KR20140090994A - 압축기의 실린더용 밀봉 글러브와 압축기 및 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반경방향 인장 하에서 기체 정역학 선형 압축기(200)의 실린더용 밀봉 글러브(100)에 적용가능한 유연한 밀봉 글러브(100)에 관한 것으로, 실린더 (14)의 외부 표면(5)상에 위치된 베어링 채널(1, 2)을 밀봉할 수 있다. 유연한 밀봉 글러브(100)는 실질적으로 폴리머 재료로 만들어지고 또 그 주요 기능은 압축기 (200)의 효율과 수율을 증가시키는 것이다.

Description

압축기의 실린더용 밀봉 글러브와 압축기 및 냉각장치{Sealing glove for a cylinder of a compressor, compressor and cooling appliance}

본 발명은 기체 정역학 베어링(aerostatic bearing) 압축기, 더 상세하게는 냉각시스템에 적용된 기체 정역학 베어링 압축기의 베어링 유체 채널을 밀봉하기 위한 유연한 글러브(glove)에 관한 것이다.

일반적으로, 냉각 사이클은 4개의 필수 구성요소, 즉 압축기, 냉각기, 팽창밸브 및 증발기를 포함한다. 이러한 냉각 사이클에서, 냉각유체(예컨대 프레온^®)가 이하의 작동이 일어나는 상기 구성부품을 순환한다. 팽창밸브에서, 원래 액체 형태로 발견되는 냉각유체는 팽창하여 가스상 및 희박해진 형태로 되고, 자신의 온도를 감소시킨다. 이후에, 이제 더 낮은 밀도를 갖는 이러한 유체는 증발기를 통과하면서 주변으로부터 열을 흡수할 수 있게 한다. 다음, 유체는 복귀하는 유체를 액체 형태(또는 압축된 가스 형태)로 압축하는 압축기로 진입한다. 최후에, 유체는 응축기를 통과하면서 열을 제2주변으로 전달하고, 또 유체가 팽창밸브로 복귀하면 이들 단계가 재시작하여 냉각 사이클을 끝마친다.

냉각 압축기는 여러 다른 형태, 기구 및 기능을 제시할 수 있다. 압축기의 각 타입은 특정한 타입의 적용예에 더 잘 개조되고, 또 당해 기술분야에서 널리 알려진 압축기 모델은 선형(linear) 압축기이다. 이러한 압축기는 실린더 내에서 피스톤의 축방향 및 왕복 운동에 의해 작동한다.

선형 압축기로 진입한 가스는 다음 경로를 따라 진행한다: 먼저 가스는 고압 (plenum)체임버를 관통하고, 다음 입구밸브를 관통하며 곧 소위 압축 체임버로 불리는 영역, 즉 가스를 액체 또는 더 큰 밀도를 갖는 가스로 변환할 수 있는 압축이 일어나는 압축기의 피스톤과 실린더 사이의 공간으로 이루어진 영역을 채운다. 3번째 운동에서, 이제 더 큰 밀도를 갖는 이러한 유체는 방출밸브를 통해 방출되고 끝으로, 유체는 냉각 사이클의 다음 단계를 위해 배출되는 소위 방출 체임버로 불리는 영역을 충전한다.

정확한 작업을 위하여, 선형 압축기는 피스톤의 외부면과 실린더의 내부면 사이에 윤활이 필요하다는 데 주목한다. 상기 윤활의 목적은 부품들 사이의 마찰을 감소함으로써, 압축기의 수율(yield)을 증가하고 압축기 부품의 조기 마모 및 파열을 방지한다. 따라서 윤활유 타입의 점성유체를 갖는 선형 베어링 압축기와 가스상 유체를 갖는 선형 베어링 압축기가 있다.

가스상 유체를 갖는 선형 베어링 압축기는 기체 정역학 베어링 선형 압축기로 불린다. 상기 압축기는 점성 유체(오일)에 대한 가스상 유체의 낮은 점성 마찰계수로 인하여 점성 유체를 갖는 베어링 압축기의 윤활 시스템보다 더 효율적인 윤활시스템이 구비된다. 선형 기체 정역학 압축기의 다른 이점은 압축기 내부에 점성 유체를 분배하기 위한 오일펌프가 없다는 것이고, 이는 이러한 제품의 제조비용 및 복잡성을 감소한다.

