KR20140052006A - 사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 먼저, 하우징 및 하우징-내부에 배치된 필터 재료(filter material)(8)를 포함하고 그리고 상기 하우징에 형성된, 자유 개구부 횡단면을 갖는 흡입된 공기의 유입구(9) 및 유출구(10)를 포함하는 터보 기계용, 특히 사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재(4)에 관한 것이다. 공기 필터 부착 부재를 갖는 터보 기계의 바람직한 형성을 위해 본 발명에서는 상기 필터 재료(8)를 포함하는 하우징-내부가 상기 유입구(9) 및/또는 유출구(10)의 개구부 횡단면에 대해 측면으로 불균일하게 그리고 어떤 경우에서든 일 측 방향으로 확장 크기만큼 연장되는 것이 제안되며, 이때 상기 확장 크기는 상기 일 측 방향으로 각각의 개구부 횡단면의 중심축(M)에서 상기 개구부 횡단면의 경계까지 치수의 1.5배 또는 그 이상의 크기에 상응한다. 또한, 본 발명은 이와 같은 종류의 공기 필터 부착 부재를 갖는 터보 기계, 특히 사이드 채널형 압축기와도 관련이 있다. 추가적으로, 본 발명은 베이스부(22)에 연결되고 필터 재료로 이루어진 원주형 필터 벽(circumferential filter wall)(21) 또는 플리트형 필터 재료(pleated filter material)(8)로 구성된 필터부(12, 19)와 관련이 있다.

Description

사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재 {AIR FILTER ATTACHMENT FOR SIDE CHANNEL COMPRESSOR}

본 발명은 먼저, 공기 필터 부착 부재를 갖는, 특히 사이드 채널형 압축기로서 형성된 터보 기계에 관한 것으로서, 이 경우 상기 공기 필터 부착 부재는 하우징 및 하우징-내부에 배치되는, 예를 들면 부직포 재료로 이루어진 필터 재료(filter material)를 포함하며, 더 나아가 상기 하우징에는 유입구 및 배출구가 형성되어 있다.

본 발명은 또한 하우징 및 하우징-내부에 배치된, 예를 들면 부직포 재료로 이루어진 필터 매체를 포함하고 그리고 상기 하우징에 형성된, 자유 개구부 횡단면을 갖는 흡입된 공기의 유입구 및 유출구를 포함하는, 터보 기계용, 특히 사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재와도 관련이 있다.

상기와 같은 공기 필터 부착 부재들은 터보 기계에 있어, 특히 사이드 채널형 압축기와 관련하여서도 이미 다양한 관점에서 공지되어 있다. 이와 관련하여서는 예컨대, EP 656 480 A1호 및 WO 2008/125630 A1호가 참조된다.

추가적으로, 본 발명은 플리트형 필터 재료(pleated filter material)로 구성되거나, 또는 베이스부에 연결되고 필터 재료로 이루어진 원주형 필터 벽(circumferential filter wall)으로 구성된, 각각 내부 여유 공간(clearance zone)을 갖는 필터부(filter part)와 관련이 있으며, 이 경우 상기 내부 여유 공간은 유출 개구와 유동 연결되어 있고, 필터링될 매질은 상기 필터 재료를 통과하여 상기 여유 공간 안으로 유입되며 최종적으로는 상기 유출 개구를 관통한다.

언급한 종래 기술에서 출발하여, 본 발명은 일 측면에서는 공기 필터 부착 부재를 갖는 터보 기계를 바람직하게 형성하는 문제를 다룬다. 추가의 일 측면에서 본 발명은 비교적 큰 필터 볼륨을 가능하게 하는 터보 기계용, 특히 사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재를 제시하는 문제를 다룬다. 또 다른 측면에서 본 발명은 적절한 필터링을 가능하게 하는 필터부를 제시하는 문제를 다룬다.

상기 과제의 가능한 해결책은 터보 기계와 연결된 본 발명의 제 1의 발명 개념에 따라 주어지며, 상기 터보 기계에서는 하우징이 평면도에서 적어도 부분적으로 사이드 채널형 압축기의 외부 윤곽선 내에, (압축기-외부 윤곽선(팬-외부 윤곽선)의 투영(projection)과 관련하여) 압축기-팬의 회전축 방향으로 배치되고 비원형(non-circular)의 형상을 갖는 문제가 고려되었다.

적어도 필터부를 직접적으로 둘러싸는 벽과 관련하여, 공기 필터 부착 부재가 비원형의 수평 단면-형상을 가짐으로써, 상기 공기 필터 부착 부재는 압축기-외부 윤곽선의 원주 방향으로 연장되는 방식으로 배치될 수 있다. 따라서 상기 공기 필터 부착 부재는 바람직하게 가늘고 길게 연장된 형태로도 배치될 수 있다. 특히 공기 필터 부착 부재의 연장 방향에서 상당한 크기에도 불구하고, 상기 공기 필터 부착 부재는 적어도 부분적으로 압축기의 외부 윤곽선 내에 배치될 수 있다. 이러한 공기 필터 부착 부재의 배치는 압축기 팬의 회전축 방향으로 정렬된 유입 방향을 선호한다.

