KR20230118584A - 왕복 펌프용 시일 스택 조립체 - Google Patents

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KR20230118584A
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안드레아 마페졸리
허먼 엠. 두보이스
콜비 스타크
필립 부르롯
지노 엘. 스티븐헤이던스
크리스텔 씨. 고이
시앙 얀
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생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션
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Abstract

시스템 및 방법은 조립체를 위한 환형 시일 스택을 제공하는 것을 포함한다. 시일 스택 조립체는 적어도 하나의 제2 환형 시일, 적어도 하나의 제2 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서, 및 스페이서에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일을 포함한다. 시일 스택 조립체는 조립체의 프로브와 하우징 사이에 배치되고, 극저온 온도에서 조립체의 작동 동안, 극저온 온도에의 시일 스택 조립체의 적어도 일부분의 노출 동안, 압력의 변화 동안, 온도의 변화 동안, 또는 이들의 조합 동안 프로브와 하우징 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성된다.

Description

왕복 펌프용 시일 스택 조립체
시일은 조립체의 구성요소들 사이의 누출을 방지하기 위해 많은 산업적 응용에서 사용된다. 일부 응용에서, 시일은 극한의 압력 또는 온도와 같은 극한 작동 조건에 노출될 수 있다. 이러한 극한 작동 조건은 종종, 하우징에 대해 발진하거나, 왕복하거나, 회전하거나, 진동하거나, 이들이 조합된 긴 프로브 또는 샤프트를 따라 효율적이고 신뢰성 있는 시일을 제공하기 위해, 복수의 개별 시일을 사용하는 시일 스택 조립체의 사용을 필요로 한다. 액체 수소의 사용 동안 제시되는 것과 같은 그러한 극한 작동 조건에서, 전통적인 시일 스택 조립체는 시일을 효과적으로 유지하지 않을 수 있다. 따라서, 산업은 이러한 응용을 위한 시일 기술에서 개선을 계속 요구한다.
실시 형태의 특징 및 이점이 달성되고 더 상세하게 이해될 수 있는 방식이 첨부 도면에 도시된 이의 실시 형태를 참조하여 더 특정한 설명을 가질 수 있다. 그러나, 다른 동일하게 효과적인 실시 형태가 있을 수 있기 때문에, 도면은 일부 실시 형태만을 도시하며, 그에 따라서 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다.
도 1a는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른, 환형 시일 스택 조립체를 갖는 조립체의 부분 단면도이다.
도 1b는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른, 환형 시일 스택 조립체를 갖는 조립체의 부분 단면도이다.
도 2는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 제1 환형 시일의 단면도이다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 제2 환형 시일의 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 스페이서의 경사도이다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 제3 환형 시일의 단면도이다.
도 6은 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른, 조립체 내에 환형 시일을 형성하는 방법의 흐름도이다.
상이한 도면에서 동일한 도면 부호의 사용은 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
도 1a는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른, 환형 시일 스택 조립체(101)를 갖는 조립체(100)의 부분 단면도를 도시한다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)는 극저온 왕복 응용일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)는 커플링 조립체, 펌프 조립체, 솔레노이드 조립체, 또는 밸브 조립체일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)는 왕복 펌프 조립체일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)는 극저온 펌프 조립체일 수 있다. 특정 실시 형태에서, 조립체(100)는 액체 수소(LH2) 왕복 펌프를 포함할 수 있다. 조립체(100)는 대체적으로, 하우징(102), 및 하우징(102)에 대해 발진하거나, 왕복하거나, 회전하거나, 진동하거나, 이들이 조합된 프로브 또는 샤프트(104)를 포함할 수 있다. 더 구체적인 실시 형태에서, 조립체(100)는 하우징(102) 및 샤프트(104)를 포함할 수 있으며, 샤프트(104)는 샤프트(104)의 축(106)을 따라 축방향으로 왕복한다. 조립체(100)는, 하우징(102)과 프로브(104) 사이에 형성되고 시일 스택 조립체(101)를 수용하도록 구성된 공동(108)을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 공동(108)은 제1 부분(107) 및 제2 부분(109)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 부분(107)은 제2 부분(109)보다 하우징(102)에 의해 한정된 더 큰 외경을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 부분(107)은 제2 부분(109)보다 하우징(102)에 의해 한정된 더 작은 외경을 포함할 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 제1 부분(107) 및 제2 부분(109)은 하우징(102)에 의해 한정된 실질적으로 유사하거나 동일한 외경을 포함할 수 있다. 시일 스택 조립체(101)의 부분들이 공동(108)의 각각의 부분(107, 109) 내에 배치되어 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 형성할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
제1 시일(110), 적어도 하나의 제2 시일(120), 스페이서(130), 및 제3 시일(140)을 포함하는 환형 시일 스택 조립체(101)는 대체적으로 조립체(100)의 공동(108) 내에 그리고 샤프트(104) 주위에 환형으로 배치될 수 있다. 시일 스택 조립체(101)는 대체적으로 제1 환형 시일(110)에 의해 한정된 상부 단부(제1 단부) 및 제3 환형 시일(140)에 의해 한정된 하부 단부(반대편 제2 단부)를 포함할 수 있다. 시일 스택 조립체(101)는 대체적으로 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104)에 접촉하고 그들 사이에 반경방향 시일을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 극저온 온도에서 조립체(100)의 작동 동안, 극저온 온도에의 시일 스택 조립체(101)의 적어도 일부분의 노출 동안, 또는 이들의 조합 동안 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 조립체의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하기 위해 실온(적어도 약 15℃)과 극저온 온도(적어도 약 -150℃, 또는 심지어 적어도 -270℃) 사이에서 작동하기에 적합할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 또한, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하기 위해 승압(적어도 최대 24 bar(약 350 psi) 이상)에서 작동하기에 적합할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 압력의 변화, 온도의 변화, 또는 이들의 조합 동안 조립체의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하도록 구성될 수 있다.
제1 환형 시일(110)은 조립체(100)의 하우징(102)의 일부분과 샤프트(104)의 일부분에 접촉하고 그들 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 환형 시일(110)은 대체적으로 베이스(112), 베이스(112)로부터 연장되는 내부 밀봉 레그(114), 및 베이스(112)로부터 연장되는 외부 밀봉 레그(116)를 포함하는 재킷(111)을 포함할 수 있다. 제1 환형 시일(110)은 또한, 재킷(111)의 내부 밀봉 레그(114)와 외부 밀봉 레그(116) 사이에서 그들과 접촉하는, 재킷(111) 내에 배치된 에너지공급(energizing) 스프링(118)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(118)은 둥근 모양일 수 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(118)은 타원형, 난형, U-형상, 또는 임의의 다른 적합한 형상일 수 있다. 에너지공급 스프링(118)은 내부 밀봉 레그(114) 및 외부 밀봉 레그(116)를 서로로부터 멀리 편의시켜 제1 환형 시일(110)의 밀봉 레그들(114, 116)과 조립체(100)의 하우징(102) 및 샤프트(104)의 각각 사이의 접촉을 유지하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제1 환형 시일(110)은 스크레이퍼(scraper)(119)를 포함할 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 스크레이퍼(119)는 독립형 구성요소일 수 있고, 제1 환형 시일(110) 없이 시일 스택 조립체(101) 내에 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스크레이퍼(119)는 제1 환형 시일(110)의 베이스에 인접하게 배치될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 스크레이퍼(119)는 시일 스택 조립체의 상부 단부에 배치될 수 있고, 제1 환형 시일(110)의 재킷(111)의 밀봉 레그(114, 116)의 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 스크레이퍼(119)는 조립체(100)의 샤프트(104)로부터 수분, 얼음, 또는 이들의 조합의 축적을 방지하고/하거나 제거하도록 구성될 수 있다. 스크레이퍼(119)를 포함하는 제1 환형 시일(110)은 그의 개시내용이 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제10,626,994 B2호에 개시된 것과 실질적으로 유사할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
제1 환형 시일(110)은 조립체(100)의 공동(108)의 제1 부분(107) 내에 배치될 수 있다. 제1 환형 시일(110)은 시일 스택 조립체(101)의 상부 단부에 배치될 수 있다. 제1 환형 시일(110)은 대체적으로, 재킷(111)이 시일 스택 조립체(101)의 상부 단부를 향해 외향으로 개방되고 재킷(111)의 베이스(112)가 시일 스택 조립체(101)의 하부 단부를 향해 내향으로 배향되도록 공동(108) 내에 배향될 수 있다. 추가적으로, 제1 환형 시일(110)은 대체적으로, 재킷(111)의 내부 밀봉 레그(114)가 샤프트(104)를 따라 그리고 그와 접촉 상태로 연장되고 재킷(111)의 외부 밀봉 레그(116)가 하우징(102)을 따라 그리고 그와 접촉 상태로 연장되도록 공동(108) 내에 배향될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 복수의 제1 환형 시일(110)을 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 복수의 제1 환형 시일(110) 각각은 본 명세서에 개시된 바와 같이 동일한 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 복수의 제1 환형 시일(110)을 포함하는 실시 형태에서, 복수의 제1 환형 시일(110) 중 하나 이상은 스크레이퍼(119)를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 복수의 제1 환형 시일(110)을 포함하는 일부 실시 형태에서, 제1 환형 시일들(110) 중 하나만이 스크레이퍼(119)를 포함할 수 있으며, 따라서 시일 스택 조립체(101)는 단일 스크레이퍼(119)를 포함한다. 그러나, 복수의 제1 환형 시일(110)을 포함하는 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 복수의 스크레이퍼(119)를 포함할 수 있다.