여기서 기체 정역학 압축기로 불리는 기체 정역학 베어링 선형 압축기의 중요한 특성은 냉각 유체 자체로부터 가스를 통해 베어링을 형성할수 있다는 사실이다. 압축기를 통해 순환하는 바로 그 냉각 유체에 의해 베어링을 부여함으로써, 이러한 장비는 추가적인 윤활유 공급원을 생략하게 하는데, 왜냐하면 이러한 압축기를 사용하기 위해 필요한 모든 윤활유체는 이미 그 내부에서 풍부하게 이용가능하기 때문이다.

냉각 유체를 갖는 기체 정역학 베어링 압축기는 실린더의 외부면에 위치된 베어링 채널을 구비한다. 이러한 채널은 실린더를 따라 분포된 분배 오리피스로 가스상 유체를 분배할 수 있다. 분배 오리피스는 실린더의 구조물을 가로 질러, 피스톤 영역과 만나, 실린더와 피스톤 사이에 존재하는 틈새로 가스상 유체를 균일하게 수송한다.

피스톤과 실린더 사이의 틈새에 가스상 유체가 균일하게 분배되게 하기 위하여, 베어링 채널을 밀봉하는 것이 필요하고, 이는 피스톤의 베어링 형성에 작동하게 되는 가압유체 출구와 상기 채널 사이의 연통을 방지한다.

일반적으로, 베어링 채널을 밀봉하는 기능을 충족하는 부품은, 이하에서 밀봉 재킷으로 칭하는 튜브형상 기하구조를 갖는 금속 재킷이다.

밀봉 재킷의 내부표면과 실린더의 외부표면 사이에는, 따로 베어링 채널 사이의 바람직하지 않은 연통을 허용하는 틈새가 존재할 수 있고, 특정한 제한 채널 (restriction channel)의 단면적을 증가시킴으로써 이들 채널에서 더 많은 유체흐름을 유발할 수 있으며, 또 결과적으로 피스톤과 실린더 사이의 틈새에서 불량한 유체 배분으로 이어져 불규칙한 베어링 형성으로 이어질 수 있다.

제한 채널의 효과적인 밀봉을 위해, 밀봉 재킷과 실린더 사이에 일반적으로 금속 재료로 만들어진 간섭 결합(interference coupling)을 수행하기 위하여 필요하다. 이러한 작동 외에, 실린더의 외부면과 재킷의 내부면 양쪽에 낮은 거칠기를 갖는 표면을 얻기 위하여 정교한 표면 마무리작업이 또한 필요하다.

그러나 정교한 표면 마무리작업은 양쪽 부품에 잦은 선반 및 연마공정을 필요로 하기 때문에 비용을 추가하고 이들 부품의 제작 시간을 증가시키는 치수 공차를 필요로 한다.

또한, 밀봉 재킷과 실린더 사이의 간섭 결합은 실린더를 변형시킬 수 있어서 당해 기술분야의 기체 정역학 압축기에서 재킷의 구성에 또 다른 결점을 나타내는 단점이 있다.

상기 언급된 것과 같은 당해 기술분야의 기체 정역학 압축기의 밀봉 재킷은 금속재료, 즉 낮은 유연성을 갖는 재료로 만들어지고, 이는 압축기의 베어링 채널을 밀봉할 수 있도록 완전한 표면 마무리작업을 필요로 한다.

그럼에도 불구하고, 밀봉 재킷 및 압축기의 실린더 제조작업이 완전하게 수행되더라도 피스톤과 실린더 사이의 유체분배의 불량 때문에 최종 제품에 결점이 생길 수 있는 가능성은 여전히 있고, 이는 압축기의 수율 및/또는 내부 부품의 손상을 감소할 수 있어서 유용한 수명을 감소시킨다. 이는 이러한 구성부품의 표면 마무리작업에 더 큰 정확성을 얻기 위하여 다양한 절삭 및 연마작업이 수행되더라도, 밀봉 재킷 및 압축기 실린더의 금속 구성이 제한 채널의 완전 밀봉을 방지하기 때문에 일어난다.

그러므로 이러한 설비의 제조공정의 복잡성 및 비용을 감소하여 베어링 채널의 밀봉을 효율적으로 보장하고, 또 압축기의 부품들 사이의 간섭결합 공정으로부터 생기는 결점의 발생을 방지하는 기체 정역학 선형 압축기의 밀봉 재킷은 여전히 존재하지 않는다.

