KR20190077429A - 밀봉 조립체를 가진 사이드 채널 컴프레서 - Google Patents

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KR20190077429A
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side channel
sealing
channel compressor
central axis
housing
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KR1020197014772A
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에프게니즈 르자브첸코
마누엘라 간스
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가드너 덴버 도이칠란트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 하우징(3)과 상기 하우징(3) 내에 배열되고 중심축(4) 주위로 회전 구동될 수 있는 하나 이상의 임펠러(2)를 포함하는, 가스를 압축하기 위한 사이드 채널 컴프레서에 관한 것이다. 또한, 상기 사이드 채널 컴프레서는 하우징(3) 내에 배열되고 하나 이상의 밀봉 장치(47)를 가진 하나 이상의 밀봉 조립체(38)를 추가로 포함하되, 하나 이상의 밀봉 장치(47)는 하나 이상의 임펠러(2)와 하우징(3) 사이에서 하나 이상의 틈(59)을 밀봉하며 하나 이상의 틈(59)을 작게 유지하기 위해 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 외부를 향해 가압한다. 하나 이상의 밀봉 조립체(38)는 하나 이상의 밀봉 장치(47)를 중심축(4)에 대해 축방향으로 고정시키고 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)를 가진 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)를 추가로 포함한다.

Description

밀봉 조립체를 가진 사이드 채널 컴프레서
본 특허출원은, 독일 특허출원번호 DE 10 2016 222 430.1호를 기초로 우선권을 주장하고 있는데, 상기 독일 특허출원은 본 명세서에서 참조문헌으로 인용된다.
본 발명은 가스, 가령, 공기 또는 테크니컬 가스(technical gas)를 압축하기 위한 사이드 채널 컴프레서에 관한 것이다. 이러한 사이드 채널 컴프레서는, 가령, 예를 들어, 사이드 채널 팬(side channel fan)으로서 구현된다.
사이드 채널 컴프레서는 종래 기술에 일반적으로 잘 알려져 있는 장치이다. 사이드 채널 컴프레서의 효율 수준은 누출 전류(leakage current)에 따라 좌우된다. 이렇게 누출 전류를 방지하기 위하여, 상응하는 밀봉 조립체가 사용된다. 사이드 채널 컴프레서의 작동 기간 동안 밀봉 조립체가 종종 마모되어, 효율 수준이 줄어드는 것은 바람직하지 못하다. 또한, 밀봉 조립체의 밀봉 효과도 항상 만족스러운 것은 아니다.
본 발명의 목적은 위에서 언급한 종래 기술의 단점을 해결하기 위한 것이다. 특히, 모든 작동 상태(operating state)에서 효율 수준을 매우 높게 유지하는 사이드 채널 컴프레서(side channel compressor)가 제공된다. 특히, 모든 작동 상태에 걸쳐, 누출 전류(leakage current)가 방지되어야 한다.
위에서 언급한 본 발명의 목적은 청구항 제1항에 기재된 특징들에 의해 구현된다. 본 발명의 핵심은, 하나 이상의 밀봉 장치(sealing device)가, 예를 들어, 하나 이상의 임펠러(impeller)와 하우징(housing) 사이에서 하나 이상의 틈(gap)에 걸친 압력 상태에 따라 형성되는 누출 전류를 방지하는 데 있다. 이러한 틈은 서로 회전되는 사이드 채널 컴프레서의 부분들 사이에 존재한다.
하나 이상의 밀봉 장치가 반경 방향으로 외부를 향해 가압되면(pressed), 특히 온도 변동(temperature fluctuation)으로 인해, 사이드 채널 컴프레서의 작동 동안 발생되는 체적 변화(volume change)가 안정적으로 상쇄될 수 있다(compensated). 따라서, 하나 이상의 밀봉 장치의 변형, 특히 열유도 변형(thermally induced deformation)은 중요하지 않다. 하나 이상의 밀봉 장치는 반경 방향으로 외부를 향하여 균일하거나 일정하게 가압되는 것이 바람직하다. 따라서, 모든 작동 상태에서, 하나 이상의 임펠러와 하우징 사이의 하나 이상의 남아 있는 틈이 작게 유지된다.