상기 과제의 가능한 해결책은, 필터 재료를 포함하는 하우징 내부가 유입구 또는 유출구의 개구부 횡단면에 대해 측면으로 불균일하게 그리고 어떤 경우에서든 일 측 방향으로 확장 크기만큼 연장되는 공기 필터 부착 부재에 있어서도 주어지며, 이때 상기 확장 크기는 상기 일 측 방향으로 각각의 개구부 횡단면의 중심축에서 상기 개구부 횡단면의 경계까지 치수의 1.5배 또는 그 이상의 크기에 상응한다. 이러한 점에 있어서 본 발명은, 흐름 경로와 관련하여, 적어도 유입구의 수직 투영(vertical projection)을 기준으로 하여 상기 수직 투영을 벗어나는 공기 관류를 필요로 하거나 적어도 상기 수직 투영을 벗어나는 공기 관류를 가능하게 하는 공기 필터를 제안한다. 적어도 일 측 방향으로 주어지는 확장은 맨 먼저, 유입구와 유출구 사이, 흡입된 공기에 의해 점유되고 (첫 번째) 압력이 적절한 경로에 있지 않은 영역에 필터 재료를 배치하는 것도 의미할 수 있다. 그러나 이러한 필터 재료에서도 효과가 나타나는 것을 알 수 있었는데, 구체적으로 말하자면 유입구와 유출구 사이 직통 경로 상에 있는 필터 재료가 계속해서 부가되고 그리고 공기가 기간이 더 길긴 하지만, (그 다음) 그 정도는 더 적은 압력 손실에 부합되게 연결된 경로를 찾는 경우, 상기 필터 재료에서도 효과가 나타나는 것을 알 수 있었다.

이와 관련하여서는 적어도 유입구로부터 볼 때, 필터 재료의 시작부까지 유동 방향으로 소정의 여유 공간이 주어지는 것이 유익하며, 이때 상기 여유 공간은 가능한 한 또, 특히 확장 크기 방향으로 연장된 전체 필터면에 걸쳐 연장된다. 이러한 경우에는 상기 여유 공간을 통해 계속해서 관류 방향이 자유롭게 전환될 수 있다.

제시된 설계는 특히 사이드 채널형 압축기와 같은 터보 기계와 결합된 공기 필터들의 형성을 가능하게 하며, 상기 사이드 채널형 압축기의 하우징은 종래의 원통형 형태와 다르게 형성되고, 그에 따라 상기 사이드 채널형 압축기의 하우징은 제시된 공간 비율들에 적합하게 조정될 수 있다.

특히, 예를 들면 사이드 채널형 압축기 팬의 회전축 투영에서 볼 때, 상기와 같은 하우징은 원형 통로 섹션형, 신장형(kidney-shaped) 또는 타원형 수평 단면을 가질 수 있다. 이 경우 유입구 및 유출구는 원형 통로 섹션의 단부, 신장 모양의 단부 또는 타원형 단부에 할당될 수 있다.

특히, 유입구 및 유출구의 자유 개구부 횡단면들이 수직 투영에서 일치하거나 또는 어떤 경우에서든지 서로 오버랩되며 그리고 통합된 상태에서, 경우에 따라 가상적인, 전체 횡단면을 나타내는 것이 바람직하며, 이 경우에는 또한 필터 재료를 포함하는 하우징 내부가 상기 전체 횡단면에 대해 측면으로 적어도 일 측 방향으로 언급한 확장 크기만큼 연장되며, 상기 확장 크기는 상기 일 측 방향으로 개구부 횡단면, 경우에 따라, 이 점에 있어서는 상기 전체 횡단면의 일부분을 형성하는 개구부 횡단면의 중심축에서 상기 전체 횡단면의 경계까지 치수 크기에 상응한다. 또한, 상기와 같이 하우징 내부가 측면으로 일 측 방향으로 확장 크기만큼 연장되는 한, 상기와 같은 공기 필터에서는, 유입구와 유출구 사이 직통 유동 경로와 관련하여 비대칭적인 하우징 형성 또는 적어도 언급한 전체 횡단면에 비해 상당히 확장된 하우징 형성이 결과로서 나타난다. 또한, 이 점에 있어서 상기와 같은 하우징 형성이 야기하는 문제는 첫 번째, 관류 공기에 의해 상기 전체 횡단면 밖에 있는 필터 재료가 전혀 관통되지 않거나 또는 매우 적게 관통되도록 한다는 점이다. 본원에서는 또한 상기와 같은 상황이 허용될 수 있는데, 그 이유는 필터 재료의 부가 과정 중에, 또한 상기 부가 과정으로 인한 횡단면에 걸친 상이한 압력 강하 때문에, 말하자면 자연히 필터 재료 횡단면 관류도 결과로서 나타나기 때문이며, 상기 필터 재료 횡단면은 처음에는 상대적으로 더 적게 관류 되었다.

뿐만 아니라, 상술한 공기 필터 형상들의 관점에서, 유입구와 더불어 그리고 상기 유입구에 나란히 배치되는 방식으로, 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 공기 필터의 추가 구조 부재를 제공할 수 있는 구조상의 가능성이 얻어진다. 더 나아가, 언급한 가능성에 상관없이, 상기와 같은 공기 필터 부착 부재 형상에 의해서는 동일한 필터 볼륨에서, 즉 공기에 의해 관류 될 수 있는 필터 재료의 동일한 규모에서 어떤 경우에도 크기가 더 작게 형성되고, 추가로 그 외부 치수를 놓고 볼 때, 터보 기계의 전체 형상에 적합하게 삽입될 수 있는 공기 필터를 달성할 수 있는 가능성도 열린다.

필터부와 관련하여, 본 발명의 상기 과제의 가능한 추가 해결책은 필터부의 수평 단면 영역이 가늘고 길게 연장되고, 연장 방향에서 곡선의 가장자리 에지들을 갖거나, 또는 각각 필터 벽에 의해 제한된 다수의 별도의 수평 단면 영역으로 이루어짐으로써 제공되며, 이 경우 필터링될 매질은 각각의 필터 벽을 관류할 때 동일한 유출 개구를 관통한다.