제2 환형 시일(120)은 조립체(100)의 하우징(102)의 일부분과 샤프트(104)의 일부분에 접촉하고 그들 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성될 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 제1 환형 시일(110)과 상이할 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 대체적으로 몸체(122), 몸체(122)로부터 일정 각도로 연장되는 내부 밀봉 레그(123), 및 내부 밀봉 레그(123)의 단부로부터 일정 각도로 연장되는 밀봉 플랜지(124)를 포함할 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 또한 몸체(122) 내에 형성된 공동(127) 내에 그리고 밀봉 레그(123) 및 밀봉 플랜지(124)로부터 몸체(122)의 반대편 면에 배치된 밀봉 링(126)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 O-링을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 에너지공급 스프링을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 공동(127) 내에 통합된 스프링 에너지공급형 시일을 포함할 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 또한 제2 환형 시일(120)의 외경 상에 외부 밀봉 레그를 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 외부 밀봉 레그는 몸체(122)로부터 연장될 수 있고, 제2 환형 시일(120)의 내경 상의 밀봉 레그(123)와 실질적으로 유사하고/하거나 몸체에 대해 대칭일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 몸체(122)는 실질적으로 직사각형 또는 정사각형 프로파일을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 몸체(122)는 둥근 또는 모따기된 코너를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 몸체(122)와 밀봉 레그(123) 및/또는 밀봉 플랜지(124) 사이에 배치된 에너지공급 스프링을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 몸체(122) 전체를 통해 배치된 금속 밴드(129)를 포함할 수 있다. 금속 밴드(129)는 열 수축에 대한 제2 환형 시일(120)의 감도를 감소시킬 수 있다.
제2 환형 시일(120)은 조립체(100)의 공동(108)의 제1 부분(107) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 스크레이퍼(119)에 인접하게 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 제1 환형 시일(110)에 인접하게 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 스크레이퍼(119)와 스페이서(130) 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 제1 환형 시일(110)과 스페이서(130) 사이에 배치될 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 대체적으로 내부 밀봉 레그(123)가 몸체(122)로부터 샤프트(104)를 향해 일정 각도로 그리고 스페이서(130)의 방향으로 내향으로 연장되도록 공동(108) 내에 배향될 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 또한 밀봉 플랜지(124)가 샤프트(104)와 접촉하도록 배향될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 플랜지(124)는 샤프트(104)의 원주 또는 외경 주위에서 실질적으로 평평할 수 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 밀봉 플랜지(124)는 일정 각도로 샤프트(104)에 접촉할 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 또한 밀봉 링(126)이 하우징(102)과 접촉하고 이와 함께 환형 시일을 형성하도록 배향될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 복수의 제2 환형 시일(120)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 2개의 제2 환형 시일(120)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 2개 초과의 제2 환형 시일(120)을 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 복수의 제2 환형 시일(120)은 본 명세서에 개시된 바와 같이 동일한 방향으로 배향될 수 있다. 복수의 제2 환형 시일(120)을 포함하는 실시 형태에서, 제2 환형 시일들(120) 중 하나 이상에는 밀봉 링(126)이 없을 수 있다. 또한, 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 제2 환형 시일(120) 및/또는 스크레이퍼(119)가 시일 스택 조립체(101)의 상부 단부를 한정하도록 제1 환형 시일(110)을 포함하지 않을 수 있다.
스페이서(130)는 제1 환형 시일(110), 적어도 하나의 제2 환형 시일(120), 및 제3 환형 시일(140)과 협력하고/하거나 이들을 지지하여, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 유지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 실질적으로 균일한 내경 및 실질적으로 균일한 외경을 갖는 강성 중공 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 또한 환형 시일들(110, 120, 140) 중 하나 이상에 작용하는 힘을 시일 스택 조립체(101) 내의 다른 환형 시일(110, 120, 140)에 분배하여, 시일 스택 조립체(101)를 가로질러 압력 분포를 유지할 수 있다. 또한, 대안적인 실시 형태에서, 스페이서(130)는 복수의 환형 시일(예컨대, 시일(110, 120, 140), 또는 임의의 다른 적합한 환형 시일) 또는 조립체의 샤프트(104)의 축방향 길이를 따라 시일 스택 조립체(101)의 길이를 채우도록 구성된 다른 환형 구성요소를 포함할 수 있다.
스페이서(130)는 조립체(100)의 공동(108)의 제1 부분(107) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 조립체(100)의 공동(108)의 제1 부분(107) 내에 간극 끼워맞춤(clearance fit)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 조립체(100)의 공동(108)의 제1 부분(107) 내에 엄격한 공차(tight-tolerance) 간극 끼워맞춤을 포함할 수 있다. 스페이서(130)는 제2 환형 시일(120)에 인접하게 배치될 수 있다. 스페이서(130)는 제2 환형 시일(120)과 제3 환형 시일(140) 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 단일 일체형 구성요소일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 복수의 스페이서(130)를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, O-링 또는 다른 밀봉 기구가 인접한 스페이서들(130) 사이에 배치될 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 스페이서(130)는 조립체(100)의 샤프트(104)를 따라 일정 길이를 점유하도록 구성된 임의의 다른 프로파일을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 제3 환형 시일(140), 및/또는 이들의 임의의 조합의 총 길이보다 축방향으로 더 긴 길이를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 시일 스택 조립체(101)의 총 축방향 길이의 대부분을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 시일 스택 조립체(101)의 총 축방향 길이의 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 65%, 또는 적어도 75%를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 시일 스택 조립체(101)의 총 축방향 길이의 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 또는 60% 이하를 포함할 수 있다. 또한, 스페이서(130)는 시일 스택 조립체(101)의 총 축방향 길이의 이러한 최소 값 및 최대 값 중 임의의 값들 사이, 예컨대 시일 스택 조립체(101)의 총 축방향 길이의 적어도 25% 내지 95% 이하, 또는 심지어 적어도 50% 내지 75% 이하를 포함할 수 있다.