하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치는 하나 이상의 밀봉 장치가 축방향으로 이동되거나 움직이는 것을 방지한다. 따라서, 하나 이상의 밀봉 장치는 축방향 이동에 대해 고정된다. 따라서, 누출 전류가 증가하거나 마모가 늘어나는 것도 방지될 수 있다.
하나 이상의 밀봉 장치는 환형이며(annular) 반경 방향으로 외부를 향하는 밀봉 표면(sealing surface)을 가지는 것이 바람직한데, 이러한 밀봉 표면은 특히, 베어링 링 베이스(bearing ring base)에 대해 하나 이상의 임펠러에 인접하게 연장되며 그 위치에서 밀봉부가 형성되도록 접한다. 하나 이상의 밀봉 장치는, 장착된 상태(mounted state)에서, 베어링 링의 내측 직경에 상응하는 외측 직경을 가지는 것이 바람직하다.
하나 이상의 밀봉 장치는 하나 이상의 밀봉 스트립(sealing strip) 또는 하나 이상의 밀봉 리본(sealing ribbon)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 밀봉 장치는 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 하나 이상의 밀봉 장치가 적어도 부분적으로 테플론을 포함하는 것이 바람직하며, 테플론(폴리테트라플루오로에틸렌)으로 구성되는 것이 보다 바람직하다. 대안으로서, 그 밖의 상응하는 재료도 사용될 수 있다.
하나 이상의 밀봉 조립체(seal assembly)는 공구(tool) 없이 장착되고 제거되는 것이 바람직할 수 있다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 밀봉 장치는 자체적으로 탄성을 지니거나 탄력적이다. 따라서, 밀봉 장치가 반경 방향으로 외부를 향하여 가압될 수 있는 것이 바람직하다. 한 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 밀봉 장치는 발포되거나(foamed) 발포 재료(foam material)로 형성된다. 한 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 밀봉 장치는 하나 이상의 인접하게 배열된 탄성 가압 벨트(elastic forcing belt)에 의해 반경 방향으로 외부를 향해 가압되는데, 이러한 탄성 가압 벨트는 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치에 의해 축방향으로 고정된다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 밀봉 장치는 서로 뒤얽힌(intertwined) 특히 서로 꼬여진(interwoven) 라인(line)들에 의해 형성된다.
하나 이상의 사이드 채널이 하우징 내에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 하우징은 가스를 하나 이상의 사이드 채널 내로 압축시키기 위한 하나 이상의 가스 유입구(gas inlet opening)를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 하우징은 압축된 가스를 하나 이상의 사이드 채널로부터 빼내기 위한 하나 이상의 가스 배출구(gas outlet opening)를 가진다. 하우징이 2개의 부분으로 구성되는 것이 바람직하다.
하나 이상의 임펠러는 구동부(drive) 특히 전기 구동부(electric drive)에 의해 회전 구동될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 변형예들은 종속항들에 기술된다.
청구항 제3항에 기술된 하나 이상의 고정 돌출부(holding projection)는, 기능적으로 안정적인(functionally reliable) 방법으로, 하나 이상의 밀봉 장치와 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치 사이에서 축방향으로 상대 운동하는 것을 방지한다. 복수의 고정 돌출부가 제공되는 것이 바람직하다.
청구항 제4항에 기술된 변형예는, 장착하는 데 있어서 특히 바람직하다. 하나 이상의 고정 돌출부는 밀봉 장치-고정 장치의 길이의 오직 한 부분 상에서만 연장된다. 대안으로, 하나 이상의 고정 돌출부는 하나 이상의 밀봉 장치에서 고정 결합된다.
