KR20080102267A - 유동성 재료, 특히 윤활유를 운반하기 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
라인 시스템의 부품을 형성하고 모터에 의해서 구동될 수 있는 펌프(1)를 갖는 유동성 매체, 특히 윤활유의 전달 수단은 전력 공급에 의해서 작동될 수 있는 적어도 하나의 가열 소자(29)가 하우징(3)에 열 전달을 가능하게 하는 위치에 있는 펌프(1)의 하우징(3) 외측에 배치하는 것을 특징으로 한다.
라인 시스템, 펌프, 유동성 매체, 가열 소자, 하우징, 전달 수단
Description
본 발명은 라인 시스템의 부품을 형성하고 모터에 의해서 구동될 수 있는 펌프를 갖는, 유동성 매체 특히 윤활유의 전달 수단에 관한 것이다.
이러한 유형의 공지 수단에 있어서, 양호하지 않은 작동 조건에서는 예를 들어, 전달 출력의 하강, 펌프 과부하의 위험성 또는 고장이 발생할 수도 있다. 이들 어려움은 특히 윤활유가 윤활 회로에 전달될 때, 윤활유의 온도가 과도하게 낮을 경우에 발생할 수 있다. 이들 작동 상태는 예를 들어 특정 시스템의 냉각 이동 형태에서 발생하거나 또는 겨울에 풍력 발전소에서 발생할 수 있으며, 이러한 상태는 장시간의 시간 간격 동안 지속될 수 있다. 전달될 윤활유의 점도가 상응하게 크게 증가하면, 전달 출력의 감소를 초래해서, 결과적으로 할당된 기계 시스템에 위험이 발생하거나 또는 양호하지 않은 경우에 과부하를 초래하거나 또는 펌프의 고장을 초래하고; 이것은 적당한 시스템에 대응하게 차후에 손상을 유발한다.
이러한 종래 기술에 대해서, 본 발명의 목적은 비록 라인 시스템 및 전달될 매체의 온도가 매우 낮을 때에도 보장될 수 있는 작동 신뢰성을 갖는, 유동성 매체 특히 윤활유를 전달하기 위한 사용가능한 수단을 제조하는 것이다.
본 발명의 청구범위에 기재된 바와 같이, 이 목적은 전체적으로 청구항 1의 형태를 갖는 수단에 의해서 달성된다.
본원 청구항 1의 특징부에 따른, 본 발명의 특수성은 외측에서 펌프 하우징으로의 열전달이 제공되는 것에 있다. 여기서, 한편, 필요하다면, 결과적으로 라인 시스템의 중요 영역(critical) 즉, 민감성 영역에 직접 온도 증가될 수 있으며, 특히 펌프에 직접적으로 온도가 증가할 수 있다. 다른 한편, 펌프 하우징을 가열하면, 전달된 매체의 대응하는 온도 증가를 초래하고; 이것은 윤활유 회로에 가능한 과도하게 낮은 오일의 온도 증가를 포함하는, 전체 적당한 라인 시스템의 대응하는 온도 증가를 유발한다.
특히 유리한 예시적인 실시예에서는, 예를 들어, 소위 PTC 가열 소자 형태의 양 온도 계수를 갖는 자체 조절 전기 저항 소자 형태의 적어도 하나의 가열 소자가 제공된다. 상업적으로 구매 가능한 PTC 가열 소자는 베이스 재료로서 바륨 티타늄을 갖는 도핑 다결정 세라믹으로 구성된다. 이들 PTC 가열 소자는 신속한 열 상승을 보장하고 양호한 자체 조절 특징을 가지며 따라서 자체 조절 특성으로 인하여 과열 위험성이 없기 때문에 서비스 수명이 길다. 이러한 PTC 가열 소자를 사용하면, 상기 소자들은 제어 수단 또는 온도 센서들의 필요성 없이 원하는 온도를 자동으로 유지할 수 있기 때문에, 특히 유리하다.