본 발명에서는 바람직하게 공기 필터 부착 부재, 더욱 바람직하게는 전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 공기 필터 부착 부재에 사용될 수 있는 필터부와 관계된다. 상기 필터부 역시 상응하게는 종래의 둥근 형성과는 다르게 형성되었다. 그러나 이러한 차이점은 다수의 개별적인 필터 부재의 구성, 경우에 따라 수평 단면이 둥근 개별적인 필터 부재들(그러나 이러한 필터 부재들은 또한 동일한 유출 개구에 할당되어 있음)의 구성에 의해서도 달성될 수 있다. 필터부는 사용 상태에서 수평 단면이 가늘고 길게 연장되고 연장 방향으로 곡선의 가장자리 에지들을 가질 수 있다. 필터부의 필터 재료는 전체적으로 플리트형으로 제공될 수 있다. 더 정확히 말하자면 상기 필터부의 필터 재료에는 바람직하게 플리트형 폴드들이 제공될 수 있으며, 상기 플리트형 폴드들은 관류 방향에 대해 수직으로 연장되고/되거나 공기 필터 부착 부재의 수평 단면-연장 방향에 대해 수직으로 연장된다. 필터 재료와 관련하여서는, 필터 카트리지들에 있어서 공지된 다른 필터 재료들도 사용될 수 있다.

본 발명의 추가의 특징들은 하기에서, 도면 설명 및 도면에서도 기술 또는 묘사되고 그리고 전술한 콘셉트에 대한 그들의 바람직한 관련성(relation)에서도 여러 번 기술 또는 묘사되지만, 상기 특징들은 본원에서 기술 또는 도면에 묘사된 단 하나 또는 그 이상의 개별적인 특성에 대한 관련성에서, 또는 독립적으로, 또는 다른 전체적인 콘셉트에서도 중요할 수 있다.

필터 부재가 바람직하게 삽입될 수 있는 공기 필터 부착 부재의 연장 방향에서는 상기 필터 부재의 높이가 바람직하게 일정하게 형성되어 있다.

필터 부재의 가장자리 에지들 중 적어도 하나의 가장자리 에지는 오목하게 진행될 수 있다.

또한, 다수의 수평 단면 영역을 갖는 다수의 통합된 필터 부재의 경우에 필터 벽은 - 마찬가지로 - 플리트형 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 더 정확히 말하자면, 더욱 바람직하게는 상기 다수의 수평 단면 영역 전체와 관련하여 필터 부재는 플리트형 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 예를 들면 기본적으로 원형의 수평 단면을 갖는 2개의 필터 부재는 플리트 형태로 제공될 수 있으며, 이 경우 언급한 수평 단면 영역들에서 바람직하게는 베이스부측에 각각 유출구가 제공되어 있고, 상기 유출구를 통해서는 필터링될 매질이 동일한 유출 개구 방향으로 흘러나간다. 유출 개구는 필터부 자체에 이미 제공되어 있을 수 있다. 그러나 상기 유출 개구는 필터부가 삽입될 수 있는 공기 필터 부착 부재 내에 미리 형성될 수도 있다.

필터부는 바람직하게 상부측에 밀폐식 필터 커버도 갖는다. 상기 필터 커버는 바람직하게 필터 재료 바로 위에 배치되어 있다. 상기 필터 커버는 필터 재료에 접착 또는 용접될 수 있다. 다수의 필터 벽, 즉 다수의 별도의 수평 단면 영역의 경우에, 언급한 상기 필터 커버는 바람직하게 상기 다수의 수평 단면 영역을 상부측에서 밀폐한다.

필터부는 수용 하우징에, 즉 특히 공기 필터 부착 부재에, 더욱 바람직하게는 본원에 기술된 바와 같은 실시예들 중 하나의 실시예에 나사 고정될 수 있다. 또한, 더욱 바람직하게는 필터 커버에 적합한 형태들이 제공될 수도 있다. 상기 형태들은 예를 들면 필터 커버의 수평 단면에 걸쳐 다수의 위치, 예컨대 3개 또는 4개의 위치에서 돌출한 아일릿(eyelet) 형태로 형성될 수 있으며, 나사들은 상기 아일릿들을 통과하여 삽입 또는 나사로 고정될 수 있다. 상대 나사(counter thread) 또한 수용 하우징, 예를 들면 공기 필터 부착 부재에 제공될 수 있다.

필터 커버 및/또는 베이스부 또한 바람직하게 가늘고 길게 연장된 수평 단면을 갖는다. 이러한 수평 단면은 필터부가 수용될 수 있는 하우징, 예컨대 특히 공기 필터 부착 부재의 내부 개구부 횡단면의 결과로 뒤따라 발생한다,

더욱 바람직하게는 필터 커버 및 베이스부가 일치하는 수평 단면들을 갖는다.

특히 본 발명의 발명 개념은 또한 본원에 기술된 바와 같은 구현예들 중 하나의 구현예에서 공기 필터(이 공기 필터는 터보 기계, 특히 사이드 채널형 압축기에 배치됨)를 갖는 터보 기계, 특히 사이드 채널형 압축기에도 초점이 맞추질 수 있다. 이러한 경우, 공기 필터 부착 부재는 외부 윤곽선 내에, 특히 압축기 블레이드 휠의 회전축 방향으로 볼 때 상기 압축기 블레이드 휠의 하우징의 외부 윤곽선 내에 배치될 수 있다. 그러나 상기 공기 필터 부착 부재는 단지 부분적으로만 상기 외부 윤곽선 내에 배치될 수도 있다. 더 나아가, 공기 필터 부착 부재는 단부 영역의 단부와 관련하여 완전히 외부 윤곽선 내에 배치될 수도 있지만, 이러한 경우 상기 공기 필터 부착 부재는 원주 방향으로 상기 외부 윤곽선을 능가할 수도 있다.

도입부에 언급한 확장 크기는 특히 유입구에서 시작하여 단지 일 측면 쪽으로만 주어지는 것이 바람직하다. 특히, 하우징 내부 및/또는 하우징 외부의 횡단면 영역 또한 타원형 형상 또는 원형 링 모양의 형상을 가질 수 있다. 더 나아가, 바람직하게는 횡단면의 기하학적인 중심축과 관련하여 곡선으로 진행되는 횡단면 영역의 형상 또는 하우징의 형상도 (평면도에 근거하여) 전체적으로 구현되었다.

