KR20140100965A - 흐름 제한기 및 가스 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 압축기(4)의 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기에 대한 것이다. 이러한 가스 압축기(4)는 상기 실린더(3)를 외부에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드(5)를 구비한다. 또, 상기 압축기(4)는 상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)에 의해 작용되는 압축 운동으로부터 일어나는 방출 흐름을 통해 유체가 공급되는, 상기 패드(5)와 실린더(3) 사이에 배치된 적어도 하나의 내부의 공동부(6)를 구비한다. 추가로, 상기 압축기(4)는 피스톤(2) 외벽과 실린더(3) 내벽을 분리하는 베어링 형성체의 갭(7)을 구비한다. 또 상기 가스 압축기는 상기 내부의 공동부(6)를 상기 베어링 형성체의 갭(7)에 유체적으로 연통시키는 하우징(12)을 구비한 적어도 하나의 흐름 제한기(1)를 구비한다. 이러한 흐름 제한기(1)는 상기 하우징(12)에 연결된 적어도 하나의 다공성 부재(8)를 포함하고, 상기 다공성 부재(8)는 상기 내부 공동부(6)로부터 상기 베어링 형성체의 갭(7)으로 가스 흐름을 제한하기 위한 크기를 갖는 미세공을 구비한 적어도 제한기 부분을 구비한다.
본 발명은 또한 미세공 부재(8)와 하우징(12) 사이에 존재하는 밀봉 부재에 대한 것이고, 상기 미세공 부재(8)의 여과 특성 및 위에서 설명한 흐름 제한기(1)를 포함하는 가스 압축기(4)에 관한 것이다.

Description

흐름 제한기 및 가스 압축기{FLOW RESTRICTOR AND GAS COMPRESSOR}

본 발명은 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에서 베어링 형성체를 형성하는 데 사용되는 가스 흐름에 제한 및/또는 제어를 제공하도록 된 흐름 제한기에 대한 것이다.

본 발명은 또한 상기와 같은 적어도 하나의 흐름 제한기를 포함하는 가스 압축기에 대한 것이다.

일반적으로, 가정용/상업용/산업용 냉장고, 냉동고 및 에어컨과 같은 냉장 설비의 가스 압축기에 적용하기 위한 전기 모터에 의해 구동되는 피스톤(플런저)와 실린더를 사용하는 것은 상당히 공통적이다.

이러한 형태의 압축기에 있어서, 상기 전기 모터는 가스를 연속적으로 압축하고 압축을 해제하도록 하기 위하여, 실린더 내에서 축방향으로 전후진 운동하는 피스톤을 구동한다. 통상적으로, 이러한 실린더의 헤드에 가스 방출밸브와 흡입밸브가 위치되어 있는데, 실린더 내에서 저압 가스 입구와 고압 가스 출구를 조정한다. 이와 같이, 압축기 실린더 내에서 피스톤의 축방향 이동은 흡입 밸브에 의해 도입된 가스의 압축을 수행하여 가스의 압력을 증가시키고, 방출 밸브를 통해 고압 영역으로 가스 흐름의 방향을 제공하게 된다.

이러한 형태의 가스 압축기에서 관찰되는 기술적인 과제 중의 하나는 상기 피스톤과 실린더 사이의 직접적인 접촉을 피하기 위한 것이다. 그리하여, 상기 피스톤과 실린더 사이의 상대 운동에 의하여, 이러한 두 개의 부품들 사이의 갭에 배치된 유체를 통하여 피스톤 베어링의 형태나 구조가, 피스톤의 조기 마모를 피하기 위해, 필요하다. 상기 피스톤과 실린더 사이의 유체의 존재는 피스톤과 실린더 사이의 마찰을 감소시키고, 상기 압축기의 기계적인 손실이나 마모의 감소도 가능하게 해준다.