양호하게는, 펌프의 하우징은 하나의 PTC 가열 소자가 할당되는 하나 이상의 평탄 외측벽 섹션을 구비한다.
양호하게는, 본원 구성은 PTC 가열 소자가 펌프의 내측 변위 소자들에 공간적으로 인접한 하우징의 상기 외측벽 섹션에 할당되도록 제조된다. 상기 피스톤 구성은 불충분한 온도에 대해서 중요한 원하는 영역에서 특히 효과적이고 신속한 가열을 유발한다.
예시적인 실시예에서, 상기 변위 소자들을 구비한 펌프의 내부 유동 경로의 개시부 및 단부를 형성하는 유체 입력부 및 출력부가 펌프 하우징의 후벽 또는 일 단부벽에서, 서로 동일 높이로 배치되고, 양호하게는 단부벽 및 후벽을 서로 결합하는 측벽들에서는 유체 입력부 및 출력부의 높이에 배치되는 상기 외측 벽 섹션 에 각각 할당된 하나의 PTC 가열 소자가 존재한다. 이것은 펌프의 내부 유동 경로의 영역에서 특히 특정한 가열을 발생시킨다.
유리한 예시적인 실시예에서, PTC 가열 소자용 캐리어는 열 전달을 위한 적당한 외측 벽 섹션과 인접하고 평탄 구성으로 제조된 PTC 가열 소자인 외측에 인접한 알루미늄 시트이다. 상기 PTC 가열 소자의 상기 지지부는 펌프 하우징으로의 특히 양호한 열 전달을 보장한다.
여기서, 상기 캐리어는 서로 평행하게 이어지는 U형 및 U 레그들로 제조되고 적절한 시기에 펌프의 하우징의 두개의 대향 외측 벽 섹션의 하나의 칼러를 형성할 수 있고, 각 U 레그의 외측에는 하나의 PTC 가열 소자가 있다.
그들 부분에 대한 PTC 가열 소자는 U 레그의 외측에 부착될 수 있고 높은 열 전도성 금속 재료로 제조된 인클로져에 의해서 U 레그와 접속 상태를 유지할 수 있다.
상기 수단의 효율은 펌프 하우징이 펌프 샤프트 및 유체 입력부 및 출력부를 노출시킨 상태에서 열 절연 자켓으로 둘러싸일 때 특히 양호하므로, 부근에 대한 열 손실은 대부분 방지된다. 상기 하우징은 자켓에 의해서 예를 들어 둥글게 주조되고, 외측에 대한 열 손실을 방지할 뿐 아니라 PTC 가열 소자에 대한 직접적인 접근을 방지하는 보호 자켓을 형성한다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 하기에 상세하게 기술된다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 대해서 계획된 펌프의 사시도.
도 2는 측벽을 둘러싸는 부품들을 절단한 펌프 하우징의 단부벽에서 바라본 정면도.
도 3은 외측에 위치한 PTC 가열 소자들 및 전기 접속 수단을 갖는 펌프 하우징의 측벽의 칼러를 형성하는 캐리어의 부분의 사시도.
도 4 및 도 5는 도 3의 지지부의 측면도 및 정면도.
도 6은 금속 인클로져 안에 유지된 평탄 구성의 PTC 가열 소자의 실제 크기를 개략적으로 도시한 저면도.
도 7은 도 6에서 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도.
도 1 및 도 2는 전체적으로 펌프 하우징(3)으로 기재되고 전방 단부벽 상의 연결 플랜지(7)를 갖는 유체 입력부(9)를 구비한 펌프를 도시한다. 도면에 도시생략된 후벽 상의 직경방향으로 대칭하는 곳에는, 유체 입력부(9)와 동일 높이가 되는 유체 출력부가 있다. 유체 입력부(9) 및 유체 출력부 사이의 펌프(1)의 유동 경로 내에는, 변위 소자들을 형성하는 기어 쌍이 있다. 즉, 펌프(1)는 하우징의 상부에 위치한 구동 샤프트(11)를 갖는 외측 기어 펌프이다. 도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 펌프 하우징(3)은 도시생략된 유체 출력부의 영역과 구동 샤프트(11)를 갖는 하우징 상부의 유체 입력부(9)의 영역들을 노출시킨 상태에서 열 절연 자켓(13)으로 둘러싸인다. 여기서, 펌프 하우징은 주조 또는 포움형 자켓(foamed jacket)일 수 있다.
