KR20190056724A - 오일 회수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 오일이 배치되는 내부 공간을 포함하는 하우징부와, 일단이 상기 하우징부의 외부로 노출되며 축 방향으로 연결통로가 형성된 회전축과, 상기 연결통로와 연통되는 오일 배출 구멍이 형성되고 상기 회전축에 연결된 오일 회수부와, 상기 회전축의 회전에 따라 오일이 상기 오일 배출 구멍 쪽으로 흐르도록 상기 연결통로의 내주에 형성된 나선 홈부를 포함하는 오일 회수 장치를 제공한다.

Description

오일 회수 장치{Oil retrieval device}

본 발명은 오일 회수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전 기계의 하우징의 내부에는 구동축, 기어, 베어링 등의 장치들이 배치되어 있다.

그러한 기어, 베어링 등의 윤활 및 냉각을 위해 하우징의 내부로 오일이 공급되는데, 고속 회전하는 기어나 베어링에 의해 오일이 비산되게 되면, 오일 가스가 하우징 내부에 채워지게 되고, 이로 인해 하우징의 내부의 가스 압력이 증가하게 된다.

하우징 내부의 가스 압력이 증가하게 되면 오일 누출의 원인이 되므로 이를 방지할 수 있는 장치가 설치되는 것이 바람직하다.

등록특허공보 10-0987539호에는 오일 누설 방지 구조를 가지는 원심압축기가 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 간단한 구조로도 효과적으로 오일을 회수할 수 있는 오일 회수 장치를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오일이 배치되는 내부 공간을 포함하는 하우징부와, 일단이 상기 하우징부의 외부로 노출되며 축 방향으로 연결통로가 형성된 회전축과, 상기 연결통로와 연통되는 오일 배출 구멍이 형성되고 상기 회전축에 연결된 오일 회수부와, 상기 회전축의 회전에 따라 오일이 상기 오일 배출 구멍 쪽으로 흐르도록 상기 연결통로의 내주에 형성된 나선 홈부를 포함하는 오일 회수 장치를 제공한다.

여기서, 상기 하우징부는, 하부 하우징과, 상기 하부 하우징과 마주보는 상부 하우징을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 오일 회수 장치는, 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징 사이에 배치되는 시일 부재를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 오일 회수 장치는, 상기 하우징부에 설치되어 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 오일 배출 구멍은 복수개로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 오일 회수부는 상기 회전축과 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 오일 회수 장치는, 하우징부 외부로의 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 간단한 구조를 가지고 있으므로 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 오일 회수 장치의 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 대한 오일 회수 장치에서 상부 하우징을 제외하고 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 대한 오일 회수 장치의 상부 하우징을 뒤집어 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 2에서 설명을 위해 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 자른 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 오일 회수 장치의 모습을 도시한 개략적인 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 대한 오일 회수 장치에서 상부 하우징을 제외하고 도시한 개략적인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 대한 오일 회수 장치의 상부 하우징을 뒤집어 도시한 개략적인 사시도이다. 도 4는 도 2에서 설명을 위해 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 자른 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.

오일 회수 장치(100)는, 하우징부(110), 회전축(120), 오일 회수부(130), 나선 홈부(140), 베어링(150), 시일 부재(160)를 포함한다.

본 실시예에 따른 오일 회수 장치(100)는 「회전 기계」에 적용되는데, 이러한 「회전 기계」는 회전축을 구비하고, 윤활, 냉각 물질로서 오일이 사용되는 일체의 장치가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 「회전 기계」는, 회전축이 회전 운동을 하는 기어 박스 장치, 로터 장치 등이 될 수 있으며, 그러한 기어 박스 장치, 로터 장치 등은 항공기 엔진, 터빈 장치, 과급기, 압축기, 펌프, 송풍기 등에 적용될 수 있다.

하우징부(110)는, 하부 하우징(111)과, 하부 하우징(111)과 마주보는 상부 하우징(112)을 포함한다. 하부 하우징(111)은 조립 시 상부 하우징(112)과 결합하여 하우징부(110)를 형성한다.

도 2에 도시된 바와 같이 하부 하우징(111)에는 제1 베어링 설치홈(111a)이 형성되고, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 하우징(112)에는 제2 베어링 설치홈(112a)이 형성되는데, 제1 베어링 설치홈(111a) 및 제2 베어링 설치홈(112a)에는 베어링(150)이 설치된다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이 하부 하우징(111)의 면들 중 상부 하우징(112)과 마주보는 면(111b)에는 제1 시일 설치홈(111c)이 형성되고, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 하우징(112)의 면들 중 하부 하우징(111)과 마주보는 면(112b)에는 제2 시일 설치홈(112c)이 형성된다. 제1 시일 설치홈(111c) 및 제2 시일 설치홈(112c)에는 시일 부재(160)가 끼워져 배치된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 하부 하우징(111)에는 제1 내부 홈(111d)이 배치되고, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 하우징(112)에는 제2 내부 홈(112d)이 배치되어 있으므로, 하부 하우징(111)과 상부 하우징(112)을 결합하여 조립하면 제1 내부 홈(111d)과 제2 내부 홈(112d)에 의해 하우징부(110)의 안쪽에 내부 공간(SP)이 형성되게 된다.