또 다른 특징은, 공기 필터 부착 부재의 평면도에서 공기 유입구 외에도 예를 들면 안전 밸브의 지지 또는 형성에 사용되는 개구 또는 연결 배관(connecting pipe)의 제공되는 것과 관련된다. 상기 연결 배관은 상응하게 처음에는 공기에 의해 전혀 관류 되지 않거나 상당히 더 적게 관류 되는 필터 재료에 대해 커버링 되거나 또는 측면 오프셋 되어 있다. 작동 상 공기 필터-유입구가 한 번 부가되면, 상응하는 저압으로 인해 안전 밸브가 개방되고 그리고 상기 안전 밸브는 또한 곧, 일반적으로 공기에 의해 아직 근본적으로 관류 되지 않았으며 그 때문에 아직 실제로 부가되지 않은 영역에서 필터를 관류시킬 수 있다.

흡입된 공기용 유입구의 유입 횡단면은 바람직하게 터보 기계(공기 필터 부착 부재는 상기 터보 기계용으로 제공됨)용, 예컨대 특히 사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재의 종래의 표준 횡단면에 상응한다. 상기 유입 횡단면은 터보 기계의 압축기 출력에 상응하거나 경우에 따라서는 상기 터보 기계의 압축기 출력과 상이하다.

필터부와 관련하여서는, 가늘고 길게 연장된 수평 단면의 형성부가 가장 큰 연장 크기를 갖고, 상기 가장 큰 연장 크기는 필터부의 높이보다 높은 것이 바람직하다. 소위 카트리지 필터(cartridge filter)에서는 상대적으로 높은 필터부들을 형성하는 문제만 공지되어 있으며, 이때 상기와 같은 필터 카트리지에서 베이스부에서부터 시작하여 연장되는 내부 공동부의 높이 크기는 (일 평면에서 또는 일 평면에 투영하여 본) 수평 단면의 가장 큰 길이보다 크다.

뿐만 아니라, 바람직하게는 또한 평면으로 형성된 베이스 면적의 연장 방향으로 필터 높이는 대체로 일정한 것이 바람직하다. 바람직한 한 추가 실시예는 수평 단면의 적어도 하나의 가장자리 에지가 오목하게 진행되도록 하는 조치와 관련이 있다. 더욱 바람직하게 추가의 가장자리 에지는 동일한 곡률로 볼록하게 형성되어 있다.

하기에서는 또한 본 발명이 첨부된 도면을 참고로 설명되며, 그러나 여기서 첨부된 도면은 단지 본 발명의 실시예들만 나타낸다. 따라서 실시예들 중 하나의 실시예와 관련해서만 설명되고 그리고 추가의 실시예에서 그곳에 강조된 특수성 때문에 다른 부분으로 대체되지 않는 일부분은 어떠한 경우에도 가능한 부분으로서 상기 추가의 실시예와 관련해서도 기술된다.

도 1은 공기 필터 부착 부재를 포함하는 사이드 채널형 압축기의 사시도이고;
도 2는 도 1에 따른, 그러나 추가로 장착된 안전 밸브를 포함하는 사이드 채널형 압축기의 도면이며;
도 3은 도 2에 따른 대상을 도 2의 평면 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 횡단면도이고;
도 4는 단독 포지션으로 도시한 도 2에 따른 필터 하우징에 대한 평면도이며;
도 5는 팬의 회전축 방향으로 볼 때 그리고 후면을 향해 볼 때, 팬의 외부 윤곽선에 배치되는 원형 링 섹션 모양의 필터를 갖는 사이드 채널형 압축기의 개략도이고;
도 6은 비원형의 수평 단면을 갖는 플리트형 필터부의 사시도이며;
도 7은 도 6에 따른 대상의 제조에 사용될 수 있는 것과 같은, 이미 부분적으로 플리트형 필터 재료 절단부에 대한 평면도이고;
도 8은 도 6에 따른 대상에 대한 평면도이며;
도 9는 필터 카트리지 식으로 형성된 필터부의 도 6에 따른 도면이고;
도 10은 도 9에 따른 필터부를 조립 상태로 도시한 개략도이며;
도 11은 추가의 공기 필터 부착 부재를 포함하는 추가의 필터부의 분해도이고;
도 12는 도 11에 따른 공기 필터 부착 부재를 평면도로 도시한 도면이며;
도 13은 도 12에 따른 대상을 도 12의 라인 ⅩⅢ-ⅩⅢ을 따라 절단한 횡단면도이고;
도 14는 도 12에 따른 대상의 하부 도면이며;
도 15는 도 12에 따른 도면의 추가의 실시예이고;
도 16은 도 15에 따른 대상을 도 15의 라인 ⅩⅥ-ⅩⅥ을 따라 절단한 횡단면도이며;
도 17은 도 12에 따른 도면의 추가 실시예에 대한 평면도이다.

도 1과 관련하여서는 맨 먼저, 플랜지 결합된 전기 모터(2)를 갖는 사이드 채널형 압축기(1)가 도시 및 기술되며, 상기 전기 모터는 팬(3)을 갖추고 있다. 또한, 상기 사이드 채널형 압축기에는 공기 필터 부착 부재(4) 그리고 소음 방지 장치를 갖는 공기 유출구 부착 부재(5)가 설치되어 있다.

도 2는 대등한 사이드 채널형 압축기를 보여주며, 그러나 이 경우에는 공기 필터 부착 부재(4)에 추가로 안전 밸브(6)가 플랜지 결합되었다. 상기 안전 밸브는 자동으로 개방되는 비상 밸브와 관련이 있으며, 공기 유입구는 한 번 부가된다. 세부 사항들은 도 3에서 알 수 있다. 공기 필터 부착 부재(4)는 안전 밸브(6)의 가능한 설치를 위해(도 1 참조) 바람직하게 연결 플랜지(11)를 갖는다.