도 2는 단부벽(5) 및 후방벽 사이로 연장되는 펌프 하우징(3)의 측벽(15)을 포함하는 자켓(13)의 일부를 수직방향 절단면으로 도시하고, 측벽(15) 및 자켓(13) 사이에는 U형 캐리어가 있다.
도 3 내지 도 5는 캐리어(17)를 더욱 상세하게 도시한다. 알루미늄 시트로 성형된 캐리어(17)는 펌프 하우징(3)의 측벽(15)과 접촉하도록 계획되고 서로 평행한 평면을 형성하는 두개의 레그(19)를 구비한다. 도 3 내지 도 5에 개략적으로 도시된 PTC 가열 소자는 각 U 레그(19)의 외측에 부착된다. 도 6 및 도 7은 PTC 소자 유닛(21)의 상세 구성을 도시한다. 각 소자 유닛(21)은 평탄한 직평행 육면체 형태의 자체 PTC 가열 소자(29)를 구비한다. PTC 가열 소자(29)는 프로파일링 이 제공된, 양호한 열 전도성을 갖는 둥근 금속의 디스크 방식으로 제조된 인클로져(31)에 위치한다. 인클로져(31)는 적절한 U 레그(19)와 접촉하도록 계획된 인클로져(31)의 바닥(35) 상에서 수용 채널(37)을 형성하는 중심 프로파일링(33)을 구비하고, 상기 중심 프로파일링에서 PTC 가열 소자(29)가 열저항성 접착 필름 스트립(39)에 의해서 예시적인 실시예에서는 Kapton® 스트립에 의해서 고정된다. 수용 채널(37)의 양 측부 상에는, 인클로져(31) 및 적절한 U 레그(19) 사이에 스크류 결합을 형성하기 위한 직사각형 구멍(45) 및 둥근 설치 구멍(43)을 갖는 낮은 크기의 프로파일링(41)이 있다.
PTC 가열 소자(29)의 전력 공급을 위한 연결 와이어(27)는 PTC 가열 소자(29)에 대한 종래 방식으로 그 위에 제공된 평탄한 금속 전극에 연결된다. PTC 가열 소자(29)와 경계를 형성하는 단부 영역에서, 연결 와이어(27)는 실리콘 절연 튜브(47)에 의해서 둘러싸인다. 또한, 절연 튜브(47)가 제공된 연결 와이어(27)의 단부 사이의 변이 영역은 PTC 가열 소자(29)와 경계를 형성하는 영역에서 고무로 밀봉될 수 있다.
캐리어(17)의 적절한 U 레그(19)에 부착된 인클로져(31)는 PTC 가열 소자(29)에 의해서 발생된 열을 적절한 U 레그(19)의 알루미늄 시트로 전달하기 위한 열 전도성 플레이트를 형성하고, 상기 열 전도성 플레이트는 그 부분에 대해서 열 전달 약품으로서 펌프 하우징(3)의 적당한 측벽(15)에 인접하다. 이러한 서멀 커플링(thermal coupling)은 상기 목적을 위하여 전자장치를 제어하기 위한 필요성없이, PTC 가열 소자(29)의 자체 조절 특성을 사용하여, 펌프 하우징(3)에서의 작동 상태를 변경하는 동안 원하는 온도를 유지할 수 있다.