하우징부(110)의 내부 공간(SP)에는 회전축(120)의 일부, 오일 회수부(130), 기어부(G), 오일 등이 배치되게 된다.

본 실시예에 따르면 하우징부(110)는 하부 하우징(111)과 상부 하우징(112)을 별개로 제조한 후, 제조 시 하부 하우징(111), 상부 하우징(112), 시일 부재(160)를 결합하여 조립하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉 본 발명에 따른 하우징부는 주조 등의 방식으로 처음부터 하나의 부품으로 구성될 수도 있다.

한편, 회전축(120)은 「회전 기계」의 구동부(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전 운동을 하는 부재인데, 베어링(150)에 의해 회전 가능하도록 지지된다.

회전축(120)은, 그 일단이 하우징부(110)의 외부로 노출될 정도의 길이를 가진다.

회전축(120)에는 연결통로(121)가 축 방향으로 형성되는데, 연결통로(121)는 오일 회수부(130)의 복수개의 오일 배출 구멍(131)에 연통되어 있다. 따라서 연결통로(121)와 오일 배출 구멍(131)은, 액체 상태의 오일을 하우징부(110)의 내부 공간(SP)으로 이동시키되, 기체 상태의 오일 가스는 하우징부(110)의 외부로 배출시키는 기능을 수행한다.

오일 회수부(130)는 회전축(120)에 연결되도록 배치되어, 회전축(120)과 함께 회전하도록 구성된다.

오일 회수부(130)는 회전축(120)보다 직경이 큰 원기둥 형상을 가지고 있으며, 오일 회수부(130)에는 복수개의 오일 배출 구멍(131)이 방사상으로 형성되어 있다.

오일 회수부(130)가 회전축(120)과 함께 회전하면 원심력에 의해 오일 배출 구멍(131)으로부터 액체 상태의 오일이 배출된다. 즉 전술한 바와 같이, 오일 배출 구멍(131)은 연결통로(121)와 연통되어 있다. 따라서 연결통로(121)의 나선 홈부(140)를 따라 이동하던 액체 상태의 오일이, 오일 배출 구멍(131)의 안쪽 부분(C)에 도달하게 되면 원심력에 의해 오일 배출 구멍(131)을 통해 하우징부(110)의 내부 공간(SP)으로 배출된다. 또한 하우징부(110)의 내부 공간(SP)에 존재하는 기체 상태의 오일 가스는, 오일 배출 구멍(131)을 통해 연결통로(121)로 이동한 후 하우징부(110)의 외부로 배출된다.

본 실시예에 따른 오일 회수부(130)는 회전축(120)과 일체로 형성되지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉 본 발명에 따르면 오일 회수부(130)는 회전축(120)과 별개로 형성된 후, 추후 열박음, 나사결합, 용접 등의 다양한 방법으로 회전축(120)에 고정될 수 있다.

본 실시예에 따른 오일 회수부(130)는 회전축(120)보다 직경이 큰 원기둥 형상을 가지고 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉 본 발명에 따른 오일 회수부의 직경은, 회전축(120)의 직경과 동일하거나 더 작을 수도 있다.

본 실시예에 따른 오일 배출 구멍(131)은 복수개로 형성되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉 본 발명에 따른 오일 배출 구멍은 한 개로 구성될 수도 있다.

한편, 나선 홈부(140)는 연결통로(121)의 내주에 형성되는데, 나선 홈부(140)의 나선 형상은, 회전 기계의 구동 시 회전축(120)의 회전 방향을 고려하여 회전축(120)의 회전에 따라 오일이 오일 배출 구멍(131)쪽으로 흐르도록 형성된다.

예를 들어, 구동 시 회전축(120)이 시계 방향으로 회전하는 회전 기계의 경우에는, 나선 홈부(140)를 따라 오일이 오일 배출 구멍(131)쪽으로 이동하도록 나선 홈부(140)의 나선 형상도 적절히 형성되어야 한다. 또한 구동 시 회전축(120)이 반시계 방향으로 회전하는 회전 기계의 경우에는, 나선 홈부(140)를 따라 오일이 오일 배출 구멍(131)쪽으로 이동하도록 나선 홈부(140)의 나선 형상도 적절히 형성되어야 한다.

한편, 베어링(150)은 회전축(120)을 회전가능하게 지지하는데, 하우징부(110)의 제1 베어링 설치홈(111a)과 제2 베어링 설치홈(112a)에 설치된다.

베어링(150)은 구름 베어링으로 구성되는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉 본 발명에 따른 베어링(150)은 저널 베어링으로 구성될 수도 있다.

시일 부재(160)는 제1 시일 설치홈(111c)과 제2 시일 설치홈(112c)에 끼워져 설치된다.

시일 부재(160)는 탄성이 존재하고 시일 작용이 가능한 소재로 이루어지며 그 단면이 원형으로 이루어질 수 있다.