본 발명의 목적은 간단하고 효율적이며 기체 정역학 선형 압축기의 제조비용을 감소할 수 있는 기체 정역학 선형 압축기의 베어링 채널의 밀봉 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자체의 유연성이 기체 정역학 압축기의 제한 채널의 밀봉을 허용하여 제한 채널 사이로부터 누설되는 가스를 방지하는, 기체 정역학 선형 압축기의 제한 채널의 글러브의 밀봉을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 밀봉 글러브가 구비된 냉각 시스템 또는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 기체 정역학 베어링 선형 압축기의 실린더용 밀봉 글러브에 의해 달성되는데, 실린더는 외부표면과 내부표면에 의해 형성되고, 내부표면은 그 내부에서 피스톤의 선형운동을 허용할 수 있는 관통 캐비티(cavity)를 실린더 내에 형성하며, 실린더의 내부표면은 외부표면과 연통하는 복수의 분배 오리피스를 포함하고, 외부표면은 분배 오리피스와 연통할 수 있는 베어링 채널을 포함하며, 글러브는 유연하고 또 반경방향 인장하에서 실린더의 외부표면상에 배치되고, 외부표면과 밀봉 글러브 사이의 결합이 베어링 유체를 분배 오리피스로 안내할 수 있는 베어링 형성 덕트를 형성한다.

본 발명의 목적은 외부표면과 내부표면에 의해 형성된 실린더를 포함하는 기체 정역학 베어링 선형 압축기에 의해 또한 달성되는데, 내부표면은 그 내부에서 피스톤의 선형운동을 허용할 수 있는 관통 캐비티를 실린더 내에 형성하며, 실린더의 내부표면은 외부표면과 연통하는 복수의 분배 오리피스를 포함하고, 외부표면은 분배 오리피스와 연통하는 베어링 채널을 포함하며, 밀봉 글러브는 반경방향 인장하에서 실린더의 외부표면상에 배치되고, 외부표면과 밀봉 글러브 사이의 결합이 적절한 압력 및 적당한 양으로 베어링 유체를 분배 오리피스로 안내할 수 있는 한정 덕트를 형성한다.

끝으로, 본 발명의 목적은 상기에서 한정된 밀봉 글러브를 포함하는 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 이제 도면에 도시된 실시예에 기초하여 더 상세히 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 밀봉 글러브가 구비된 본 발명의 기체 정역학 선형 압축기의 종단면도이다.
도 2는 기체 정역학 선형 압축기의 실린더 상에 위치된 본 발명의 유연한 밀봉 글러브의 단면도로서 도 1의 A부위의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 기체 정역학 선형 압축기의 실린더의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 유연한 밀봉 글러브가 구비된 기체 정역학 선형 압축기의 실린더의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 글러브가 구비된 기체 정역학 선형 압축기의 BB 단면의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 유연한 밀봉 글러브의 단면도이다.
도 7은 베어링 채널상의 내부압력의 잠재적인 효과들 중의 하나를 보여주는 본 발명의 유연한 밀봉 글러브의 단면도이다.
도 8은 유연한 글러브로의 외부압력을 고려할 때 베어링 채널상의 내부압력의 잠재적인 효과들 중의 하나를 보여주는 본 발명의 유연한 밀봉 글러브의 단면도이다.
도 9는 흡입단계 동안의 작업을 설명하는 기체 정역학 선형 압축기의 종단면도이다.
도 10은 압축단계 동안의 작업을 설명하는 기체 정역학 선형 압축기의 종단면도이다.
도 11은 배기단계 동안의 작업을 설명하는 기체 정역학 선형 압축기의 종단면도이다.
도 12는 경계영역을 설명하는 변형 구성의 본 발명의 압축기의 부분 종단면도이다.
도 13은 본 발명 압축기의 실린더의 제1변형 구성의 사시도이다.
도 14는 본 발명 압축기의 실린더의 제2변형 구성의 사시도이다.
도 15는 본 발명 압축기의 실린더의 제3변형 구성의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같은 본 발명의 밀봉 글러브(100)를 수용할 수 있는 기체 정역학 선형 압축기(200)을 구성하는 주요 부재는, 실린더(14)내에서 왕복운동을 수행하는 기능을 갖는 피스톤(15)과; 베어링 채널(1, 2)(실린더(14)의 외부면 (5)상에 위치된)에 연결된 분배 오리피스(3)가 구비된 실린더(14)(도 3 참조); 압축기(200)의 전체 반경방향 영역을 밀봉할 수 있는 외부블럭(13); 압축기(200)의 전면을 밀봉할 수 있는 밀봉 덮개(11); 밀봉 덮개(11)에 앞선 영역으로부터 압축 체임버(12)(실린더(14)와 피스톤(15)사이 공간을 포함하는)를 분리하는 기능을 갖고서 배기체임버(11c)와 입구체임버(11a)(분할부(11b)에 의해 분리된)로 이루어진 헤드(10); 및 피스톤(15)의 외부 동력원(도면에 미도시)으로부터 왕복, 선형운동을 전달할 수 있는 작동로드(16);로 구성된다.