공기 필터 부착 부재(4)는 도 4에 평면도로 도시되어 있다. 도 4에 나타난 외관(exterior view)에 근거하여 상기 공기 필터 부착 부재가 비원형의 수평 단면(7)을 갖는 것을 알 수 있다. 전체적으로 상기 외관의 형상은 신장형이다.

하우징 내부는 각각의 벽 두께만큼 감소되어 바람직하게는 외부 윤곽선과 동일하게 형성되었다.

하우징 내부(도 3참조)에는 필터 재료(8)가 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 상기 필터 재료는 종래의 방식으로 플리트형 필터 재료(8)에 관계된다.

공기 필터 부착 부재(4)에서 유출구(10)는 유입구(9)와 마주 보고 형성되었다. 상기 유입구(9) 및 유출구(10)의 자유 횡단면들은 수직 투영에서 서로 약간 오프셋 되어 배치되었다. 상기 자유 횡단면들은 통합된 상태에서 전체 횡단면(G)을 형성한다.

필터 재료(8) 위쪽에는 유입구에 할당되는 방식으로 여유 공간이 형성되어 있는데, 이 경우 구체적으로는 상기 필터 재료(8)의 플리트 에지들에 의해 형성된 면 위쪽에 그리고 할당된 하우징 내부면에 의해 제한되는 방식으로 여유 공간이 형성되어 있으며, 처음에 선택된 공기 경로에의 필터 재료의 소정의 부가로 인해 관류 되는 공기가 다른 경로를 찾는 경우, 공기는 상기 여유 공간 내에서 먼저 자유롭게 빠져나갈 수 있다. 바람직하게 상기 여유 공간은 전체 필터 재료의 투영면 위쪽에서 (공기의 유입 방향으로 투영 위쪽에서 또는 팬의 중심 회전축에 상응하게) 연장된다.

도 4 및 도 4에 나타난 유입구-개구부 횡단면과의 관련하여서, 중심축(M)은 상기 도면에 나타난 개구부 횡단면과 관련하여 제시될 수 있다. 이 점에서 출발하여, 일점쇄선으로 도 4에 도시된 전체 횡단면(G)의 관점에서는 상기 도 4에 나타난 제 1 확장 방향으로, 중심축(M)에서 전체 횡단면의 가장자리까지 하우징의 치수(A)가 전사(轉寫)될 수 있다. 상기 확장 방향으로 주어진, 하우징 내부의 전체 크기(L)는 실시예에서 상기 치수(A)의 2배 내지 3배에 이르고, 구체적으로는 대략 2.5배에 이른다. 바람직하게는 1.5:5의 비율이다.

도 4에 나타난 제 2 확장 방향에서는 A':L'의 상응하는 비율이 얻어진다.

확장은 또한 일 측면에서만 주어질 수 있다.

전술한 그리고 후술 되는 확장 크기 범위들은 공개와 관련하여 또한 모든 중간값을 포함하는데, 특히 10분의 1 간격으로, 즉 예를 들면 1.6:5 또는 1.5:4.9등의 비율을 포함하며, 그러나 한편으로는 언급한 크기 범위의 하한값 및/또는 상한값을 제한하기 위해 대안적으로 또는 부가적으로 상기 크기 범위들은 각각 제시된 범위의 하나 또는 다수의 단수값 공개 관점에서도 모든 중간값을 포함한다.

도 5의 실시예에서는 전체적으로 원형 링 섹션 모양으로 형성된 공기 필터 부착 부재(4)가 제공되었다. 도 5는 개략도이다. 도 5의 개략도에서는 유입구(9) 및 (마주 놓인) 유출구(10) 또는 팬 내부로의 유입구를 식별할 수 있다.

도 5에 나타난 개구부 횡단면의 중심축(M)으로부터 시작할 때, 상기 중심축(M)에서 상기 개구부 횡단면 가장자리까지 치수(A)가 전사될 수 있다. 원형 링 섹션 형태로 된 기하학적인 수평 단면 형상을 고려하여, 이 경우 중앙 원주선(center circle line)(K) 상에 치수(A)가 전사되었다. 하우징의 확장 방향은 유출구(10) 방향으로 주어졌다. 또한, 치수가 원호 선(K) 상에 전사된다는 점에 있어서도, 상기 확장 방향으로 주어진 전체 크기(L)는 실시예에서 치수(A)의 5 내지 10배에 이르고, 구체적으로는 대략 치수(A)의 7배에 이른다. 이러한 치수 범위는 맨 처음 기술된 실시예의 경우에 있어서도 의미가 있다.

도 6 내지 도 10은 특히 전술한 설명에 따른 필터 부착 부재에 사용될 수 있는 것과 같은 필터부들과 관련이 있다.

도 6과 관련하여서는, 플리트형 필터 재료(8)로 이루어져 있고 가늘고 길게 연장된, 즉 폭(b)보다 더 긴 길이(l)를 갖는 수평 단면 영역(13)을 구비하는 필터부(12)가 도시되었다. 이 경우 상기 폭(b)은 길이 연장부에 걸친 한 영역의 필터부 폭에 대응되는데, 아마도 가장 큰 폭(B)은 상기 길이 연장부에 걸친 한 영역의 필터부 폭에 대응되지 않으며, 상기 가장 큰 폭은 곡률을 고려하지 않고 제시되었다.

실시예에서 길이 크기(l) 방향으로 제시된 것과 같은 연장 방향으로는 도면에 나타난 곡선 가장자리 에지(14, 15)들을 갖는 필터 재료가 진행되고, 상기 가장자리 에지들은 실시예에서 굴곡이 더 심한 곡선 단부면 가장자리 에지(16, 17)들에 의해 서로 이어진다(도 8 참조). 도 6 및 도 7의 실시예와 관련한, 즉 플리트형 필터 재료로 형성된 연속하는 필터부(12)의 가장자리 에지들은 이 경우 필터 재료(8)의 각각의 폭 연장으로 구성되어 생긴 가장자리 에지이다. 상기 가장자리 에지들은 부분적으로 상응하게는 자체 길이에 걸쳐 실제 에지와 일치하지 않는다.