선형 압축기는 공기 정역학 베어링의 구조로 알려진 형태의 베어링 형성체를 종종 사용하는데, 상기 피스톤과 실린더 사이의 가스 쿠션의 실행으로 구성되고, 상기 피스톤과 실린더 사이의 접촉을 피하게 해준다. 공기 정역학 베어링의 형성체를 사용하는 것은 다른 형태의 베어링 형성체와 관련하여 유리한데, 이는 가스가 기름보다 작은 다양한 마찰계수를 가지는 점을 고려하면, 상기 베어링 형성체를 위한 소산된 에너지는 더 작기 때문이고, 이는 압축기의 보다 나은 작동 효율에 기여하게 된다. 윤활 유체로서 가스 그 자체를 사용하는 다른 추가의 이점은 오일 펌핑 시스템을 사용할 필요가 없다는 점이다.

베어링 형성체의 형성을 위해 사용되는 가스는 상기 압축기에 의해 펌핑되고 냉각 시스템에서 사용되는 바로 그 가스의 일부로 구성될 수 있는데, 압축된 후에 피스톤과 실린더 사이에 존재하는 갭으로 우회되어 피스톤과 실린더 사이의 접촉을 피하게 하는 가스 쿠션을 형성하게 되는 점에 주목하여야 한다. 이러한 방식으로, 상기 베어링 형성체의 형성에 사용되는 모든 가스는 압축기 효율에서 손실을 나타내게 되며, 이는 압축된 가스의 주된 기능이 냉기를 생성하기 위한 냉각 시스템에서 직접적인 작용이기 때문이다. 이런 식으로, 베어링 형성체의 형성을 위해 우회된 가스 체적의 분량은 상기 압축기 효율에 상당하게 영향을 주는 것을 피하기 위하여 가능한 작아야 한다.

통상적으로, 공기 정역학 베어링의 효과적인 기능을 획득하기 위하여, 상기 압축기의 고압 영역으로부터 일어나는 압축된 가스 흐름을 제한할 수 있는 흐름 제한기를 사용하는 것이 필요하고, 상기 피스톤과 실린더 사이의 갭에 존재하는 가스 압력이 더욱 더 작고 적용에 적절할 수 있도록 한다. 다시 말하자면, 그러한 흐름 제한은 상기 압축기의 고압 영역으로부터 일어나는 압축된 가스 흐름 제한을 통하여 베어링 형성체의 영역에서 압력을 줄이거나 제어할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.

흐름 제한기의 실행이 베어링 형성체의 영역에서 압력 감소를 제공할 수 있도록 하기 위하여, 몇 가지 구조적인 구성이 이 개발된 바 있다.

예를 들어, 미국특허 US6,901,845는 다공성 매체를 포함하는 제한기를 설명하고 있는데, 여기서 다공성 스트립이 압축 링과 함께 사용된다. 이런 형태의 구성에서 불리한 점은 압축 링을 제작하는 데 있어서 정밀하여야 할 필요가 있다는 점인데, 이는 생산 공정에서 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 크기 제어 상의 어려움도 있다.

미국특허 US6,293,184는 외부의 실린더 벽을 따라 배치된 미세 채널에 의해 형성된 제한기를 설명하고 있는데, 그 안으로 상기 실린더가 삽입되는 슬리브와 함께 상기 외부 실린더 벽은 폐쇄되고 단열된 채널을 형성하고, 다수의 제한기를 산출한다. 앞에서 언급한 특허와 비슷하게, 이러한 형태의 구성에서 불리한 점은 상기 슬리브의 제작에 있어서 정밀성이 요구되었고, 이는 제조 비용을 상승시키게 된다. 이 종래 기술에서 추가의 단점은 이러한 형태의 미세 채널은 압축기 내에 존재하는 흙이나 입자에 의하여 방해받기 쉽다는 사실로부터 발생하는데, 어떠한 형태의 흙이나 입자가 없이 유체가 상기 제한기에 도달할 수 있게 하는 필터가 필요하게 되고, 그렇지 않으면 설비의 정확한 기능을 방해하게 될 것이다.