제3 환형 시일(140)은 조립체(100)의 하우징(102)의 일부분과 샤프트(104)의 일부분에 접촉하고 그들 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성될 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 제1 환형 시일(110)과 상이할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 제2 환형 시일(120)과 상이할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 대체적으로 베이스(142), 베이스(142)로부터 연장되는 내부 밀봉 레그(144), 및 베이스(142)로부터 연장되는 외부 밀봉 레그(146)를 포함하는 재킷(141)을 포함할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 또한 재킷(141) 내에 배치된 지지 링(148)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 실질적으로 L-형상 구성요소, 실질적으로 U-형상 구성요소, 실질적으로 직사각형인 구성요소, 또는 임의의 다른 적합한 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 재킷(141)의 베이스(142) 및 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 베이스(142), 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144) 및 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 제1 환형 시일(110) 및 제2 환형 시일(120)에 비해 제3 환형 시일(140)에 추가적인 지지부를 제공할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 제1 환형 시일(110) 및 제2 환형 시일(120)에 비해 제3 환형 시일(140)이 더 극한 온도 및/또는 압력에 견디는 것을 가능하게 할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 또한 에너지공급 스프링(150)을 포함할 수 있다. 에너지공급 스프링(150)은 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144)와 지지 링(148) 사이에 그리고 그들과 접촉 상태로 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 타원형 또는 난형일 수 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 둥근 모양, U-형상, 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 에너지공급 스프링(150)은 내부 밀봉 레그(144) 및 외부 밀봉 레그(146)를 서로로부터 멀리 편의시켜 제3 환형 시일(140)의 밀봉 레그들(144, 146)과 조립체(100)의 하우징(102) 및 샤프트(104)의 각각 사이의 접촉을 유지하도록 구성될 수 있다.
제3 환형 시일(140)은 조립체(100)의 공동(108)의 제2 부분(109) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제3 환형 시일(140)은 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 스페이서(130)의 외경보다 더 작은 외경을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제3 환형 시일(140)은 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 스페이서(130)의 외경보다 더 큰 외경을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제3 환형 시일(140)은 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 스페이서(130)의 외경과 실질적으로 유사하거나 동일한 외경을 포함할 수 있다. 제3 환형 시일(140)의 외경은 공동(108)의 제2 부분(109)의 외경에 기초할 수 있음이 이해될 것이다.
일부 실시 형태에서, 제3 환형 시일(140)의 외경은 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 스페이서(130)의 외경보다 적어도 1%, 적어도 2%, 적어도 3%, 적어도 4%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 또는 적어도 25% 더 작거나 더 클 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제3 환형 시일(140)의 외경은 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 스페이서(130)의 외경보다 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 또는 25% 이하 더 작거나 더 클 수 있다. 또한, 제3 환형 시일(140)의 외경은 이러한 최소 값 및 최대 값 중 임의의 값들 사이, 예컨대, 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 스페이서(130)의 외경보다 적어도 1% 내지 50% 이하, 또는 심지어 적어도 10% 내지 25% 이하 더 작거나 더 클 수 있다.
제3 환형 시일(140)은 시일 스택 조립체(101)의 하부 단부에서 스페이서(130)에 인접하게 배치될 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 대체적으로, 재킷(141)이 시일 스택 조립체(101)의 하부 단부를 향해 외향으로 개방되고 재킷(141)의 베이스(142)가 스페이서(130)에 인접하게 그리고/또는 시일 스택 조립체(101)의 상부 단부를 향해 내향으로 배향되도록 공동(108) 내에 배향될 수 있다. 추가적으로, 제3 환형 시일(140)은 대체적으로, 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144)가 샤프트(104)를 따라 그리고 그와 접촉 상태로 연장되고 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(116)가 하우징(102)을 따라 그리고 그와 접촉 상태로 연장되도록 공동(108) 내에 배향될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 복수의 제3 시일(140)을 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 복수의 제3 환형 시일(140) 각각은 본 명세서에 개시된 바와 같이 동일한 방향으로 배향될 수 있다.
도 1b는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른, 환형 시일 스택 조립체(101)를 갖는 조립체(100)의 부분 단면도를 도시한다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)는 제2 시일(120) 및 제3 시일(140)만을 갖는 시일 스택 조립체(101)를 포함할 수 있다. 조립체(100)의 구성요소들은 전술한 바와 같이 도 1a에서 유사하게 언급된 구성요소들과 모두 동일한 특징을 가질 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2 시일(120)은 몸체(122), 내부 밀봉 레그(123), 및 밀봉 레그(123)의 단부로부터 일정 각도로 연장되는 밀봉 플랜지(124)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 시일(120)은 제2 시일(120)의 몸체(122)의 공동(127) 내에 배치된 밀봉 링(126)을 포함할 수 있다. 또한, 밀봉 링(126)은 에너지공급 스프링을 포함할 수 있다. 이 실시 형태에서, 제2 시일(120)은 공동(127)을 부분적으로 형성하는 제2 환형 시일(120)의 외경 상에 외부 밀봉 레그를 형성한다.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 시일 스택 조립체(101)는 제3 시일(140)을 포함할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 조립체(100)의 공동(108)의 제2 부분(109) 내에 배치될 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 대체적으로 베이스(142), 베이스(142)로부터 연장되는 내부 밀봉 레그(144), 및 베이스(142)로부터 연장되는 외부 밀봉 레그(146)를 포함하는 재킷(141)을 포함할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 또한 에너지공급 스프링(150)을 포함할 수 있다. 에너지공급 스프링(150)은 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144)와 지지 링(148) 사이에 그리고 그들과 접촉 상태로 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 타원형 또는 난형일 수 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 둥근 모양, U-형상, 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 에너지공급 스프링(150)은 내부 밀봉 레그(144) 및 외부 밀봉 레그(146)를 서로로부터 멀리 편의시켜 제3 환형 시일(140)의 밀봉 레그들(144, 146)과 조립체(100)의 하우징(102) 및 샤프트(104)의 각각 사이의 접촉을 유지하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 제3 환형 시일(140)은 또한 재킷(141) 내에 배치된 지지 링(148)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 실질적으로 L-형상 구성요소, 실질적으로 U-형상 구성요소, 실질적으로 직사각형인 구성요소, 또는 임의의 다른 적합한 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 재킷(141)의 베이스(142) 및 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 베이스(142), 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144) 및 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 외부 밀봉 레그(146)는 지지 링(148)을 적어도 부분적으로 중첩하여 재킷(141) 내에 지지 링(148)을 유지할 수 있다. 도 2는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 제1 환형 시일(110)의 단면도를 도시한다. 제1 환형 시일(110)은 대체적으로 베이스(112), 베이스(112)로부터 연장되는 내부 밀봉 레그(114), 및 베이스(112)로부터 연장되는 외부 밀봉 레그(116)를 포함하는 재킷(111)을 포함할 수 있다. 제1 환형 시일(110)은 또한, 재킷(111)의 내부 밀봉 레그(114)와 외부 밀봉 레그(116) 사이에서 그들과 접촉하는, 재킷(111) 내에 배치된 에너지공급 스프링(118)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 내부 밀봉 레그(114) 및 외부 밀봉 레그(116)는 실질적으로 유사하고/하거나 베이스(112)의 중심선에 대해 대칭일 수 있다. 추가적으로, 도시되지 않지만, 제1 환형 시일(110)은 또한 스크레이퍼(119)를 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 재킷(111)은 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 재킷(111)은, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(118)은 탄성 금속 재료로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 에너지공급 스프링(118)은 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(118)은 코팅 또는 도금, 예컨대 금 도금, 은 도금, 니켈 도금, 알루미늄 크롬 질화물(AlCrN) 도금, 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN) 도금, 임의의 다른 내마모성 금속 도금, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 제2 환형 시일(120)의 단면도를 도시한다. 제2 환형 시일(120)은 대체적으로 몸체(122), 몸체(122)로부터 일정 각도로 연장되는 내부 밀봉 레그(123), 및 내부 밀봉 레그(123)의 단부로부터 일정 각도로 연장되는 밀봉 플랜지(124)를 포함할 수 있다. 제2 환형 시일(120)은 또한 몸체(122) 내에 형성된 공동(127) 내에 그리고 밀봉 레그(123) 및 밀봉 플랜지(124)로부터 몸체(122)의 반대편 면에 배치된 밀봉 링(126)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 O-링을 포함할 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 에너지공급 스프링을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 몸체(122)는 실질적으로 직사각형 또는 정사각형 프로파일을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시 형태에서, 몸체(122)는 둥근 또는 모따기된 코너를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 스프링(120)은 몸체(122)와 밀봉 레그(123) 및/또는 밀봉 플랜지(124) 사이에 배치된 에너지공급 스프링을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 환형 시일(120)은 몸체(122) 전체를 통해 배치된 금속 밴드(129)를 포함할 수 있다. 금속 밴드(129)는 열 수축에 대한 제2 환형 시일(120)의 감도를 감소시킬 수 있다.