도 7에 따른 필터 재료(8)는 예를 들면 부직포 재료이며, 상기 필터 재료는 도 7의 절단부 상태(도면의 왼쪽 영역)에서 초기 상태를 도시하거나, 또는 이미 플리트가 형성되어 있다(도면의 오른쪽 부분). 도 6의 도시에 상응하게 상기 부직포 재료는 전제적으로 폴드 형태로 형성되어 있으며, 그 결과 도 6에 따른 필터부의 단부 형태가 얻어진다. 도 8은 도 6에 따른 필터부의 수평 단면을 보여주지만, 이는 도 9 및 도 10에 따른 필터부의 수평 단면과도 관계될 수 있다.

도 8에 따른 도면에서는 언급된 둥근 단부면들을 갖는 원형 링 섹션이 다루어진다. 이 경우 바람직하게는 기하학적으로 동일한 모양의 부분이 도시되며, 상기 부분은 상응하게는 도 5와 관련하여 이미 설명된 바와 같은 중앙 원주선(K)도 갖는다.

바람직하게, 오목한 가장자리 에지(14)의 곡률 크기(E)는 이와 관련하여 내부로 가장 멀리 돌출하는 상기 가장자리 에지(14)의 영역들에 접하는 접선(T)으로서 주어지고 상기 가장자리 에지(14)에 접하는 접선(T)의 접촉점들 사이 20분의 1 또는 그 이상의 길이(l')에 상응한다. 이 경우 가장자리 에지(15)와 관련하여 주어진 바와 같이 볼록한 가장자리 에지의 경우, 가장자리 에지(15)에 접하는 접선(T')으로부터 상기 접선(T)에 대해 평행하게 출발할 수 있다. 상기 접선(T')과 가장자리 에지(15)의 접촉점에서 중앙 원주선(K)까지 크기(E')가 감소될 수 있는데, 상기 크기는 동일한 방식으로 바람직하게는 길이(l')의 20분의 1 또는 그 이상에 이른다. 두 가지 경우 대략 길이(l')의 반까지 크기가 감소될 수 있다.

도 9 및 도 10에 따른 필터부(19)와 관련하여서는, 상기 필터부가 언급한 가늘고 길게 연장된, 곡선 가장자리 에지들을 갖는 형상을 넘어 내부 여유 공간(20)을 제한하는 원주형 필터 벽(21) 및 연속하는 베이스부(22)를 갖는다는 사실이 중요하다. 공기는 (도 9의 화살표(P)와 대략 상응하게) 상기 필터부(19)의 수평 단면의 (표면)-중심점에 대해 오프셋 되어 유입되며(이러한 유입은 필터 부착 부재와 관련하여 전술한 바와 같이 공기 유입구의 실비율과도 관련될 수 있음), 상기 공기 유입구는 베이스부(22)에서의 순환으로 공기 유출구에 도달하기 위해 필터 벽(21)을 통과하여 유출해야 한다는 사실이 결과로서 주어진다. 이를 위해 베이스부(22)는 예를 들면 조립 상태에서 계단부(23)들 상에 배치될 수 있고, 상기 계단부들은 상응하는 순환을 가능하게 한다.

그에 따라 필터부(19)에서도 마찬가지로, 맨 먼저 가장 짧은 영역이 예를 들면 도 9에 빗금친 방식으로 도시된 벽 영역(W)들과 관련하여 공기 흐름을 위해 부가되면, 도면에 나타난 바와 같이 공기 흐름 관통을 위해 상기 빗금친 벽 영역(W)들 다음에 후속하는 벽 영역들이 요구된다는 사실이 밝혀졌다. 또한, 후속해서 상응하게 오프셋된 유입구 및 유출구 흐름에서는 연속적인 벽 부가도 달성될 수 있다.

도 11에는 추가의 공기 필터 부착 부재(4)가 도시되어 있으며, 상기 공기 필터 부착 부재는 상기 도면에 나타난 바와 같이 둥근 협측들을 갖는 원호 섹션 모양의 수평 단면 형상을 구비한다. 상기 수평 단면 형상은 장착된 상태에서 압축기 휠의 원주 방향으로 공기 필터 부착 부재의 연장과 관련이 있다.

상기 공기 필터 부착 부재(4)는 상부측에서 한편으로는 유입구(9)를 갖고, 다른 한편으로는 삽입 개구(24)를 갖는다. 상기 삽입 개구(24)는 필터부(12)를 삽입할 목적으로 사용된다. 도면에서 알 수 있듯이, 필터부(12)의 전체 수평 단면은 삽입 개구(24)들의 개구 면적에 적합하게 조정되었다.

하부측(도 13 및 14 참조)에서는 상기 공기 필터 부착 부재(4)가 유출구(10)를 갖고, 그리고 바람직하게는 유입 개구(25)들과 관련하여 안전 밸브(6)를 갖는다. 바람직하게 상기 안전 밸브(6)는 예컨대, 말하자면 유입구(9)에서의 공기 유입 방향과 관련하여 유입구(9) 맞은편에 배치되어 있다. 안전 밸브(6)는 전체적으로 공기 필터 부착 부재 내에 집적된다. 상기 안전 밸브는 공기 필터 부착 부재(4)의 내부로 돌출한다.

상기 실시예의 필터부(12)는 필터 커버(26) 및 베이스부(22)를 갖는다. 상기 베이스부(22)와 필터 커버(26) 사이에서는 2개의 별도의 필터 벽(27)이 연장되고, 상기 필터 벽(27)들은 실시예에서 알 수 있듯이 플리트형 재료로 형성되어 있다. 이 경우에 플리트형 에지들은 계속해서 실시예에서 알 수 있듯이 바람직하게 수직으로 진행되는데, 즉 필터 커버(26) 또는 베이스부(22)에 대해 수직으로 연장된다. 따라서 상기 플리트형 에지들은 또한 필터부 또는 공기 필터 부착 부재(4)의 수평 단면 영역에 대해서도 수직으로 연장된다.