본 발명의 기체 정역학 압축기(200)의 피스톤(15)이 실린더(14)와 피스톤 (15)사이의 접촉영역에 베어링을 갖도록 하기 위하여, 실린더(14)의 내부표면(4) 아래에 이들 부품 사이의 마찰을 감소하는 바람직하기에는 가스상 유체의 층이 존재하는 것이 필요하고, 이는 이들 사이의 마모를 감소하고 압축기(200)의 수율 (yield)을 증가한다. 본 발명은 베어링 기능을 수행하기 위하여 냉각유체 자체를 사용하는 기체 정역학 압축기(200)에의 적용예를 갖는 것이 주목할 만 하다.

기체 정역학 압축기(200)의 실린더(14)내에서 피스톤(15)을 지지할 수 있는 이러한 유체 층(layer)의 제공은, 압축기(200)의 작동의 주요 단계를 설명하는 도 9, 10 및 11에 의해 더 잘 이해될 수 있다.

i - 도 9는 흡입(또는 유입)단계를 도시하는바, 냉각유체는 입구튜브(8)를 관통한 다음, 충전 체임버(11a)를 채우고 그리고 마침내 압축 체임버(12)를 점유한다. 이는 피스톤(15)이 밀봉 덮개(11)와 반대방향으로 이동하고 유입밸브(7)가 개방될 때 일어난다.

ii - 도 10은 압축단계를 도시하는바, 이는 밀봉덮개(11)쪽으로 실린더의 선형 운동을 통해, 유입밸브(7)가 폐쇄되고 냉각유체가 압축 체임버(12)내에서 압축될 때 발생한다.

iii - 도 11은 배기단계를 도시하는바, 압축 체임버의 압력이 배기밸브(6)를 개방하기 위하여 필요한 압력을 초과하고 냉각유체가 배기 체임버(11c)로 방출될 수 있을 때까지, 피스톤은 압축 체임버(12)내에서 냉각유체를 계속 압축한다. 배기 체임버(11c)로부터 유체는 2개의 다른 경로를 추종하는 2개 부위로 분할된다.

배기 체임버(11c)로 유입하는 유체의 주된 부위는, 압축기(200)가 삽입된 냉각 시스템의 냉각 사이클로 배기 튜브(9)를 통해 복귀한다; 배기 체임버(11c)를 충전하고 또 냉각 사이클로 복귀하지 않은 유체의 제2부위는 제3사이클(피스톤(15)의 베어링 형성 기능을 수행하는 바로 그 냉각유체를 사용하는 기체 정역학 선형 압축기에서만 존재하는 사이클)을 따른다.

이러한 유체의 제2부위는 헤더(10)에 위치된 통로(10c)내로 진입한 다음, 실린더(14)의 내부표면(4)과 피스톤(15)의 외부표면 사이에 가스상 유체의 체임버를 제공하는 기능을 갖는 분배 오리피스(3)로 이러한 유체를 안내하는 베어링 채널(1, 2)을 따른다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 압축기(200)는 실린더(14)의 외부표면(5)상에 위치된 베어링 채널(1, 2)이 구비되고, 이 베어링 채널(1,2)의 기능은 피스톤(15)과 실린더(14)사이에 존재하는 틈새로 유체를 전달하는 분배 오리피스(3)로 유체를 분배(그리고 제한)한다.