언급된 바와 같이, 내부 밀봉 레그(123)는 몸체(122)로부터 일정 각도로 연장될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 내부 밀봉 레그(123)는 몸체(122)로부터 적어도 15도, 적어도 30도, 적어도 35도, 적어도 40도, 적어도 45도, 적어도 50도, 적어도 55도, 적어도 60도, 적어도 65도, 또는 적어도 70도의 각도로 연장될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 내부 밀봉 레그(123)는 몸체(122)로부터 90도 이하, 85도 이하, 80도 이하, 75도 이하, 또는 70도 이하의 각도로 연장될 수 있다. 또한, 내부 밀봉 레그(123)는 몸체(122)로부터 이러한 최소 값 및 최대 값 중 임의의 값들 사이의 각도, 예컨대 적어도 15도 내지 90도 이하, 또는 심지어 적어도 30도 내지 60도 이하로 연장될 수 있음이 이해될 것이다.
일부 실시 형태에서, 몸체(122), 내부 밀봉 레그(123), 및 밀봉 플랜지(124)(집합적으로 본체 부분)는 대체적으로 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 몸체(122), 내부 밀봉 레그(123), 및 밀봉 플랜지(124)(집합적으로 본체 부분)는, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 탄성중합체 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 탄성 금속 재료로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 밀봉 링(126)은 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 링(126)은 코팅 또는 도금, 예컨대 금 도금, 은 도금, 니켈 도금, 알루미늄 크롬 질화물(AlCrN) 도금, 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN) 도금, 임의의 다른 내마모성 금속 도금, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 4는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 스페이서(130)의 경사도를 도시한다. 스페이서(130)는 대체적으로, 실질적으로 균일한 내경 및 실질적으로 균일한 외경을 갖는 강성 중공 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 제1 환형 시일(110), 적어도 하나의 제2 환형 시일(120), 및 제3 환형 시일(140)과 협력하고/하거나 이들을 지지하여, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 유지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 또한 환형 시일들(110, 120, 140) 중 하나 이상에 작용하는 힘을 시일 스택 조립체(101) 내의 다른 환형 시일(110, 120, 140)에 분배하여, 시일 스택 조립체(101)를 가로질러 압력 분포를 유지할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 금속 재료로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 스페이서(130)는 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스페이서(130)는 코팅 또는 도금을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 코팅은 PTFE, 금, 은, 니켈, 알루미늄 크롬 질화물(AlCrN), 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN), 청동, 임의의 다른 내마모성 금속 도금, 임의의 다른 연질 금속 도금, 또는 이들의 임의의 조합으로 형성될 수 있다. 코팅 또는 도금은 스페이서(130)를, 스페이서(130)에 대한 샤프트(104)의 상대 이동에 의해 야기되는 마모로부터 보호하도록 구성될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 스페이서(130)는 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 스페이서(130)는, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른 제3 환형 시일(140)의 단면도를 도시한다. 제3 환형 시일(140)은 대체적으로 베이스(142), 베이스(142)로부터 연장되는 내부 밀봉 레그(144), 및 베이스(142)로부터 연장되는 외부 밀봉 레그(146)를 포함하는 재킷(141)을 포함할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 또한 재킷(141) 내에 배치된 지지 링(148)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 실질적으로 L-형상 구성요소, 실질적으로 U-형상 구성요소, 또는 임의의 다른 적합한 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 재킷(141)의 베이스(142) 및 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지지 링(148)은 지지 링(148)이 베이스(142), 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144) 및 재킷(141)의 외부 밀봉 레그(146)와 접촉하도록 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 외부 밀봉 레그(146)는 지지 링(148)을 적어도 부분적으로 중첩하여 재킷(141) 내에 지지 링(148)을 유지할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 제1 환형 시일(110) 및 제2 환형 시일(120)에 비해 제3 환형 시일(140)에 추가적인 지지부를 제공할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 제1 환형 시일(110) 및 제2 환형 시일(120)에 비해 제3 환형 시일(140)이 더 극한 온도 및/또는 압력에 견디는 것을 가능하게 할 수 있다. 제3 환형 시일(140)은 또한 에너지공급 스프링(150)을 포함할 수 있다. 에너지공급 스프링(150)은 재킷(141)의 내부 밀봉 레그(144)와 지지 링(148) 사이에 그리고 그들과 접촉 상태로 재킷(141) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 타원형 또는 난형일 수 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 둥근 모양, U-형상, 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 에너지공급 스프링(150)은 내부 밀봉 레그(144) 및 외부 밀봉 레그(146)를 서로로부터 멀리 편의시켜 제1 환형 시일(140)의 밀봉 레그들(144, 146)과 조립체(100)의 하우징(102) 및 샤프트(104)의 각각 사이의 접촉을 유지하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 재킷(141)은 대체적으로 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 재킷(141)은, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 지지 링(148)은 대체적으로 탄성 금속 재료로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 지지 링(148)은 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 금속 지지 링(148)은 코팅 또는 도금, 예컨대 금 도금, 은 도금, 니켈 도금, 알루미늄 크롬 질화물(AlCrN) 도금, 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN) 도금, 임의의 다른 내마모성 금속 도금, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 대체적으로 탄성 금속 재료로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 에너지공급 스프링(150)은 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 에너지공급 스프링(150)은 코팅 또는 도금, 예컨대 금 도금, 은 도금, 니켈 도금, 알루미늄 크롬 질화물(AlCrN) 도금, 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN) 도금, 임의의 다른 내마모성 금속 도금, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시 형태에 따른, 조립체(100) 내에 환형 시일을 형성하는 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 본 방법(500)은 블록(502)에서, 제1 환형 시일(110), 제1 환형 시일(110)에 축방향으로 인접하게 배치된 적어도 하나의 제2 환형 시일(120), 적어도 하나의 제2 환형 시일(120)에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서(130), 및 스페이서(130)에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일(140)을 갖는 시일 스택 조립체(101)를 포함하는 조립체(100)를 제공함으로써 시작될 수 있다. 본 방법(500)은 블록(504)에서, 극저온 온도에서 조립체(100)를 작동시키는 단계, 시일 스택 조립체(101)의 적어도 일부분을 극저온 온도에 노출시키는 단계, 또는 이들의 조합에 의하여 계속될 수 있다. 본 방법(500)은 블록(506)에서, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계에 의해 계속될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계는 극저온 온도에서 조립체(100)를 작동시키는 단계, 시일 스택 조립체(101)의 적어도 일부분을 극저온 온도에 노출시키는 단계, 또는 이들의 조합과 동시에 발생될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계는 샤프트(104)와 시일 스택 조립체(101) 사이의 상대 운동 동안 발생할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조립체(100)의 하우징(102)과 샤프트(104) 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계는 압력의 변화, 온도의 변화, 또는 이들의 조합 동안 발생할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 제3 환형 시일(140)이 극저온 온도를 겪도록 조립체(100) 내에 배향될 수 있다.