청구항 제5항에 기술된 변형예는, 장착하는 데 있어서 특히 바람직하다. 대안으로, 하나 이상의 고정 돌출부는 하나 이상의 메인 고정 몸체(main holding body)로부터 중심축(central axis)에 대해 반경 방향으로 내부를 향하여 돌출된다.
청구항 제6항에 기술된 변형예에 따르면, 밀봉 조립체는 현저하게 작은 크기의 공간을 필요로 한다.
청구항 제7항에 기술된 밀봉 조립체는, 한 편으로는, 상당히 비용-효율적으로 제작될 수 있다. 다른 한편으로는, 이러한 밀봉 조립체는 특히 기능적으로 안정적이다.
청구항 제8항에 기술된 변형예에 따른 밀봉 조립체는, 하나 이상의 밀봉 장치가 하나 이상의 임펠러 또는 하우징에 대해 축방향으로 이송되거나 또는 움직이는 것을 효율적으로 방지한다.
하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치가 하우징 상의 양쪽에서 중심축에 대해 축방향으로 지지되는 것이 바람직하다. 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치는 하우징의 측벽(side wall), 에지(edge), 및/또는 하나 이상의 숄더(shoulder) 상에서 지지되는 것이 바람직하다.
청구항 제9항에 기술된 변형예에 따르면, 하나 이상의 밀봉 장치는 반경 방향으로 외부를 향하여 가압되며, 이런 방식으로, 하나 이상의 틈은 항상 작게 유지된다. 스프링 응력(spring stress)이 반경 방향에서 효과적이다. 하나 이상의 스프링 돌출부는 스프링과 같이 구현된다. 서로에 대해 동일한 거리만큼 배열된 복수의 스프링 돌출부가 제공되는 것이 바람직하다.
청구항 제11항에 기술된 것과 같이, 하나 이상의 스프링 돌출부는 하나 이상의 메인 고정 몸체로부터 중심축에 대해 반경 방향으로 내부를 향해 돌출된다. 대안으로, 스프링 돌출부는 하나 이상의 메인 고정 몸체로부터 중심축에 대해 반경 방향으로 외부를 향해 돌출된다.
청구항 제12항에 기술된 변형예에 따르면, 밀봉 장치-고정 장치는 특히 비용-효율적이며 기능적으로 안정적으로 제작될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 스프링 돌출부는 만곡 부분(bending part)이다. 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치는 금속 재료(metal material) 또는 금속 몸체(metal body)로 형성되는 것이 바람직하다.
청구항 제14항에 기술된 밀봉 조립체는 특히 높은 밀봉-형성 효과(seal-forming effect)를 제공한다. 하나 이상의 고정 돌출부와 하나 이상의 스프링 돌출부는 중심축에 대해 서로로부터 축방향으로 이격되어 배열되는 것이 바람직하다.
청구항 제15항에 기술된 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치는 특히 비용-효율적이며 기능적으로 안정적으로 제작될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 고정 돌출부, 하나 이상의 스프링 돌출부 및 하나 이상의 메인 고정 몸체는 한 부분 또는 일체형으로 서로 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 두 바람직한 실시예들은 첨부도면들을 참조하여 밑에서 단지 예로서 기술된다:
도 1은 본 발명에 따라 플랜지-온 드라이브를 가진 사이드 채널 컴프레서를 절단하여 도시한 종방향 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 사이드 채널 컴프레서의 하우징 뚜껑과 밀봉 조립체의 분해도,
도 3은 도 1에 표시된 III 부분의 세부도,
도 4는 도 1에 예시된 사이드 채널 컴프레서의 밀봉 장치-고정 장치의 확대도,
도 5는 장착된 상태에 있는 도 1에 따른 사이드 채널 컴프레서의 밀봉 조립체를 보여주는 부분 확대 투시도,
도 6은 도 2에 상응하며 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드 채널 컴프레서 또는 밀봉 조립체를 예시한 도면,
도 7은 도 3에 상응하며 장착된 상태에 있는 도 6에 따른 밀봉 조립체를 보여주는 확대 단면도,
도 8은 도 6 및 도 7에 따른 밀봉 장치-고정 장치의 부분 투시도, 및
도 9는 장착된 상태에 있는 도 6 내지 도 8에 따른 밀봉 조립체의 부분 투시도.