베어링 채널(1, 2)은 다양한 형태 및 다른 구성을 가질 수 있고, 또 예컨대 반경방향, 길이방향, 나선방향, 대각선 방향의 경로, 이들 사이의 조합 또는 기능을 적절히 수행할 수 있는 임의의 다른 경로와 같이, 실린더(14)의 외부표면(5)상에서 다른 경로를 따를 수 있다(도 13, 14, 15 참조). 이러한 베어링 채널(1, 2)의 단면적은 삼각형, 사각형, 둥근 기하구조, 기타 형상과 같은 다양한 형태를 취할 수도 있다. 베어링 채널(1, 2)은 도 3에 바람직한 구성으로 도시된 바와 같이, 공급채널(2)과 제한채널(1)로 분할될 수도 있다.

공급채널(2)은 통상적으로 실린더(14)를 따라 길이방향 측면에 배치되고(도 3 참조) 또 일반적으로 제한채널(1)의 단면적보다 더 큰 넓이를 갖는 단면적을 갖는다. 이러한 특성은 공급채널(2)의 기능이 단지 유체를 제한채널(1)로 분배하는 것이라는 사실에 기인한다. 제한채널(1)은 또한 피스톤(15)과 실린더(14)사이의 틈새로 유체가 이동하기 이전에 유체의 압력을 조절하는 기능을 또한 포함한다. 제한채널(1)은 실린더(14)의 외부면을 따라 반경방향 구성으로 분포되고 또 일반적으로 피스톤(15)과 실린더(14)사이의 틈새로 베어링 유체를 방출하는 분배 오리피스(3)와 직접 연통하는 용량을 갖는다.

이러한 베어링 채널(1, 2)이 베어링 유체를 분배 오리피스(3)로 균일한 방식으로 분배하는 기능을 효과적으로 충족하기 위하여, 이들 채널(1, 2)이 어느 채널 (1, 2)의 유체 흐름이 인접한 채널(1, 2)로 누설되는 것을 방지할 수 있는 실린더 (14)의 어떤 타입의 외부표면에 의해 밀봉되는 것이 필요하다.

이러한 밀봉표면은 베어링 채널(1, 2)을 오버랩할 때 베어링 형성 덕트 (bearing formation duct: 1', 2')를 형성한다. 폐쇄구조(베어링 채널(1, 2)과는 달리)를 갖는 베어링 형성 덕트(1', 2')는 하나의 채널(1, 2)로부터 다른 채널(1, 2)로 유체가 누설됨이 없이 분배 오리피스(3)로 유체를 효과적으로 공급할 수 있다.

따라서 본 발명은 실린더(14)의 외부면(5)상에 유연한 밀봉 글러브(100)의 배치를 통해 이들 베어링 채널(1, 2)을 밀봉하는 것에 집중하여, 밀봉 글러브(100)가 반경방향 압축하에서 실린더(14)를 유지하도록 한다. 이와 달리, 본 발명의 밀봉 글러브(100)는 실린더(14)의 외부표면(5)과 접촉하는 구조를 유지하는 반경방향 인장을 매개하여 베어링 채널(1, 2)의 밀봉을 제공할 수 있는 유연한/탄성의 구성을 갖는 실질적으로 튜브형상 물체로 형성될 수 있다.

본 발명의 밀봉 글러브(100)는 실질적으로 폴리머 재료, 즉 복합재, 폴리머, 탄성중합체 및 유기물질을 구비한 임의의 다른 재료를 포함하는 재료로 만들어지고 , 이는 평균적인 또는 큰 유연성을 갖고 또 반경방향 인장하에서 밀봉 글러브(100)가 실린더(14)에 체결되도록 할 수 있는 탄성한계를 갖고서, 글러브(100)와 실린더 (14)사이에 틈새가 존재하는 것을 방지한다. 더구나, 이러한 반경방향 인장이 발생하기 위해서는, 글러브(100)의 내부 직경이 인장되지 않을 때, 글러브(100)의 내부 직경이 실린더(14)의 외부 직경보다 약간 더 작을 필요가 있고, 이에 따라 실린더 (14)의 외부표면 상에서 글러브(100)재료의 인장이 가능하게 된다는 것을 주목해야 한다.