시일 스택 조립체(101)의 실시 형태는 특정 응용에 적합한 총 축방향 길이를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)의 총 축방향 길이는 적어도 25 mm, 적어도 50 mm, 적어도 75 mm, 적어도 100 mm, 적어도 125 mm, 적어도 150 mm, 적어도 175 mm, 적어도 200 mm, 적어도 225 mm, 적어도 250 mm, 적어도 275 mm, 적어도 300 mm, 적어도 325 mm, 적어도 350 mm, 적어도 375 mm, 적어도 400 mm, 적어도 425 mm, 적어도 450 mm, 적어도 475 mm, 적어도 500 mm, 또는 적어도 1000 mm일 수 있다.
시일 스택 조립체(101)의 실시 형태는 특정 응용에 적합한 내경 및 외경을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)의 내경은 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm, 적어도 4 mm, 적어도 5 mm, 적어도 6 mm, 적어도 7 mm, 적어도 8 mm, 적어도 9 mm, 적어도 10 mm, 적어도 25 mm, 적어도 50 mm, 적어도 75 mm, 적어도 100 mm, 적어도 150 mm, 적어도 200 mm, 적어도 250 mm, 적어도 300 mm, 적어도 500 mm이거나, 심지어 그보다 클 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)의 외경은 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm, 적어도 4 mm, 적어도 5 mm, 적어도 6 mm, 적어도 7 mm, 적어도 8 mm, 적어도 9 mm, 적어도 10 mm, 적어도 11 mm, 적어도 12 mm, 적어도 13 mm, 적어도 14 mm, 적어도 15 mm, 적어도 25 mm, 적어도 50 mm, 적어도 75 mm, 적어도 100 mm, 적어도 150 mm, 적어도 200 mm, 적어도 250 mm, 적어도 300 mm, 적어도 500 mm, 적어도 1000 mm이거나, 심지어 그보다 클 수 있다.
더욱이, 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 제3 환형 시일(140)은 다른 적합한 환형 시일과 상호교환가능할 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 제3 환형 시일(140)은 상호교환가능할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120), 및/또는 제3 환형 시일(140)은 시일 스택 조립체(101) 내에 있지 않을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일 스택 조립체(101)는 제1 환형 시일(110)을 포함하지 않을 수 있지만, 스크레이퍼(119)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 환형 시일(110)은 제3 환형 시일(140)과 실질적으로 유사하거나 심지어 동일할 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 제1 환형 시일(110)은 제3 환형 시일(140)과 동일할 수 있고, 본 명세서에 개시된 바와 같이 스크레이퍼(119)를 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시 형태에서, 조립체(100) 및/또는 시일 스택 조립체(101)는 제1 환형 시일(110), 제2 환형 시일(120) 또는 복수의 제2 환형 시일(120), 스페이서(130), 및/또는 제3 환형 시일(140) 중 임의의 것 사이에 추가적인 개재 환형 시일을 포함할 수 있다.
조립체(100), 시일 스택 조립체(101), 및/또는 조립체(100)에 환형 시일을 형성하는 방법(600)의 실시 형태는 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
실시 형태 1. 환형 시일 스택 조립체로서, 제1 환형 시일; 제1 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 적어도 하나의 제2 환형 시일; 적어도 하나의 제2 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서; 및 스페이서에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일을 포함하는, 환형 시일 스택 조립체.
실시 형태 2. 환형 시일 스택 조립체로서, 환형 시일 스택의 상부 단부에 배치된 제1 환형 시일; 제1 환형 시일에 대해 시일 스택의 하부 단부를 향해 배치된 적어도 하나의 제2 환형 시일; 적어도 하나의 제2 환형 시일에 대해 시일 스택의 하부 단부를 향해 배치된 스페이서; 및 시일 스택 조립체의 하부 단부에 배치된 제3 환형 시일을 포함하는, 환형 시일 스택 조립체.
실시 형태 3. 실시 형태 1 또는 실시 형태 2에 있어서, 시일 스택 조립체는 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 시일을 제공하도록 구성되는, 시일 스택 조립체.
실시 형태 4. 실시 형태 3에 있어서, 공동이 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 형성되는, 시일 스택 조립체.
실시 형태 5. 조립체로서, 하우징; 하우징 내에 배치된 샤프트; 하우징과 샤프트 사이에 형성된 공동; 및 공동 내에 그리고 샤프트 주위에 환형으로 배치된 환형 시일 스택 조립체를 포함하고, 환형 시일 스택은 하우징과 샤프트 사이에 시일을 제공하도록 구성되고, 시일 스택 조립체는 제1 환형 시일; 제1 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 적어도 하나의 제2 환형 시일;
적어도 하나의 제2 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서; 및 스페이서에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일을 포함하는, 조립체.
실시 형태 6. 실시 형태 4 또는 실시 형태 5에 있어서, 공동은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 7. 실시 형태 6에 있어서, 제1 부분은 제2 부분보다 하우징에 의해 한정된 더 큰 외경을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 8. 실시 형태 6에 있어서, 제1 부분은 제2 부분보다 하우징에 의해 한정된 더 작은 외경을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 9. 실시 형태 6에 있어서, 제1 부분은 제2 부분보다 하우징에 의해 한정된 실질적으로 유사하거나 동일한 외경을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 10. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 제1 환형 시일에 의해 한정되는 상부 단부 및 제3 환형 시일에 의해 한정되는 하부 단부를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 11. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일은, 베이스, 베이스로부터 연장되는 내부 밀봉 레그, 및 베이스로부터 연장되는 외부 밀봉 레그를 포함하는 재킷; 및 재킷의 내부 밀봉 레그와 외부 밀봉 레그 사이에 그리고 그들과 접촉하여 재킷 내에 배치되는 에너지공급 스프링을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 12. 실시 형태 11에 있어서, 제1 환형 시일은 스크레이퍼를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 13. 실시 형태 12에 있어서, 스크레이퍼는 제1 환형 시일의 베이스에 인접하게 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 14. 실시 형태 12 또는 실시 형태 13에 있어서, 스크레이퍼는 조립체의 샤프트로부터 수분, 얼음, 또는 이들의 조합의 축적을 방지하거나 제거하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 15. 실시 형태 5 내지 실시 형태 7 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일은 조립체의 공동의 제1 부분 내에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 16. 실시 형태 10 내지 실시 형태 15 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일은 시일 스택 조립체의 상부 단부에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 17. 실시 형태 11 내지 실시 형태 16 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일은 재킷이 시일 스택 조립체의 상부 단부를 향해 외향으로 개방되고 재킷의 베이스가 시일 스택 조립체의 하부 단부를 향해 내향으로 배향되도록 공동 내에 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 18. 실시 형태 17에 있어서, 제1 환형 시일은 재킷의 내부 밀봉 레그가 샤프트를 따라 그리고 샤프트와 접촉 상태로 연장되고 재킷의 외부 밀봉 레그가 하우징을 따라 그리고 하우징과 접촉 상태로 연장되도록 공동 내에 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 19. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 복수의 제1 환형 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 20. 실시 형태 19에 있어서, 복수의 제1 환형 시일들 각각은 동일한 방향으로 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 21. 실시 형태 11 내지 실시 형태 20 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일의 재킷은 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 22. 실시 형태 21에 있어서, 제1 환형 시일의 재킷은, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 23. 실시 형태 11 내지 실시 형태 22 중 어느 하나에 있어서, 에너지공급 스프링은 탄성 금속 재료로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 24. 실시 형태 23에 있어서, 에너지공급 스프링은, 코팅의 유무에 관계 없이, Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 25. 실시 형태 2 내지 실시 형태 24 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일은 조립체의 하우징의 일부분과 샤프트의 일부분에 접촉하고 그들 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 26. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 제1 환형 시일과 상이한, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 27. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 몸체, 몸체로부터 일정 각도로 연장되는 내부 밀봉 레그, 내부 밀봉 레그의 단부로부터 일정 각도로 연장되는 밀봉 플랜지, 및 몸체에 형성된 공동 내에 그리고 밀봉 레그 및 밀봉 플랜지로부터 몸체의 반대편 면 상에 배치된 밀봉 링을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 28. 실시 형태 27에 있어서, 몸체와 밀봉 레그 및/또는 밀봉 플랜지 사이에 배치된 에너지공급 스프링을 추가로 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 29. 