계속해서 도 12 예시적으로 나타난 바와 같은 필터 벽(27)들은 각각 고유의 별도 수평 단면 영역(28)을 제한한다. 도 12의 실시예에는 서로 나란히 배치된 2개의 수평 단면 영역(28)이 제공되었다. 상기 수평 단면 영역들은 각각 필터 재료(27)에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 상기와 같은 별도의 수평 단면 영역(28)은 바람직하게 실시예에서 볼 수 있듯이 원형이거나 (실시예에서 필터 재료의 플리트형 경로와 관련하여) 대체로 원형이다.

그러나 전체적으로 필터부(12)는 이미 언급했듯이 가늘고 길게 연장되고 원형 섹션 모양으로 만곡된 수평 단면을 갖고, 상기 수평 단면은 공기 필터-부착 부재(4) 내부(29)의 횡단면 윤곽선에 적합하게 조정되었다.

필터링될 매질, 즉 특히 공기는 유입구(9)를 통과하여 공기 필터 부착 부재(4) 안으로 유입된 다음, 유출구(10)를 통해 유동 기계 안으로 흐른다. 유입구(9)를 통과한 다음, 상기 필터링될 매질은 하나 또는 2개의 필터 벽(27)을 지나 내부 여유 공간(30)으로 흐르며(도 13 참조), 상기 내부 여유 공간은 상기와 같은 필터 벽에 의해 둘러싸여 있다. 특히 계속해서 도 13에 나타난 바와 같이, 필터링될 매질은 하나 또는 2개의 여유 공간(30)으로부터 나와 각각 동일한 유출구(10)를 통과하며, 예컨대 경우에 따라서는 연결된 유동 기계 안으로 흐른다.

필터 벽(27)들 중 하나의 필터 벽이 과도하게 부가되는 경우, 그에 상응하게 더 많은 필터링될 매질이 다른 필터 벽(27)을 관통할 수 있다. 바람직한 보상 가능성이 만들어진다.

필터 커버(26)는 계속해서 실시예에서 알 수 있듯이, 귀 모양의 형상부(31)들을 갖고, 고정 나사(32)들은 공기 필터 부착 부재(4) 내에 필터부(12)를 고정하기 위해 상기 귀 모양의 형상들을 통해 공기 필터 부착 부재 하우징의 나사선 개구(33)들 안으로 돌출할 수 있다.

더 자세하게는 필터부(12)의 베이스부(22)가 각각의 여유 공간에 할당된 베이스부 개구(34)를 갖는 반면, 공기 필터 부착 부재 내, 베이스부측에도 수용 형상부(35)가 형성되며, 상기 수용 형상부 상에서 가장자리측에는 조립 상태로 베이스부(22)가 놓여 있다. 상기 베이스부는 밀봉되어 있다. 또한, 이로 인해 유동 채널(36)은 공기 필터 부착 부재 내에서 베이스부(22) 아래에 그리고 상기 베이스부와 상호 작용하는 방식으로 형성되어 있으며, 상기 유동 채널은 관류하는 공기를 전체적으로 유출구(10) 쪽으로 유도하고, 상기 유출구는 이와 관련하여 일 측면에 바람직하게 배치되어 있다.

도 15의 실시예에서, 필터부(12)는 일체형인 동시에 원주형인, 그러나 비원형으로 형성된 필터 벽(27)으로 이루어진다. 이러한 경우, 수평 단면이 전체적으로 도 11(도 11에서 2개의 필터 벽(27)에 의해 주어진 거싯(gusset)에도 불구하고)에 따른 필터부(12)를 갖는 것과 같이, 상기 필터 벽(27)은 동일한 수평 단면을 갖는다. 그에 상응하게 도 16의 횡단면도에서는 마찬가지로 단 하나의 일체형 내부 여유 공간(30)만 주어진다. 도 16에는 유동 채널(36)이 제공되지 않고, 오히려 여유 공간(30)의 중심축에 비해 오프셋 되어 배치되는 방식으로 유출구(10)만 형성되어 있다. 유출구(10)는 칼라(collar)(37)를 가지며, 상기 칼라에는 베이스부(22)가 연장되어 연결되었다.

도 17에는 도 11의 실시예와 유사한 설계로 3개의 별도의 필터 벽이 형성된 실시예가 도시되어 있으며, 이 경우에도 마찬가지로 상기 필터 벽들은 각각 원형의 별도의 수평 단면을 갖는다. 그 외에는 도 11의 실시예와 관련하여 기술된 것과 동일한 상황들이 주어진다.

공개된 모든 특징들은 (그 자체로) 본 발명에 중요하다. 따라서 관련/첨부된 우선권 서류(예비 출원서의 사본)의 특징들을 본 출원서의 청구범위에 수용하기 위해서도 상기 우선권 서류의 공개 내용은 전체 내용적으로 본 공개 출원서에 포함된다. 특히 상기 청구범위를 토대로 부분 출원들을 수행하기 위해, 임의로 하위 배치된 종속항들의 텍스트는 종래 기술에 대한 독자적이고 진보적인 개선예들을 특징으로 한다.