다른 바람직한 실시예에서, 실린더(14)에 적용되기 이전에, 밀봉 글러브 (100)의 내부 직경은 실린더(14)의 외부 직경보다 더 큰 내부 직경을 가는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 글러브(100)는 열수축성 재료, 즉 일단 가열되면 실린더 (14)상에 밀봉 글러브(100)의 긴밀한 조정으로 설치되도록 수축하는 재료로 만들어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 글러브(100)는 실린더(14)주위에 자신의 구조물의 반경방향 인장 때문에 베어링 채널(1, 2)의 더 나은 밀봉과 같은 이점을 갖고서, 글러브 (100)와 실린더(14)의 외부 표면(5) 사이에 존재하는 틈새를 제거할 수 있어서, 압축기(200)내부에서 피스톤(15)의 베어링 형성 공정을 개선한다.

그러나 글러브(100)의 유연성은 잠재적으로 압축기(200)의 작업에 결점을 야기할 수 있다. 이러한 유연성은 베어링 형성 덕트(1', 2')에 존재하는 압력이 글러브의 외부 표면상의 압력보다 더 크다는 사실로 인하여, 글러브(100)가 베어링 채널(1, 2)(도 7에서 볼 수 있듯이)위에 형성된 영역에서 축방향 중심(X)에 반대방향으로 굽혀지게 한다.

또한 이러한 잠재적인 문제점은 밀봉 글러브(100)의 외부면과 외부 블럭(13)의 내부면 사이에 형성된 경계영역(17)에 양(+)의 압력을 가함으로써 해결된다. 상기 양의 압력은, 글러브(100)의 외부면 상에 작용할 때, 글러브(100)(도 6 참조)의 내부면 아래에 작용하는 양의 압력에 의해 가해진 힘을 상쇄시킨다. 이러한 양의 압력의 추가적인 공급원은, 글러브(100)의 내부면(베어링 형성 덕트(1', 2')를 통해 연장하는)뿐만 아니라 글러브(100)의 외부면에 작용할 수 있는 배기 체임버 (11c)에 존재하는 냉각유체에 의해 인가되고, 베어링 형성 덕트(1', 2')에 존재하는 압력에 대항압력을 적용하여, 베어링 형성 덕트(1', 2')에서 일정한 흐름을 보장한다(도 12 참조).

요약하면, 외부면이 압축기(200)의 방출압력과 동일한 압력에 노출되면, 유연한 밀봉 글러브(100)는 아주 효율적으로 베어링 채널(1, 2)을 밀봉할 수 있게되어 상기 베어링 채널(1, 2) 사이에서 유체의 누설을 방지한다.

그러나 유연한 밀봉 글러브(100)와 외부면에 작용하는 양의 압력을 사용하더라도, 압축기(200)에서 제3의 문제점이 여전히 발생할 수 있다. 글러브(100)의 외부면에 작용하는 압력이 베어링 형성 덕트(1', 2') 내부에 작용하는 압력보다 약간 더 크다면, 밀봉 글러브(100)는 중앙 기준축(X)(도 8 참조)을 향하여 약간 굽혀질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 문제점은 베어링 채널(1, 2)의 단면을 더 크게 함으로써 또는 밀봉 글러브(100)의 조성 및/또는 직경을 변경함으로써 해결될 수 있다.

본 발명의 기체 정역학 압축기(200)뿐만 아니라 유연한 밀봉 글러브(100)는, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 모든 이러한 변형예가 본 발명의 개념적인 부분을 구성한다면, 다른 형태, 재료 및 배열과 관련된 다양한 구성적인 변형예를 포함할 수 있다.

다음은 본 발명의 몇몇 가능성있는 변형 실시예이다:

i. 본 발명의 유연한 밀봉 글러브(100)는, 만일 구조물에 적어도 유연성을 제공할 수 있다면, 고무, 폴리에틸렌, 다른 폴리머 또는 복합재 중에서 PVC로 만들어 질 수 있다. 밀봉 글러브(100)의 표면 마무리작업은 매끄럽거나 거칠거나 또는 글러브(100)의 다른 부위가 다른 표면 마무리를 갖는 구성일 수 있다. 물리적인 형상에 관하여, 본 발명의 글러브(100)는 실린더(14)상에서 축방향 위치에 체결된 글러브(100)를 보유지지할 수 있는 밀봉 링을 길이방향 단부에 제공할 수 있을 뿐만 아니라 압축기(200)내부에서 체결위치에 글러브(100)를 보유지지하는 기능이 또한 구비된 실린더(14)의 돌출부에 대응하는 구멍을 제공할 수 있다. 또한 조성 재료에 대하여, 글러브(100)는 예컨대 자신의 구조물에 더 큰 저항을 보장하는 폴리머와 나일론 메쉬의 조합(타이어에 사용되는 것과 같은) 또는 압축기(200)의 축방향 중심(X)에 대향하여 반경방향의 굽힘을 방지하는 금속 링의 구조물로의 통합과 같은, 부재의 혼합물을 자신의 구조물에 가질 수 있다. 기능에 관하여, 글러브(100)는 외부 압력하에서 약간 굽혀지고, 또 베어링 채널(1, 2)의 안쪽으로 굽혀질 수 있거나 , 베어링 형성 덕트(1', 2')의 내부 압력에 견딜 수 있고 또 베어링 형성 덕트(1', 2')의 단면적을 일정하게 유지할 수 있도록 탄성계수가 주어질 수 있다.