본 발명은 외측 기어 펌프의 보기를 사용하여 위에 기술되었다. 물론, 본 발명은 다른 디자인의 펌프, 예를 들어, 내측 기어 펌프, 스크류 펌프, 베인 셀 펌프, 래디얼 피스톤 펌프 또는 다른 작동 원리의 펌프들에서도 마찬가지로 사용될 수 있다. 어떤 경우에도, 적당한 내부 변위 소자들에 대한 양호한 서멀 커플링이 제공되는 위치의 각 펌프 하우징에 적당한 PTC 가열 소자(29)를 부착하는 것이 유리하다. 본 발명은 하나의 수용 PTC 가열 소자(29)를 갖는 두개의 소자 유닛(21)이 각각 사용되는 하나의 보기를 사용하여 설명되었지만, 물론, 다른 수의 PTC 가열 소자(29)가 제공될 수 있고 평탄한 실행 구성과는 다른 디자인, 예를 들어, 둥근 또는 직사각형 카트리지 형태를 갖는 PTC 가열 소자가 사용될 수 있다.
Claims (11)
- 라인 시스템의 부품을 형성하고 모터에 의해서 구동될 수 있는 펌프(1)를 갖는 유동성 매체, 특히 윤활유의 전달 수단으로서,에너지 공급에 의해서 작동될 수 있는 적어도 하나의 가열 소자(29)는 하우징(3)에 열 전달을 가능하게 하는 위치에 있는 펌프(1)의 하우징(3) 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 1 항에 있어서,적어도 하나의 가열 소자는 양 온도 계수, 특히 PTC 가열 소자(29)를 갖는 자체 조절 전기 저항 소자인 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 2 항에 있어서,상기 펌프(1)의 하우징(3)은 하나의 PTC 가열 소자(29)가 할당되는 하나 이상의 평탄 외측벽 섹션(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 3 항에 있어서,상기 PTC 가열 소자(29)는 펌프(1)의 내측 변위 소자들에 공간적으로 인접한 하우징(3)의 상기 외측벽 섹션(15)에 할당되는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 4 항에 있어서,상기 변위 소자들을 구비한 펌프(1)의 내부 유동 경로의 개시부 및 단부를 형성하는 유체 입력부(9) 및 유체 출력부는 펌프 하우징(3)의 후벽 또는 일 단부벽에서 서로 동일 높이로 배치되고, 단부벽(5) 및 후벽과 결합하는 측벽(15) 상에는, 유체 입력부(9) 및 출력부의 높이에 배치되는 상기 외측 벽 섹션에 각각 할당된 하나의 PTC 가열 소자(29)가 존재하는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 3 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,상기 PTC 가열 소자(29)용 캐리어(17)는 열 전달을 위한 적당한 외측 벽 섹션(15)과 인접하고 평탄 구성으로 제조된 PTC 가열 소자(29)인 외측에 인접한 알루미늄 시트인 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 6 항에 있어서,상기 캐리어(17)는 서로 평행하게 이어지는 U형 및 U 레그들(19)로 제조되고 적절한 시기에 펌프(1)의 하우징(3)의 두개의 대향 외측 벽 섹션(15)의 칼러를 형성하고, 각 U 레그(19)의 외측에는 하나의 PTC 가열 소자(29)가 있는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 7 항에 있어서,상기 캐리어(17)의 U 레그(19)는 펌프(1)의 하우징(3)의 바닥 부분을 동봉하 는 가로대(23)에 의해서 연결되고, 가로대의 외측에는 PTC 가열 소자(29)의 전력 공급을 위한 전기 접속 수단(25)이 있는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 8 항에 있어서,상기 PTC 가열 소자(29)는 U 레그(19)의 외측에 부착될 수 있고 높은 열 전도성 금속 재료로 제조된, 인클로져(31)에 의해서 U 레그(19)와 접속 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 9 항에 있어서,상기 PTC 가열 소자(29)의 인클로져(31)는 큰 영역에 걸쳐 U 레그(19)와 인접하는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
- 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,상기 펌프(1)의 하우징(3)은 펌프 샤프트(11) 및 유체 입력부(9) 및 출력부를 노출시킨 상태에서 열 절연 자켓(13)으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 전달 수단.
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