시일 부재(160)의 소재로는 실리콘, 니트릴, 불소화 탄소, 클로로프렌, 불소화 실리콘 등이 적용될 수 있으며, 그 외에 다양한 소재로 구성될 수 있다.

본 실시예에 따르면 하부 하우징(111)과 상부 하우징(112) 사이에 시일 부재(160)가 배치되어 조립되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 하우징부가 주조 등의 방식으로 처음부터 하나의 부품으로 구성되는 경우에는 시일 부재(160)는 배치되지 않을 수도 있다.

이하, 도 4를 참고하여, 본 실시예에 대한 오일 회수 장치(100)가 액체 상태의 오일을 회수하는 모습에 대해 설명한다.

오일 회수 장치(100)가 적용된 회전 기계가 작동을 시작하게 되면, 기어(G)나 베어링(150)의 윤활, 냉각 등을 위해 하우징부(110)의 내부로 지속적으로 오일이 공급되는데, 고속 회전하는 기어(G)나 베어링(150)에 의해 오일이 비산되면 온도가 상승하여 기체 상태의 오일 가스가 발생하게 되고, 하우징부(110)의 내부 공간(SP)의 오일 가스 압력이 높아지게 된다.

이 때 오일 가스는 오일 배출 구멍(131)을 통해 연결통로(121)로 이동하고, 이어 연결통로(121)에서 하우징부(110)의 외부로 이동하게 됨으로써, 하우징부(110)의 내부 공간(SP)의 오일 가스 압력이 줄어들게 된다.

한편, 회전 기계가 작동 시, 하우징부(110)의 내부 공간(SP)에서 오일 배출 구멍(131)으로 오일 가스만이 이동하는 것이 아니라, 액체 상태의 오일도 일부 오일 배출 구멍(131)으로 이동하게 되고, 그 중 일부는 연결통로(121)까지 이동하게 된다. 또한 기체 상태의 오일 가스의 일부도, 오일 배출 구멍(131)을 통해 연결통로(121)로 이동하는 과정에서 온도가 낮아져 응결되는 경우가 있는데, 그 경우에는 오일 가스가 액체 상태의 오일로 변화되며 연결통로(121)의 내주면에 위치하게 된다.

이상과 같은 여러 이유로 연결통로(121)에 액체 상태의 오일이 위치하게 되면, 그 액체 상태의 오일은 연결통로(121)의 내주에 형성된 나선 홈부(140)에 의해 오일 배출 구멍(131) 쪽으로 이동하게 된다. 즉 「연결통로(121)에 존재하는 액체 상태의 오일」은, 회전축(120)의 회전에 의한 원심력에 의해 연결통로(121)의 내주면에 위치하게 되고, 또한 회전축(140)의 회전에 의해 나선 홈부(140)의 나선 형상을 따라 오일 배출 구멍(131) 쪽으로 이동하게 되는데, 이는 스크류 펌프의 작동과 유사하다. 이어, 오일 배출 구멍(131)쪽으로 이동한 오일은, 오일 회수부(130)의 원심력에 의해 내부 공간(SP)으로 배출되어 오일이 회수됨으로써, 하우징부(110)의 외부로 액체 상태의 오일이 누출되는 것이 방지된다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 오일 회수 장치(100)에 따르면, 회전축(120)의 연결통로(121) 내주에 나선 홈부(140)를 형성함으로써, 연결통로(121)의 내주에 위치하였던 액체 상태의 오일은, 효과적으로 오일 배출 구멍(131)으로 이동되어 하우징부(110)의 내부 공간(SP)으로 회수되게 된다. 그렇게 되면 하우징부(110)의 외부로 액체 상태의 오일이 누출되는 것을 방지할 수 있으므로, 하우징부(110)의 외부로 오일이 누출되어 발생되는 오염 문제를 해결할 수 있으며, 아울러 하우징부(110) 내부 공간의 오일 부족 문제도 해결할 수 있다.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오일 회수 장치의 제조 및 그와 관련된 사업에 이용될 수 있다.

100: 오일 회수 장치 110: 하우징부
120: 회전축 130: 오일 회수부
140: 나선 홈부 150: 베어링
160: 시일 부재

Claims (6)

1. 오일이 배치되는 내부 공간을 포함하는 하우징부;
   일단이 상기 하우징부의 외부로 노출되며, 축 방향으로 연결통로가 형성된 회전축;
   상기 연결통로와 연통되는 오일 배출 구멍이 형성되고, 상기 회전축에 연결된 오일 회수부; 및
   상기 회전축의 회전에 따라 오일이 상기 오일 배출 구멍 쪽으로 흐르도록 상기 연결통로의 내주에 형성된 나선 홈부를 포함하는 오일 회수 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징부는, 하부 하우징과, 상기 하부 하우징과 마주보는 상부 하우징을 포함하는 오일 회수 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징 사이에 배치되는 시일 부재를 더 포함하는 오일 회수 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징부에 설치되어 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링을 더 포함하는 오일 회수 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 오일 배출 구멍은 복수개로 형성된 오일 회수 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 오일 회수부는 상기 회전축과 일체로 형성되는 오일 회수 장치.

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