ii. 실린더(14)에 대하여 글러브(100)의 외부면을 가압할 수 있는 유체는 외부 블럭(13)의 내부면에 위치된 채널 또는 오리피스를 통해 제공될 수 있거나, 글러브(100)와 외부 블럭(13) 사이의 경계면 상에 자유롭게 분배될 수 있다.

iii. 상술한 바와 같이 외부면에 다른 구성으로 베어링 채널(1, 2)을 포함할 수 있는 것 이외에, 실린더(14)는, 만일 압축기(200)의 적절한 작동을 허용한다면, 금속 폴리머와 복합재, 다공성 또는 비다공성 등과 같은 다른 재료로 구성될 수 있다.

상기 기재된 변형예의 구성은 본 발명이 포함할 수 있는 무수한 가능성 중의 단지 예시적인 변형예임을 주목해야 한다. 본 발명의 유연한 밀봉 글러브(100)와 압축기(200) 양쪽의 변형예의 구성은 본 명세서에서 소진되는 것은 아니고, 이들 모두가 본 발명의 개념적인 부위를 포함한다면 무수한 변경을 포함할 수 있다.

끝으로, 본 발명에 의해 달성되는 이점에 대하여, 이러한 글러브(100)의 새로운 구성은 압축기(200)의 제조공정에서 또 그 자체의 유용성에서 이점을 갖는다고 말할 수 있다. 압축기(200)의 제조공정에 관하여, 이러한 폴리머 밀봉 글러브 (100)는 글러브(100)의 내부면의 표면 마무리작업 및 실린더(14)의 외부면 표면 마무리 작업에 정밀한 공정을 수행할 필요가 없다. 이러한 공정의 제거는 비용, 시간 및 제조의 복잡성을 제거한다.

압축기(200)의 유용성에 대하여, 이러한 새로운 기술은 압축기의 효율 및 수율을 증가시키는 것을 알 수 있다. 이러한 속성은 당해 기술에서 통상적인 밀봉 글러브(100)와 실린더(14)사이의 틈새의 감소; 압축기(200)에서 작동 고장의 위험 감소(이러한 새로운 기술을 사용하는 압축기(200)는 글러브(100)와 실린더(14)사이의 간섭결합으로부터 생기는 균열 및 내부 변형을 갖지 않기 때문에); 및 압축기(200)의 베어링 형성 덕트(1', 2')사이에서 연장부를 따른 누설의 제거 덕택으로 피스톤 (15)과 실린더(14)사이의 틈새에서 베어링 유체의 개선된 분배로부터 기인한다.

끝으로, 상술한 바와 같은 글러브(100)를 포함하는 압축기(200)는, 가장 다양한 적용예 중에서, 냉각산업에 사용될 수 있음이 주목된다.

바람직한 실시예를 기재하였는데, 본 발명의 범위는 다른 가능한 변경을 포함하고, 첨부하는 특허청구범위의 내용에 의해서만 한정되며, 잠재적인 균등물은 거기에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (19)