우선, 도 1을 보면, 가스를 압축하기 위해 조립된 사이드 채널 컴프레서가 전체적으로 예시되어 있는데, 이러한 사이드 채널 컴프레서는 임펠러 블레이드(1)들이 제공되며 사이드 채널 컴프레서의 하우징(3)에서 종방향 중심축(4) 주위로 회전 구동될 수 있도록 장착된 임펠러(2)를 포함한다. 따라서, 종방향 중심축(4)은 회전축을 형성한다.
하우징(3)은 하우징 몸체(5)와 착탈식 하우징 뚜껑(6)을 가지며, 도 1에 따르면, 하우징 몸체(5)와 하우징 뚜껑(6)은 정렬되어 배열되고 임펠러 블레이드(1)들을 가지며 구동샤프트(7) 상에서 회전 고정되어 배열된 임펠러(2)를 둘러싼다.
싱글-로우(single-row) 임펠러(2)가 디스크(디스크) 형태로 형성된다. 임펠러(2)는 중앙에 허브 천공 홀(9)이 제공된 임펠러 허브(8)를 가진다. 임펠러 허브(8)는, 반경 방향으로 외부를 향해 배열된 허브 천공 홀(9)과 인접한(adjoin) 내부 허브 풋(10), 및 허브 풋(10)과 인접하며 그로부터 반경 방향으로 외부를 향해 배열된 원형의 링 형태의 허브 디스크(11)로 형성된다.
또한, 임펠러(2)는 반경 방향으로 외부 베어링 링(12)을 가지는데, 상기 외부 베어링 링(12)은 반경 방향으로 외부에 배열된 허브 디스크(11)와 인접하고 양쪽에서 종방향 중심축(4) 방향으로 허브 디스크(11)와 중첩된다(overlap). 베어링 링(12)은 종방향 중심축(4)을 향하는 베어링 링 베이스(13)를 가지며, 외주 방향(circumferential direction)으로 분포된 베어링 링(12)은 서로에 대해 동일한 거리만큼 배열되고 베어링 링(12)으로부터 반경 방향으로 외부를 향해 돌출된 다수의 임펠러 블레이드(1)들을 가진다. 허브 풋(10), 허브 디스크(11) 및 베어링 링(13)은 일체형의 캐스트 부분(cast part)으로서 구현된다.
하우징 몸체(5)는 공간적으로 제1 부분 허브 리셉터클 공간(hub receptacle space)(15)을 형성하는 제1 허브 섹션(14)을 가진다. 제1 허브 섹션(14)은 제1 부분 허브 리셉터클 공간(15) 내로 개방된 중앙 샤프트 천공 홀(16)에 의해 관통된다. 제1 사이드 채널 섹션(17)이 반경 방향으로 외부를 향하는 방향으로 제1 허브 섹션(14)과 인접한다. 제1 허브 섹션(14)과 제1 사이드 채널 섹션(17)은 일체형의 캐스트 부분으로서 구현되며 하우징 몸체(5)를 형성한다.
하우징 뚜껑(6)은 하우징(3)의 조립된 상태로 하우징 몸체(5)에 나사로 조여진다(screwed). 하우징 뚜껑(6)은 공간적으로 제2 부분 허브 리셉터클 공간(19)을 형성하는 제2 허브 섹션(18)을 가진다. 제2 사이드 채널 섹션(20)이 반경 방향으로 외부를 향하는 방향으로 제2 허브 섹션(18)과 인접한다. 구동샤프트(7)를 지지하기 위한 롤러 베어링(21)이 제2 허브 섹션(18)에 배열된다. 구동샤프트(7)는, 단부 쪽에서, 롤러 베어링(21)에 의해 회전 가능하게 장착된 베어링 핀(bearing pin)을 가진다. 제2 허브 섹션(18)과 제2 사이드 채널 섹션(20)은 일체형의 캐스트 부분으로서 구현되며 하우징 뚜껑(6)을 형성한다.