국제특허공개 WO2008/055809는 레이져의 적용으로 제조된 실린더 벽에 배치된 미세 구멍을 구비하는 제한기에 대하여 설명하고 있다. 여기에도, 미세 구멍의 제작에는 대단한 정밀도가 필요하고, 이는 압축기의 생산에 상당한 시장 비용을 부과하게 된다. 추가로, 압축기 내에 존재하는 흙이나 입자에 의한 미세 구멍의 막힘과 같은 방해가 발생할 수 있다.

그리하여, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체에 사용될, 우수한 신뢰성과, 성능, 적용성 및 저비용을 제공하는, 가스 흐름의 제한을 제공하기 위한 만족할만하고 효율적인 해결책이 아직 공지되어 있지 않다.

본 발명의 제1 목적은, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체의 형성에 사용되는 흐름과 가스 압력의 제한 및/또는 제어를 허용할 수 있게 된 다공성 흐름 제한기를 저비용으로 제공할 수 있도록 하는 것으로, 상기 가스 압축기의 효율 감소를 완화하거나 회피할 수 있게 하고, 최적의 성능과 작동을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 상기 가스 압축기의 효율을 상당한 수준으로 희생하지 않고, 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체의 영역을 위해 가스 압축기를 통하여 압축된 가스의 적어도 일부를 우회할 수 있도록 다공성 흐름 제한기를 촉진하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체를 사용하여 가스 흐름의 제한을 할 수 있게 하는 다공성 흐름 제한기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제4 목적은, 상기 흐름 제한기의 효율적인 밀봉을 촉진하는 것이다.

본 발명의 제5 목적은, 가스 불순물을 여과할 수 있는 흐름 제한기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제6 목적은, 상기한 목적의 어느 하나 또는 조합에 따른 다공성 흐름 제한기를 포함하는 가스 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 제1, 제2 및/또는 제3 목적을 달성하는 제1의 방법은, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기의 제공을 통하여 이루어지는데, 상기 가스 압축기는 상기 실린더를 외부에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드를 포함한다. 그외에도, 상기 가스 압축기는 상기 패드와 실린더 사이에 배치된 내부의 공동부를 포함하고, 상기 공동부에는 상기 실린더 내에서 피스톤에 의해 작용되는 압축 운동으로부터 일어나는 방출 흐름을 통해 유체가 공급된다. 추가로, 상기 가스 압축기는 피스톤 외벽과 실린더 내벽을 분리하는 베어링 형성체의 갭을 추가로 포함한다. 추가로, 상기 가스 압축기는 상기 내부의 공동부를 상기 베어링 형성체의 갭에 유체적으로 연통시키는 하우징을 구비한 흐름 제한기를 포함한다. 이러한 흐름 제한기는 상기 하우징에 연결된 적어도 하나의 다공성 부재를 포함하고, 상기 다공성 부재는 상기 내부 공동부로부터 상기 베어링 형성체의 갭으로 가스 흐름을 제한하기 위한 크기를 갖는 미세공을 구비한 적어도 제한기 부분을 구비한다.

본 발명의 상기 제1, 제2 및/또는 제3 목적을 달성하는 제2의 방법은, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기의 제공을 통하여 이루어진다. 이러한 가스 압축기는 상기 실린더를 외부에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드를 포함한다. 추가로, 상기 가스 압축기는 상기 가스 압축기는 상기 패드와 실린더 사이에 배치된 적어도 하나의 내부의 공동부를 포함하고, 상기 공동부에는 상기 실린더 내에서 피스톤에 의해 작용되는 압축 운동으로부터 일어나는 방출 흐름을 통해 유체가 공급된다. 추가로, 상기 가스 압축기는 피스톤 외벽과 실린더 내벽을 분리하는 베어링 형성체의 갭을 추가로 포함한다. 추가로, 상기 가스 압축기는 상기 내부의 공동부를 상기 베어링 형성체의 갭에 유체적으로 연통시키는 하우징을 구비한 흐름 제한기를 포함한다. 이러한 흐름 제한기는 상기 하우징에 연결된 적어도 하나의 다공성 부재를 포함하고, 상기 다공성 부재는 미리 설치된 미세공을 구비한 적어도 제한기 부분을 구비한다. 상기 다공성 부재는 미리 설정된 면적과 미리 설정된 길이를 갖는 단면을 갖고, 상기 제한기 부분의 미세공과, 상기 다공성 부재의 단면과 길이 사이의 관계는 상기 내부 공동부로부터 상기 베어링 형성체의 갭으로 가스 흐름을 최적으로 제한하도록 구성되어 있다.