실시 형태 27 또는 실시 형태 28에 있어서, 몸체는 실질적으로 직사각형 또는 정사각형 프로파일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 30. 실시 형태 29에 있어서, 몸체는 둥근 또는 모따기된 코너를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 31. 실시 형태 6 내지 실시 형태 30 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 조립체의 공동의 제1 부분 내에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 32. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 제1 환형 시일에 인접하게 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 33. 실시 형태 32에 있어서, 제2 환형 시일은 제1 환형 시일과 스페이서 사이에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 34. 실시 형태 27 내지 실시 형태 33 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 내부 밀봉 레그가 몸체로부터 샤프트를 향해 일정 각도로 그리고 스페이서의 방향으로 내향으로 연장되도록 공동 내에 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 35. 실시 형태 34에 있어서, 제2 환형 시일은 밀봉 플랜지가 샤프트와 접촉하도록 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 36. 실시 형태 35에 있어서, 밀봉 플랜지는 샤프트의 원주 또는 외경 주위에서 실질적으로 평평한, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 37. 실시 형태 27 내지 실시 형태 36 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 밀봉 링이 조립체의 하우징과 접촉하고 그와 함께 환형 시일을 형성하도록 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 38. 실시 형태 37에 있어서, 밀봉 링은 O-링, 에너지공급 스프링, 또는 스프링 에너지공급형 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 39. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 복수의 제2 환형 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 40. 실시 형태 39에 있어서, 시일 스택 조립체는 2개의 제2 환형 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 41. 실시 형태 39에 있어서, 시일 스택 조립체는 2개 초과의 제2 환형 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 42. 실시 형태 39 내지 실시 형태 41 중 어느 하나에 있어서, 복수의 제2 환형 시일들 각각은 동일한 방향으로 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 43. 실시 형태 39 내지 실시 형태 42 중 어느 하나에 있어서, 복수의 제2 환형 시일 중 하나 이상에는 밀봉 링이 없는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 44. 실시 형태 27 내지 실시 형태 43 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일의 몸체, 내부 밀봉 레그, 및 밀봉 플랜지를 포함하는 본체 부분은 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 45. 실시 형태 44에 있어서, 본체 부분은, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 46. 실시 형태 27 내지 실시 형태 45 중 어느 하나에 있어서, 밀봉 링은 탄성중합체 재료로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 47. 실시 형태 27 내지 실시 형태 45 중 어느 하나에 있어서, 밀봉 링은 탄성 금속 재료로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 48. 실시 형태 47에 있어서, 밀봉 링은 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 49. 실시 형태 2 내지 실시 형태 48 중 어느 하나에 있어서, 제2 환형 시일은 조립체의 하우징의 일부분과 샤프트의 일부분에 접촉하고 그들 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 50. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 실질적으로 균일한 내경 및 실질적으로 균일한 외경을 갖는 강성 중공 구성요소, 복수의 환형 시일, 다른 환형 구성요소, 또는 이들의 조합을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 51. 실시 형태 6 내지 실시 형태 50 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 조립체의 공동의 제1 부분 내에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 52. 실시 형태 51에 있어서, 스페이서는 조립체의 공동의 제1 부분 내에 간극 끼워맞춤을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 53. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 제2 환형 시일에 인접하게 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 54. 실시 형태 53에 있어서, 스페이서는 제2 환형 시일과 제3 환형 시일 사이에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 55. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 단일 일체형 구성요소인, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 56. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 시일 스택 조립체의 총 축방향 길이의 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 65%, 또는 적어도 75%를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 57. 실시 형태 56에 있어서, 스페이서는 시일 스택 조립체의 총 축방향 길이의 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 또는 60% 이하를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 58. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 금속 재료로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 59. 실시 형태 58에 있어서, 스페이서는 Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 60. 실시 형태 59에 있어서, 스페이서는 코팅을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 61. 실시 형태 60에 있어서, 코팅은 PTFE, 청동, 은, 금, 니켈, 알루미늄 크롬 질화물(AlCrN), 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN), 임의의 다른 내마모성 금속 도금, 임의의 다른 연질 금속 도금, 또는 이들의 임의의 조합으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 62. 실시 형태 2 내지 실시 형태 61 중 어느 하나에 있어서, 스페이서는 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및 제3 환형 시일을 지지하여 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 유지하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 63. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은 제1 환형 시일과 상이한, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 64. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은 제2 환형 시일과 상이한, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 65. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은, 베이스, 베이스로부터 연장되는 내부 밀봉 레그, 및 베이스로부터 연장되는 외부 밀봉 레그를 포함하는 재킷; 재킷 내에 배치된 지지 링; 및 재킷의 내부 밀봉 레그와 지지 링 사이에 그리고 그들과 접촉 상태로 배치된 에너지공급 스프링을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 66. 실시 형태 65에 있어서, 지지 링은 실질적으로 L-형상, 실질적으로 U-형상, 또는 실질적으로 직사각형인 구성요소를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 67. 실시 형태 65 또는 실시 형태 66에 있어서, 지지 링은 지지 링이 베이스, 재킷의 내부 밀봉 레그, 재킷의 외부 밀봉 레그, 또는 이들의 조합과 접촉하도록 재킷 내에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 68. 실시 형태 65 내지 실시 형태 67 중 어느 하나에 있어서, 지지 링은 제1 환형 시일 및 제2 환형 시일에 비해 제3 환형 시일에 추가적인 지지부를 제공하고, 제3 환형 시일이 제1 환형 시일 및 제2 환형 시일에 비해 더 극한 온도 및/또는 압력에 견디는 것을 가능하게 하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 69. 실시 형태 11 내지 실시 형태 68 중 어느 하나에 있어서, 제1 환형 시일의 에너지공급 스프링 및 제2 환형 시일의 에너지공급 스프링은 타원형, 난형, 둥근 모양, 또는 U-형상인, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 70. 실시 형태 6 내지 실시 형태 69 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은 조립체의 공동의 제2 부분 내에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 71. 실시 형태 70에 있어서, 제3 환형 시일은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경보다 작은 외경을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 72. 실시 형태 71에 있어서, 제3 환형 시일의 외경은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경보다 적어도 1%, 적어도 2%, 적어도 3%, 적어도 4%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 또는 적어도 25% 더 작은, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 73. 실시 형태 72에 있어서, 제3 환형 시일의 외경은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경보다 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 또는 25% 이하 더 작은, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 74. 