하우징 몸체(5)와 하우징 뚜껑(6)은 서로 연결되어, 2개의 부분 허브 리셉터클 공간(15, 19)들은 함께 하나의 허브 리셉터클 공간을 형성하고, 2개의 사이드 채널 섹션(17, 20)들은 함께 가스를 이송하거나 공급하기 위한 사이드 채널(22)을 형성한다. 사이드 채널(22)은 종방향 중심축(4) 주위로 환형으로 연장되며 서로 이격되어 배열된다.
사이드 채널(22) 내로 개방되는 가스 유입구(gas inlet opening)가 하우징(3)에 형성된다. 또한, 사이드 채널(22)에 연결된 흐름 연결부(flow connection)를 가지며 가스 유입구에 대해 인접하지만 개별적으로 배열된 가스 배출구(gas outlet opening)가 하우징(3)에 형성된다. 사이드 채널(22)에서, 가스 유입구와 가스 배출구 사이에, 단속기(interrupter)가 배열된다.
허브 리셉터클 공간 내에, 임펠러(2)의 허브 디스크(11)와 허브 풋(10)이 제공되며, 구동샤프트(7)에 의해 허브 천공 홀(9)이 관통된다. 임펠러 블레이드(1)들이 사이드 채널(22) 내에 위치된다.
임펠러(2)를 외주 방향으로 회전 구동시키기 위하여, 전기 구동부(electric drive)로서 구현되는 종래의 통상적인 구동부(23)가 사용된다. 상기 구동부(23)는 하우징 몸체(5)에 플랜지 형태로 형성되며(flanged) 공간적으로 구동부 내부(25)를 형성하는 구동부 하우징(24)을 가진다. 구동부 하우징(24)은 케이싱 몸체(26)와 단부 쪽에 결부된 단부 플레이트(27), 및 라디에이터 커버(28)를 가진다.
구동부 스테이터(29)가 구동부 내부(25)에 수용되며, 구동부 스테이터(29)는 케이싱 몸체(26)의 내부에 결부된 스테이터 라미네이트 코어(30), 및 스테이터 감김부(31)를 포함한다. 스테이터 감김부(31)는 스테이터 라미네이트 코어(30)에 직접 연결된 복수의 코일(coil)을 포함한다. 구동샤프트(7)를 회전 가능하게 지지하는 제2 롤러 베어링(32)이 단부 플레이트(27)에 수용된다. 구동부 내부(25)에는, 구동샤프트(7) 상에서 회전 고정되어 배열되며 구동부 스테이터(29) 내에 위치되는 로터(33)가 제공된다. 로터(33)는 로터 라미네이트 코어(34)와 로터 로드(35)를 포함한다.
구동부 라디에이터 휠(36)이, 구동샤프트(27)의 한 단부 섹션 상에서 단부 플레이트(27)를 통해 안내되어(guided) 회전 가능하게 고정되어 배열된다. 라디에이터 뚜껑(28)이 구동부 라디에이터 휠(36)을 둘러싼다.
구동부(23)는 종래의 통상적인 방법으로 작동된다. 전력망(power grid)에 연결하는 경우, 스테이터 감김부(31)는 스테이터 감김부를 통해 흐르는 전류를 가지며, 그 결과 구동부 스테이터(29)에는 자기장이 생성된다. 구동부 스테이터(29)는 로터(33)와 상호 작동된다(interact). 로터(33) 및 구동샤프트(7)는 종방향 중심축(4) 주위로 회전하도록 설정된다.