1. 기체 정역학 선형 압축기(200)의 실린더용 밀봉 글러브(100)로서, 실린더 (14)는 외부표면(5)과 내부표면(4)에 의해 형성되고, 내부표면(4)은 그 내부에서 피스톤(15)의 선형운동을 허용할 수 있는 관통 캐비티를 실린더(14) 내에 형성하며 , 실린더(14)의 내부표면(4)은 외부표면(5)과 연통하는 복수의 분배 오리피스(3)를 포함하고, 외부표면(5)은 분배 오리피스(3)와 연통할 수 있는 베어링 채널(1, 2)을 포함하는 밀봉 글러브(100)에 있어서,
   상기 글러브(100)는 유연하고 또 반경방향 인장하에서 실린더(14)의 외부표면(5)상에 배치되고, 외부표면(5)과 밀봉 글러브(100) 사이의 결합이 베어링 유체를 분배 오리피스(3)로 안내할 수 있는 베어링 형성 덕트(1', 2')를 형성하는 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베어링 유체는, 베어링 채널(1', 2')을 통해 글러브(100)의 내부 표면 상을 흐르고 또 글러브(100)의 외부표면과 외부 블럭(13) 사이에 형성된 경계면(17)에 작용하여 밀봉 글러브(100)의 외부 표면과 내부 표면을 항상 가압하는 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
3. 제1항과 제2항에 있어서,
   상기 밀봉 글러브(100)의 외부 표면에 작용하는 베어링 유체의 압력은, 압축기(200)의 방출압력과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
4. 제1항 내지 제3항에 있어서,
   상기 밀봉 글러브(100)의 외부 표면에 작용하는 압력은, 밀봉 글러브(100)의 내부 표면에 작용하는 압력과 동일하거나 더 큰 값을 갖는 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
5. 제1항 내지 제3항에 있어서,
   상기 베어링 유체는 냉각유체인 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
6. 제1항 내지 제5항에 있어서,
   상기 밀봉 글러브는 실질적으로 폴리머 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
7. 제1항 내지 제6항에 있어서,
   상기 밀봉 글러브는 탄성중합체 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
8. 앞 선 청구항에 있어서,
   상기 밀봉 글러브는 열수축성 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 밀봉 글러브.
9. 외부표면(5)과 내부표면(4)에 의해 형성된 실린더(14)를 포함하는 기체 정역학 베어링 선형 압축기(200)로서, 내부표면(4)은 그 내부에서 피스톤(15)의 선형운동을 허용할 수 있는 관통 캐비티를 실린더(14) 내에 형성하며, 실린더(14)의 내부표면(4)은 외부표면(5)과 연통하는 복수의 분배 오리피스(3)를 포함하고, 외부표면(5)은 분배 오리피스(3)와 연통하는 베어링 채널(1, 2)을 포함하는 압축기(200)에 있어서,
   반경방향 인장하에서 실린더(14)의 외부표면(5)상에 밀봉 글러브(100)가 배치되고, 외부표면(5)과 밀봉 글러브(100) 사이의 결합이 베어링 유체를 분배 오리피스(3)로 안내할 수 있는 베이링 형성 덕트(1', 2')를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 베어링 유체는, 베어링 채널(1', 2')을 통해 밀봉 글러브(100)의 내부 표면 위로 흐르고 또 글러브(100)의 외부표면과 외부 블럭(13) 사이에 형성된 경계면(17)에 작용하여 밀봉 글러브(100)의 외부 표면과 내부 표면을 항상 가압하는 것을 특징으로 하는 압축기.
11. 제9항과 제10항에 있어서,
    상기 밀봉 글러브(100)의 외부 표면에 작용하는 베어링 유체의 압력은, 압축기(200)의 방출압력과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 압축기.
12. 제9항 내지 제11항에 있어서,
    상기 밀봉 글러브(100)의 외부 표면에 작용하는 압력은, 밀봉 글러브(100)의 내부 표면에 작용하는 압력과 동일하거나 더 큰 값을 갖는 것을 특징으로 하는 압축기.
13. 제9항 내지 제12항에 있어서,
    상기 베어링 유체는 냉각유체인 것을 특징으로 하는 압축기.
14. 제9항 내지 제13항에 있어서,
    상기 밀봉 글러브(100)는 폴리머 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 압축기.
15. 제9항 내지 제14항에 있어서,
    상기 밀봉 글러브(100)는 탄성중합체 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 압축기.
16. 제9항 내지 제15항에 있어서,
    상기 베어링 형성 덕트(1', 2')는 공급채널(2)과 제한채널(1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
17. 제9항 내지 제16항에 있어서,
    상기 제한채널(1)은 압축기(200)의 축방향 중심(X)에대하여 반경방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 압축기.
18. 제9항 내지 제17항에 있어서,
    상기 공급채널(2)은 압축기(200)의 축방향 중심(X)에대하여 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 압축기.
19. 압축기가 제1항 내지 제8항에 따른 밀봉 글러브(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.

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