실시 형태 70에 있어서, 제3 환형 시일은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경보다 큰 외경을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 75. 실시 형태 74에 있어서, 제3 환형 시일의 외경은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경보다 적어도 1%, 적어도 2%, 적어도 3%, 적어도 4%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 또는 적어도 25% 더 큰, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 76. 실시 형태 75에 있어서, 제3 환형 시일의 외경은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경보다 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 또는 25% 이하 더 큰, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 77. 실시 형태 70에 있어서, 제3 환형 시일은 제1 환형 시일, 제2 환형 시일, 및/또는 스페이서의 외경과 실질적으로 유사하거나 동일한 외경을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 78. 실시 형태 11 내지 실시 형태 77 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은 시일 스택 조립체의 하부 단부에서 스페이서에 인접하게 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 79. 실시 형태 63 내지 실시 형태 78 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은 재킷이 시일 스택 조립체의 하부 단부를 향해 외향으로 개방되고 재킷의 베이스가 스페이서에 인접하게 그리고/또는 시일 스택 조립체의 상부 단부를 향해 내향으로 배향되도록 공동 내에 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 80. 실시 형태 79에 있어서, 제3 환형 시일은 재킷의 내부 밀봉 레그가 샤프트를 따라 그리고 샤프트와 접촉 상태로 연장되고 재킷의 외부 밀봉 레그가 하우징을 따라 그리고 하우징과 접촉 상태로 연장되도록 공동 내에 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 81. 선행하는 실시 형태들 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 복수의 제3 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 82. 실시 형태 81에 있어서, 복수의 제3 환형 시일들 각각은 동일한 방향으로 배향되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 83. 실시 형태 11 내지 실시 형태 82 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일의 재킷은 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 84. 실시 형태 83에 있어서, 제3 환형 시일의 재킷은, 보강 충전제의 유무에 관계 없이, PTFE, 플루오로중합체, 퍼플루오로중합체, PTFE, TFM, PVF, PVDF, PCTFE, PFA, FEP, ETFE, ECTFE, PCTFE, 폴리아릴케톤, 예컨대 PEEK, PEK, 또는 PEKK, 폴리술폰, 예컨대 PPS, PPSU, PSU, PPE, 또는 PPO, 방향족 폴리아미드, 예컨대 PPA, 열가소성 폴리이미드, 예컨대 PEI 또는 TPI, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 85. 실시 형태 11 내지 실시 형태 84 중 어느 하나에 있어서, 에너지공급 스프링은 탄성 금속 재료로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 86. 실시 형태 85에 있어서, 에너지공급 스프링은, 코팅의 유무에 관계 없이, Inconel®과 같은 니켈-크롬계 합금, 니켈계 합금, 코발트-크롬-니켈-몰리브덴 합금, Elgiloy®와 같은 코발트-크롬-니켈 합금, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 스테인리스 강, 스프링 강, 강철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 납, 철, 또는 청동으로 형성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 87. 실시 형태 2 내지 실시 형태 86 중 어느 하나에 있어서, 제3 환형 시일은 조립체의 하우징의 일부분과 샤프트의 일부분에 접촉하고 그들 사이에 환형 시일을 제공하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 88. 실시 형태 2 내지 실시 형태 87 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하기 위해 실온(적어도 약 15℃)과 극저온 온도(적어도 약 -150℃, 또는 심지어 적어도 약 -270℃) 사이에서, 승압(적어도 최대 24 bar(약 350 psi) 이상), 또는 이들의 조합에서 작동하기에 적합한, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 89. 실시 형태 2 내지 실시 형태 88 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 극저온 온도에서 조립체의 작동 동안, 극저온 온도에의 시일 스택 조립체의 적어도 일부분의 노출 동안, 또는 이들의 조합 동안 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 90. 실시 형태 2 내지 실시 형태 89 중 어느 하나에 있어서, 시일 스택 조립체는 압력의 변화, 온도의 변화, 또는 이들의 조합 동안 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하도록 구성되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 91. 실시 형태 2 또는 실시 형태 90 중 어느 하나에 있어서, 조립체는 극저온 왕복 응용을 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 92. 실시 형태 2 내지 실시 형태 91 중 어느 하나에 있어서, 조립체는 펌프를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 93. 실시 형태 92에 있어서, 조립체는 왕복 펌프를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 94. 실시 형태 93에 있어서, 조립체는 극저온 왕복 펌프를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 95. 실시 형태 94에 있어서, 조립체는 액체 수소(LH2) 왕복 펌프를 포함하는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 96. 실시 형태 95에 있어서, 시일 스택 조립체는 액체 수소(LH2) 왕복 펌프의 저압 측에 배치되는, 시일 스택 조립체 또는 조립체.
실시 형태 97. 조립체 내에 환형 시일을 형성하는 방법으로서, 제1 환형 시일, 제1 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 적어도 하나의 제2 환형 시일, 적어도 하나의 제2 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서, 및 스페이서에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일을 갖는 시일 스택 조립체를 포함하는 조립체를 제공하는 단계; 극저온 온도에서 조립체를 작동시키는 단계, 시일 스택 조립체의 적어도 일부분을 극저온 온도에 노출시키는 단계, 또는 이들의 조합 단계; 및 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
실시 형태 98. 실시 형태 97에 있어서, 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계는 샤프트와 시일 스택 조립체 사이의 상대 운동 동안 발생하는, 방법.
실시 형태 99. 실시 형태 97 또는 실시 형태 98에 있어서, 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계는 극저온 온도에서 조립체를 작동시키는 단계, 시일 스택 조립체의 적어도 일부분을 극저온 온도에 노출시키는 단계, 또는 이들의 조합 단계와 동시에 발생하는, 방법.
실시 형태 100. 실시 형태 97 내지 실시 형태 99 중 어느 하나에 있어서, 조립체의 하우징과 샤프트 사이에 환형 시일을 지속적으로 제공하는 단계는 압력의 변화, 온도 변화, 또는 이들의 조합 동안 발생하는, 방법.
실시 형태 101. 실시 형태 97 내지 실시 형태 100 중 어느 하나에 있어서, 조립체는 극저온 왕복 응용을 포함하는, 방법.
실시 형태 102. 실시 형태 97 내지 실시 형태 101 중 어느 하나에 있어서, 조립체는 펌프를 포함하는, 방법.
실시 형태 103. 실시 형태 102에 있어서, 조립체는 왕복 펌프를 포함하는, 방법.
실시 형태 104. 실시 형태 103에 있어서, 조립체는 극저온 왕복 펌프를 포함하는, 방법.
실시 형태 105. 실시 형태 104에 있어서, 조립체는 액체 수소(LH2) 왕복 펌프를 포함하는, 방법.
실시 형태 106. 실시 형태 105에 있어서, 시일 스택 조립체는 액체 수소(LH2) 왕복 펌프의 저압 측에 배치되는, 방법.
이러한 서면으로 된 설명은, 최상의 모드를 포함한 실시 형태를 개시하고, 또한, 당업자가 본 발명을 제조하고 사용하는 것을 가능하게 하기 위한 예를 사용한다. 특허가능한 범주는 청구범위에 의해 정의되며, 당업자에게 발생하는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은, 그들이 청구범위의 문자 표현과 상이하지 않은 구조적 요소를 갖는 경우에, 또는 그들이 청구범위의 문자 표현과 실질적인 차이를 갖는 등가의 구조적 요소를 포함하는 경우에, 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.
대체적인 설명 또는 예에서 전술된 모든 활동이 요구되지 않고, 특정 활동의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 설명된 것에 더하여 하나 이상의 추가 활동이 수행될 수 있다는 것에 유의한다. 또한 추가로, 활동들이 열거되는 순서는 반드시 이들이 수행되는 순서가 아니다.
전술한 명세서에서, 개념들이 특정 실시 형태들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 하기의 청구범위에 제시된 바와 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "갖는다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 특징부들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치가 반드시 그러한 특징부들로만 제한되는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 고유하지 않은 다른 특징부를 포함할 수 있다. 추가로, 명시적으로 반대로 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적인 또는이 아닌 포괄적인 또는을 지칭한다. 예를 들어, 조건 A 또는 조건 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A가 참이고(또는 존재하고) B는 거짓임(또는 존재하지 않음), A가 거짓이고(또는 존재하지 않고) B는 참임(또는 존재함), 및 A와 B 둘 모두가 참임(또는 존재함).
또한, "a" 또는 "an"의 사용은 본 명세서에 설명된 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 사용되어 본 발명의 범주의 일반적인 의미를 제공하는 것이다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 해석되어야 하며, 단수형은 그것이 다르게 의미되는 것이 명백하지 않은 한 복수를 또한 포함한다.