타이트하게 장착하기 위하여, 구동샤프트 밀봉부(37)가 하우징 몸체(5)에 배열되는데, 구동샤프트 밀봉부(37)는 구동샤프트(7)의 외부에 밀봉부가 형성되도록 위치되어 그 지점에서 누출 전류가 방지된다.
뿐만 아니라, 밀봉 조립체(38)가 하우징 몸체(5)와 하우징 뚜껑(6) 모두에 배열된다. 밀봉부 조립체(38)들은 동일한 디자인으로 형성된다.
밀봉부 조립체(38)들을 수용하기 위하여, 환형 홈(39)이 하우징 뚜껑(6)과 하우징 몸체(5)에 각각 형성되며, 환형 홈(39)은, 반경 방향으로 내부에 있는 내부 에지(40)와, 상기 내부 에지(40)의 맞은편에 있으며 반경 방향으로 외부에 있는 외부 에지(41), 및 각각의 내부 에지(40)와 외부 에지(41)를 연결하는 베이스 에지(42)에 의해 형성된다. 내부 에지(40)들은 외부 에지(41)들보다 종방향 중심축(4)으로부터 더 짧은 거리에 위치된다. 내부 에지(40)들은 외부 에지(41)들에 대해 동심적이면서도 평행하게 배열된다. 베이스 에지(42)들은 인접한 내부 에지(40)와 외부 에지(41)에 대해 수직으로 배열된다. 환형 홈(39)은 허브 리셉터클 공간을 향해 개방되고 종방향 중심축(4) 주위에서 일정한 거리에 배열된다.
각각의 허브 리셉터클 공간에 인접하게, 각각의 내부 에지(40)는 리테이닝 에지(43)를 형성하기 위해 반경 방향으로 외부를 향해 돌출되도록 환형 웹(44) 상에 형성된 상측 표면을 가진다. 각각의 리테이닝 에지(43)는 종방향 중심축(4) 주위로 환형으로 배열되며 각각의 환형 홈(39)의 인접한 베이스 에지(42)를 향해 위치된다. 각각의 리테이닝 에지(43)는 각각의 환형 홈(39)의 인접한 베이스 에지(42)에 평행하게 배열된다. 리테이닝 에지(43)는 베이스 에지(42)의 상응하는 반경방향 높이보다 실질적으로 더 작은 반경방향 높이를 가진다.
각각의 환형 홈(39)과 사이드 채널(22) 사이에, 하우징 몸체(5)와 하우징 뚜껑(6)은 리셉터클 컷아웃(45)을 가지며, 내부 에지(40)들은 종방향 중심축(4)의 방향으로 더 길고 외부 에지(41)들보다 더 넓다. 베어링 링(12)은 리셉터클 컷아웃(45)들에 결합된다(engage).
각각의 밀봉 조립체(38)는 각각의 내부 에지(40)에 인접하게 배열된 밀봉 장치-고정 장치(46), 및 반경 방향으로 각각의 밀봉 장치-고정 장치(46)의 외부에 대해 접하는 밀봉 스트립(47)을 포함한다.
각각의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 종방향 중심축(4)의 방향으로 축방향 폭(BF)을 가지며 종방향 중심축(4) 주위에서 일정한 거리에 배열된 환형의 리본(ribbon) 형태의 메인 고정 몸체(48)를 가지며, 상기 축방향 폭(BF)은 종방향 중심축(4)의 방향으로 내부 에지(40)의 축방향 길이 또는 폭(LN)에 거의 상응한다. 각각의 메인 고정 몸체(48)는 각각의 베이스 에지(42)에 대해 접하는 내부 접합 에지(49)를 가진다.
