 방향으로 가압되며 상기 인접한 변형부(21,22)에 대항하여 축방향으로 가압되는 플러그 연장부(30a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 플러그(30)는 작동 유체 저항 일레스토머로 형성된 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 플러그(30)는, 상기 공급 튜브(20)의 단면의 내부 형상과 유사하고 약간 하위의 단면을 갖는 형상을 제공하는 일래스토메릭 코드(35)의 연장부에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀폐형 시스템은 그 밀폐형 쉘부(10)가 상기 시스템의 압축기를 내장하는 냉동 시스템인 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1, 제2, 및 중간 변형부(21,22,23)는 상기 공급 튜브(20)의 반경 방향으로 변형된 적어도 하나의 부분에 의하여 각각 정의되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
7. 밀폐형 시스템의 내측으로 작동 유체를 공급하기 위한 공급 튜브(20)가 그로 부터 외향 돌출하는 쉘부(10)를 포함하는 형태의 밀폐형 시스템용 밀봉 방법에 있어서,

   - 상기 작동 유체를 공급하는 작동이 완료되면, 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막는 제1 변형부(21)의 형성하기 위하여 상기 밀폐형 쉘부(10)로부터터 일정한 거리에 위치하는 상기 공급 튜브의 제1 영역을 변형하는 단계;

   개방된 자유 단부(20a)를 통하여, 변형 가능한 재료로 형성된 플러그(30)를 상기 공급 튜브(20) 내로 삽입하는 단계;

   제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 공급 튜브(20)의 전 내부 부피를 적어도 실질적으로 점유하는 플러그(30) 상에 위치하며, 상기 제1 변형부(21)로부터 축방향으로 이격되어 있으며, 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 막는 제2 변형부(22)를 형성하기 위하여 상기 공급 튜브(20)의 제2 영역을 변형하는 단계; 및

   상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에서 상기 공급 튜브(20)의 유체 유동 단면을 밀폐적으로 막을 수 있도록, 상기 제1 및 제2 변형부(21,22) 사이에 위치하며, 상기 플러그(30)의 중간 부분을 변형하는 적어도 하나의 중간 변형부(23)를 그 내에 형성하기 위하여, 상기 공급 튜브의 제3 영역을 변형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   플러그 연장부(30a)가 수용된 상태를 유지하는 상기 공급 튜브(20)의 각 연 장부의 전 내부 부피를 점유하도록, 상기 중간 변형부(23)는, 그 축방향 반대 측 각각에, 상기 공급 튜브(20)에 대항하여 반경 방향으로 가압되며 상기 인접한 변형부(21,22)에 대항하여 축방향으로 가압되는 플러그 연장부(30a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 플러그(30)는 작동 유체 저항 일레스토머로 형성된 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 플러그(30)는, 상기 공급 튜브(20)의 단면의 내부 형상과 유사하고 약간 하위의 단면을 갖는 형상을 제공하는 일래스토메릭 코드(35)의 연장부에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 제2 변형부(22)는, 상기 코드(35)를 상기 플러그(30)로부터 분리하면서, 상기 코드(35)를 절단하는 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 밀폐형 시스템은 그 밀폐형 쉘부(10)가 상기 시스템의 압축기를 내장하 는 냉동 시스템인 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.
13. 제 7 항에 있어서,

    상기 제1, 제2, 및 중간 변형부(21,22,23)는 상기 공급 튜브(20)의 반경 방향으로 변형된 적어도 하나의 부분에 의하여 각각 정의되는 것을 특징으로 하는 밀봉 방법.

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