이점, 다른 장점, 및 문제에 대한 해결책은 특정 실시 형태와 관련하여 위에서 설명되었다. 그러나, 이점, 장점, 문제에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점, 또는 해결책이 발생하거나 더 두드러지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)가 청구범위의 일부 또는 전부의 중요한, 필요한, 또는 본질적인 특징부로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서를 읽은 후, 당업자는 소정 특징부가 명확성을 위해 별도의 실시 형태의 맥락에서 본 명세서에 기재되어 있고 또한 단일 실시 형태에서 조합하여 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 반대로, 간결성을 위해 단일 실시 형태의 맥락에서 설명되는 다양한 특징부들이 또한 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수 있다. 추가로, 범위로 언급된 값에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 그리고 모든 값을 포함한다.

Claims (15)

  1. 환형 시일 스택 조립체로서,
    적어도 하나의 제2 환형 시일;
    상기 적어도 하나의 제2 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서; 및
    상기 스페이서에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일을 포함하는, 환형 시일 스택 조립체.
  2. 환형 시일 스택 조립체로서,
    상기 시일 스택의 하부 단부를 향해 배치된 적어도 하나의 제2 환형 시일;
    상기 적어도 하나의 제2 환형 시일에 대해 상기 시일 스택의 하부 단부를 향해 배치된 스페이서; 및
    상기 시일 스택 조립체의 하부 단부에 배치된 제3 환형 시일을 포함하는, 환형 시일 스택 조립체.
  3. 조립체로서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 샤프트;
    상기 하우징과 상기 샤프트 사이에 형성된 공동; 및
    상기 공동 내에 그리고 상기 샤프트 주위에 환형으로 배치된 환형 시일 스택 조립체를 포함하고, 상기 환형 시일 스택은 상기 하우징과 상기 샤프트 사이에 시일을 제공하도록 구성되고, 상기 시일 스택 조립체는,
    적어도 하나의 제2 환형 시일;
    상기 적어도 하나의 제2 환형 시일에 축방향으로 인접하게 배치된 스페이서; 및
    상기 스페이서에 축방향으로 인접하게 배치된 제3 환형 시일을 포함하는, 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 공동은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는, 조립체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 환형 시일은 몸체, 상기 몸체로부터 일정 각도로 연장되는 내부 밀봉 레그, 상기 내부 밀봉 레그의 단부로부터 일정 각도로 연장되는 밀봉 플랜지, 및 상기 몸체에 형성된 공동 내에 그리고 상기 밀봉 레그 및 상기 밀봉 플랜지로부터 상기 몸체의 반대편 면 상에 배치된 밀봉 링을 포함하는, 시일 스택 조립체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 몸체와 상기 밀봉 레그 및/또는 상기 밀봉 플랜지 사이에 배치된 에너지공급(energizing) 스프링을 추가로 포함하는, 시일 스택 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 환형 시일은 상기 조립체의 공동의 제1 부분 내에 배치되는, 시일 스택 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 환형 시일은 상기 내부 밀봉 레그가 상기 몸체로부터 상기 샤프트를 향해 일정 각도로 그리고 상기 스페이서의 방향으로 내향으로 연장되도록 상기 공동 내에 배향되는, 시일 스택 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 환형 시일은 상기 밀봉 플랜지가 상기 샤프트와 접촉하도록 배향되는, 시일 스택 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 밀봉 플랜지는 상기 샤프트의 원주 또는 외경 주위에서 실질적으로 평평한, 시일 스택 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 환형 시일은 상기 밀봉 링이 상기 조립체의 하우징과 접촉하고 그와 함께 환형 시일을 형성하도록 배향되는, 시일 스택 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 밀봉 링은 O-링, 에너지공급 스프링, 또는 스프링 에너지공급형 시일을 포함하는, 시일 스택 조립체.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 환형 시일은 상기 제2 환형 시일의 상기 몸체, 상기 내부 밀봉 레그, 및 상기 밀봉 플랜지를 포함하는 본체 부분을 포함하고, 상기 본체 부분은 열경화성 물질, 열가소성 물질, 또는 이들의 조합으로 형성되는, 시일 스택 조립체.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 환형 시일은,
    베이스, 상기 베이스로부터 연장되는 내부 밀봉 레그, 및 상기 베이스로부터 연장되는 외부 밀봉 레그를 포함하는 재킷;
    상기 재킷 내에 배치된 지지 링; 및
    상기 재킷의 내부 밀봉 레그와 상기 지지 링 사이에 그리고 그들과 접촉 상태로 배치된 에너지공급 스프링을 포함하는, 시일 스택 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지지 링은 실질적으로 L-형상, 실질적으로 U-형상, 또는 실질적으로 직사각형인 구성요소를 포함하는, 시일 스택 조립체.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220224194A1 (en) * 2019-05-21 2022-07-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Drive, including an electric motor having a rotor shaft, angle sensor, and hood part and connection module, and method for producing a drive

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2589766A (en) * 1945-05-04 1952-03-18 Bradley Evelyn Magnetic oil seal construction
US3413008A (en) * 1965-01-26 1968-11-26 Sealol Shaft seal
DE1264187B (de) * 1965-01-30 1968-03-21 Werft Ag Deutsche Abdichtung drehbeweglicher Wellen
US3415581A (en) * 1967-06-16 1968-12-10 Union Carbide Corp Shaft seal
US3941396A (en) * 1974-08-15 1976-03-02 Caterpillar Tractor Co. Seal for rotating means
US4083428A (en) * 1976-12-29 1978-04-11 K-P Manufacturing Co., Inc. Plunger for hand grease guns
JPS5499946U (ko) * 1977-12-27 1979-07-14
US4618154A (en) * 1985-07-31 1986-10-21 Freudenthal Merton L Annular lip type sealing ring with pre-loaded lip portions
DE4141999C2 (de) * 1991-12-19 1997-06-12 Blohm Voss Ag Lippendichtung zum Abdichten einer Welle, insbesondere einer Schiffspropellerwelle
JP2000104834A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Eagle Ind Co Ltd リップ型シールによる軸封構造
JP2005503519A (ja) * 2001-03-28 2005-02-03 バル・シール・エンジニアリング・カンパニー・インコーポレーテッド 媒質隔離封止システム
CA2462060C (en) * 2003-03-26 2013-06-25 James Walker & Company Limited A lip seal
US20090302548A1 (en) * 2005-11-15 2009-12-10 Ashbridge & Roseburgh Inc. Sequentially-Deployable Lip Seal Systems
JP5351909B2 (ja) * 2011-01-21 2013-11-27 バルチラジャパン株式会社 シール装置
US10125872B2 (en) * 2011-08-18 2018-11-13 Bal Seal Engineering, Inc. Reciprocating seal for high pulsating pressure
DE102014007968A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Carl Freudenberg Kg Anordnung mit einem Radialwellendichtring mit sinusförmig geschwungener Dichtkante
DE102015003048B4 (de) * 2015-01-26 2021-10-28 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Dichtungsanordnung für Getriebe und Getriebe mit einer solchen Dichtungsanordnung
WO2016179008A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-10 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Seals
US20170122055A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-04 Freudenberg Oil & Gas, Llc Unitized lip seal for wash pipe stuffing box sealing system
US11473626B2 (en) * 2016-05-16 2022-10-18 Roller Bearing Company Of America, Inc. Bearing system with self-lubrication features, seals, grooves and slots for maintenance-free operation
US10495083B2 (en) * 2017-05-31 2019-12-03 Caterpillar Inc. Reciprocating pushrod assembly and cryogenic pump
CN111201391A (zh) * 2017-10-13 2020-05-26 Nok株式会社 密封装置
DE102018213356A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-24 Aktiebolaget Skf Schwenklager mit Dichtungsanordnung
US20200355270A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Zhejiang Rongpen Air Tools Co., Ltd. Leak-proof plunger pump

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