1: 사이드 채널형 압축기 2: 전기 모터
3: 팬 4: 공기 필터 부착 부재
5: 공기 유출구 6: 안전 밸브
7: 수평 단면 8: 필터 재료
9: 유입구 10: 유출구
11: 연결 플랜지 12: 필터부
13: 수평 단면 영역 14: 가장자리 에지
15: 가장자리 에지 16: 가장자리 에지
17: 가장자리 에지 18: 가장자리 에지
19: 필터부 20: 여유 공간
21: 필터 벽 22: 베이스부
23: 계단부 24: 삽입 개구
25: 관통 개구 26: 필터 커버
27: 필터 벽 28: 수평 단면 영역
29: 내부 공간 30: 여유 공간
31: 형상부 32: 고정 나사
33: 나사선 개구 34: 베이스부 개구
35: 수용 형상부 36: 유동 채널
37: 삽입 칼라
M: 중심축 A: 치수
G: 전체 횡단면 L: 전체 크기
K: 중앙 원주선 l: 길이
b: 폭 B; 폭
V: 오프셋 크기 W: 벽 영역
E: 곡률 크기

Claims (10)

1. 하우징 및 하우징-내부에 배치된, 예를 들면 부직포 재료로 이루어진 필터 재료(filter material)(8)를 포함하고 그리고 상기 하우징에 형성된, 자유 개구부 횡단면을 갖는 흡입된 공기의 유입구(9) 및 유출구(10)를 포함하는 터보 기계용, 특히 사이드 채널형 압축기용 공기 필터 부착 부재(4)로서,
   상기 필터 재료(8)를 포함하는 하우징-내부가 상기 유입구(9) 및/또는 유출구(10)의 개구부 횡단면에 대해 측면으로 불균일하게 그리고 어떠한 경우에서든 일 측 방향으로 확장 크기만큼 연장되며, 이 확장 크기는 상기 일 측 방향으로 각각의 개구부 횡단면의 중심축(M)에서 개구부 횡단면의 경계까지 치수의 1.5배 또는 그 이상의 크기에 상응하는 것을 특징으로 하는,
   공기 필터 부착 부재.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유입구(9) 및 유출구(10)의 자유 개구부 횡단면들이 수직 투영(vertical projection)에서 일치하거나 또는 어떠한 경우에서든 서로 오버랩되며 그리고 통합된 상태에서, 경우에 따라 가상적인, 전체 횡단면(G)을 나타내며, 그리고 상기 필터 재료(8)를 포함하는 하우징 내부가 상기 전체 횡단면(G)에 대해 측면으로, 어떠한 경우에서든 일 측 방향으로 확장 크기만큼 연장되고, 이 확장 크기는 상기 일 측 방향으로 개구부 횡단면들 중 하나의 개구부 횡단면, 경우에 따라서는 이와 관련하여 전체 횡단면(G)의 일부분을 형성하는 개구부 횡단면의 중심축(M)에서 상기 전체 횡단면(G)의 경계까지 치수의 1.5배 또는 그 이상의 크기에 상응하는 것을 특징으로 하는,
   공기 필터 부착 부재.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 공기 필터 부착 부재(4)의 하우징이 평면도에서 원형 링 모양, 경우에 따라 원형 링-섹션 모양이고/이거나, 또는 상기 하우징이 평면도에서 신장형(kidney-shaped) 형상을 갖고/갖거나, 또는 상기 하우징이 평면도에서 타원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는,
   공기 필터 부착 부재.
4. 하우징 및 하우징 내부에 배치된, 예를 들면 부직포 재료로 이루어진 필터 재료를 포함하고, 더 나아가 상기 하우징 내에는 유입구(9) 및 유출구(10)가 형성된 공기 필터 부착 부재(4)를 갖는, 특히 사이드 채널형 압축기로서 형성된 터보 기계로서,
   상기 하우징이 평면도에서 적어도 부분적으로 상기 사이드 채널형 압축기의 외부 윤곽선 내에, 압축기-외부 윤곽선(팬-외부 윤곽선)의 투영과 관련하여, 압축기-팬의 회전축 방향으로 배치되고 비원형의, 바람직하게는 가늘고 길게 연장된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는,
   공기 필터 부착 부재를 갖는 터보 기계.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 하우징이 평면도에서 원형 링 모양 또는 원형 링-섹션 모양의 형상을 갖고/갖거나, 또는 상기 하우징이 평면도에서 타원형의 형상을 갖고/갖거나, 또는 상기 공기 필터 부착 부재가 제 1항 내지 제 3항의 하나 또는 다수의 특징을 갖는 것을 특징으로 하는,
   공기 필터 부착 부재를 갖는 터보 기계.
6. 플리트형 필터 재료(8)로 구성되거나, 또는 주변을 둘러싸는, 즉 베이스부(22)와 연결되고 필터 재료로 이루어진 원주형 필터 벽(circumferential filter wall)(21)으로 구성된, 각각 내부 여유 공간(clearance zone)을 갖는 필터부(12, 19)로서,
   상기 내부 여유 공간(30)은 유출 개구와 유동 연결되어 있고, 필터링될 매질은 상기 필터 재료를 통과하여 상기 여유 공간(30) 안으로 유입되며 최종적으로는 상기 유출 개구를 관통하며,
   상기 필터부(12, 19)의 수평 단면 영역(13)은 가늘고 길게 연장되어 있고, 연장 방향에서 곡선의 가장자리 에지(14, 15)들을 갖거나 또는 각각 필터 벽에 의해 제한된 다수의 별도의 수평 단면 영역으로 형성되어 있으며, 상기 필터링될 매질은 각각의 필터 벽을 관류할 때 동일한 유출 개구를 관통하는 것을 특징으로 하는,
   필터부.
7. 제 6항에 있어서,
   필터 벽이 플리트형 재료로 이루어지고/이루어지거나, 또는 다수의 수평 단부 영역들의 경우 어떠한 경우에서든 수평 단부 영역이 원형이고/이거나, 또는 상기 필터부가 경우에 따라 다수의 필터 벽 위를 밀폐하는 필터 커버를 갖는 것을 특징으로 하는,
   필터부.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
   상기 필터부가 공기 필터 부착 부재에 나사 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는,
   필터부.
9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항 또는 다수의 항에 있어서,
   상기 필터 커버가 나사 고정에 적합한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는,
   필터부.
10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항 또는 다수의 항에 있어서,
    상기 필터 커버 및/또는 베이스부가 가늘고 길게 연장된 수평 단면을 갖고/갖거나, 또는 상기 필터 커버 및 베이스부가 일치하는 수평 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,
    필터부.

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