또한, 각각의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 다수의 탭 형태의 스프링 돌출부(50)를 가지는데, 이러한 스프링 돌출부(50)들은 각각 종방향 중심축(4)의 방향으로 만곡되어 접합 에지(49)에 평행하게 배열된 만곡 라인(bending line)(51)을 형성한다. 만곡 라인(51)들은 접합 에지(49)로부터 이격되어 배열된다. 스프링 돌출부(50)들은 메인 고정 몸체(48)에 대해 비스듬하게 연장되거나 만곡되어 연장된다. 각각의 만곡 라인(51)으로부터 시작하여, 이 만곡 라인들은 인접한 접합 에지(49)로부터 멀어지는 방향으로 배열된다. 각각의 스프링 돌출부(50)는 각각의 리테이닝 에지(43)와 내부 에지(40)에 대해 지지하도록 접하는 자유 단부(52)를 가진다. 스프링 돌출부(50)들이 각각의 메인 고정 몸체(48)로부터 만곡되기 때문에, 다수의 만곡 개구(53)가 내부에 형성되며 외주 쪽으로는 닫힌다(closed).
또한, 다수의 고정 돌출부(54)들이 각각의 메인 고정 몸체(48)로부터 반경 방향으로 외부를 향해 돌출되며 접합 에지(49)의 맞은편에 배열되고 메인 고정 몸체(48)로부터 만곡되어 각각의 만곡 라인(55)을 형성한다. 만곡 라인(55)들은 종방향 중심축(4)에 대해 평행하게 배열된다. 밀봉 장치-고정 장치(46)의 접합 에지(49)와 고정 돌출부(54) 사이의 축방향 거리(AH)는 밀봉 스트립(47)의 축방향 폭(BD)에 상응한다.
각각의 밀봉 스트립(47)은 메인 고정 몸체(48)의 외부에서 반경 방향으로 접하며, 그에 따라 각각의 밀봉 스트립(47)을 위한 베어링 표면(56)을 가진다. 밀봉 스트립(47)들은 만곡 개구(53)들을 덮는다(cover). 고정 돌출부(54)들은 각각의 밀봉 스트립(47)의 측면 에지(57)에 대해 접하며, 측면 에지(57)은 인접한 베이스 에지(42)으로부터 멀어지는 방향을 향하거나 허브 리셉터클 공간을 향해 배열된다. 각각의 밀봉 스트립(47)은 베이스 에지(42)에 대해 접하며 인접한 외부 에지(41)에 대해 접한다.
각각의 밀봉 스트립(47)은 자유 밀봉 영역(58)을 형성하기 위하여 인접한 외부 에지(41)에 대해 종방향 중심축(4) 방향으로 축방향으로 돌출된다. 밀봉 영역(58)들은 종방향 중심축(4)에 대해 내부에서 반경 방향으로 베어링 링 베이스(13)에 대해 밀봉부가 형성되도록 접한다.
사이드 채널 컴프레서의 작동 동안, 임펠러(2)는 밀봉 스트립(47)들 위로 이동되는데, 특히 자유 밀봉 영역(58)들 위로 이동된다. 각각의 밀봉 스트립(47)은 하우징 뚜껑(6) 또는 하우징 몸체(5)와 베어링 링(12) 사이의 틈(59)과 중첩된다. 각각의 밀봉 스트립(47)은 인접한 베어링 링 베이스(13) 뒤에서 결합된다.
각각의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 종방향 중심축(4)에 대해 축방향으로 양쪽에 고정된다. 이는, 인접한 베이스 에지(42)와 하우징(3)에 대해 접합 에지(49)가 동시에 접함으로써 그리고 인접한 리테이닝 에지(43) 또는 하우징(3)에 대해 스프링 돌출부(50)들이 접함으로써 구현된다.
각각의 밀봉 스트립(47)은 종방향 중심축(4)에 대해 축방향으로 양쪽에 고정된다. 이는, 인접한 베이스 에지(42) 또는 하우징(3)에 대해 그리고 고정 돌출부(54)들에 대해 각각의 밀봉 스트립(47)이 동시에 접함으로써 구현된다.
각각의 밀봉 스트립(47)은 내부 에지(40)들에 대해 지지되는 스프링 돌출부(50)들에 의해 스프링과 같이 반경 방향으로 외부 방향으로 가압된다(pressed). 이렇게 생성된 스프링 응력(spring stress)은 탄성을 지닌다(elastic). 각각의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 반경 방향으로 외부를 향해 안내되는 스프링 응력을 계속하여 인접한 밀봉 스트립(47)으로 전달하며, 그에 따라, 적절하다면, 반경 방향으로 외부를 향하는 방향으로 공간적으로 자동으로 조절되며, 그 결과 각각의 밀봉 스트립(47)의 마모(wear) 또는 변형(deformation)이 자동으로 상쇄된다(compensated). 밀봉 스트립(47)들은 베어링 링 베이스(13)와 외부 에지(41)들에 대해 가압된다.
밑에서는, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예가 기술된다. 위에 언급한 실시예에 비해, 스프링 돌출부(50)들이 메인 고정 몸체(48)로부터 만곡되어 종방향 중심축(4)에 대해 평행하게 연장되는 만곡 라인(51)들을 형성한다. 그 외에는, 달리 특별한 차이점이 없다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "반경 방향으로(radially)", "축방향으로(axially)" 등은 종방향 중심축(4)에 대한 위치를 나타내기 위해 사용된다.

Claims (15)

  1. 가스를 압축하기 위한 사이드 채널 컴프레서에 있어서, 상기 사이드 채널 컴프레서는:
    하우징(3),
    하우징(3) 내에 배열되고 중심축(4) 주위로 회전 구동될 수 있는 하나 이상의 임펠러(2), 및
    하우징(3) 내에 배열된 하나 이상의 밀봉 조립체(38)를 포함하되, 상기 밀봉 조립체(38)는:
    하나 이상의 임펠러(2)와 하우징(3) 사이에서 하나 이상의 틈(59)을 밀봉하며 하나 이상의 틈(59)을 작게 유지하기 위해 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 외부를 향해 가압하는 하나 이상의 밀봉 장치(47); 및
    하나 이상의 밀봉 장치(47)를 중심축(4)에 대해 축방향으로 고정시키고 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)를 가진 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)와 하나 이상의 밀봉 장치(47)는 장착된 상태에서 중심축(4)에 대해 서로 축방향으로 움직이지 않는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 하나 이상의 밀봉 장치(47) 상에서 고정되어 결합되고 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 돌출되는 하나 이상의 고정 돌출부(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  4. 제3항에 있어서, 하나 이상의 고정 돌출부(54)는 하나 이상의 밀봉 장치(47)외 외부에서 횡방향으로 결합되는(laterally engage) 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 하나 이상의 고정 돌출부(54)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 외부를 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 고정 돌출부(54)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)의 에지(edge) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 고정 돌출부(54)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 만곡되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 하우징(3)에 대한 중심축(4)에 대해 축방향으로 움직이지 않는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 하나 이상의 스프링 돌출부(50)를 포함하며, 상기 스프링 돌출부(50)는, 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 돌출되며 하우징(3)에 대해 지지되고 하나 이상의 밀봉 장치(47)가 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 외부를 향하도록 가압하는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  10. 제9항에 있어서, 하나 이상의 스프링 돌출부(50)는 탭(tab) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 하나 이상의 스프링 돌출부(50)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 중심축(4)에 대해 반경 방향으로 내부를 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 스프링 돌출부(50)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 만곡되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 스프링 돌출부(50)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)의 에지 상에서 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  14. 제3항 내지 제7항 및 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 고정 돌출부(54)와 하나 이상의 스프링 돌출부(50)는 하나 이상의 메인 고정 몸체(48)로부터 반경 방향으로 서로 반대 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 장치-고정 장치(46)는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 사이드 채널 컴프레서.
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