본 발명의 상기 제4 목적은 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 공기 정역학적 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기를 구비하는 것을 통하여 달성되고, 상기 흐름 제한기는 하우징과, 제한 부재 및 중간부를 포함하여 이루어지고, 상기 중간부는 밀봉을 위하여 방사방향으로 유연하게 될 수 있는 밀봉 탭(sealing tab)을 포함한다.

본 발명의 상기 제5 목적은 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 공기 정역학적 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기를 구비하는 것을 통하여 달성되고, 상기 흐름 제한기는 적어도 하나의 하우징과 다공성 부재에 의하여 구성되고, 상기 다공성 부재는 가스 입구를 향한 단부에, 상기 다공성 부재의 본체의 나머지 부분의 단면적보다 큰 잉여의 면적을 갖는 영역 또는 면적을 포함한다.

본 발명의 상기 제6 목적은, 실린더와, 실린더 내에서 왕복운동할 수 있는 피스톤, 및 위에서 설명된 제1 또는 제2 방법에 따른 흐름 제한기를 포함하는 가스 압축기를 제공하는 것을 통하여 달성된다.

본 발명에 따라, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체의 형성에 사용되는 흐름과 가스 압력의 제한 및/또는 제어를 허용할 수 있게 된 다공성 흐름 제한기를 저비용으로 제공할 수 있고, 상기 가스 압축기의 효율 감소를 완화하거나 회피할 수 있게 하고, 최적의 성능과 작동을 얻을 수 있다.

또 본 발명에 따라, 상기 가스 압축기의 효율을 상당한 수준으로 희생하지 않고, 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체의 영역을 위해 가스 압축기를 통하여 압축된 가스의 적어도 일부를 우회할 수 있도록 다공성 흐름 제한기를 활용할 수 있다.

또 본 발명에 따라, 가스 압축기의 피스톤과 실린더 사이에 베어링 형성체를 사용하여 가스 흐름의 제한을 할 수 있게 하는 다공성 흐름 제한기를 제공한다.

또 본 발명에 따라, 상기 흐름 제한기의 효율적인 밀봉을 촉진하고, 또 본 발명에 따라, 가스 불순물을 여과할 수 있는 흐름 제한기를 제공한다.

본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여, 더욱 자세한 설명이 이루어질 것이다.
도 1은, 흡입밸브가 열린 상태에서, 본 발명의 대상인 가스 압축기의 측단면도를 나타내는 것으로, 본 발명의 또 다른 대상인 흐름 제한기의 바람직한 실시예를 포함한다.
도 2는 흡입 밸브가 닫힌 상태에서 도 1에 보인 가스 압축기의 측단면도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 제1 상세도를 나타낸다.
도 4는 도 2의 제2 상세도를 나타낸다.
도 5a는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제1 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 5b는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제2 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 5c는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제3 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 5d는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제4 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 5e는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제5 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 5f는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제6 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 5g는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제7 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 6a는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제8 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 6b는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제9 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 6c는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제10 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 6d는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제11 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 6e는 본 발명에 따른 흐름 제한기의 제12 바람직한 실시예의 측단면도를 타나낸다.
도 7a는 제1 가스 흐름 경로를 보여주는 측단면도를 나타낸다.
도 7b는 제2 가스 흐름 경로를 보여주는 측단면도를 나타낸다.
도 7c는 제3 가스 흐름 경로를 보여주는 측단면도를 나타낸다.
도 7d는 제4 가스 흐름 경로를 보여주는 측단면도를 나타낸다.
도 7e는 본 발명에 따른 가스 흐름 경로의 바람직한 구조를 보여주는 측단면도를 나타낸다.
도 8a는 본 발명에 따른 다공성 부재의 제1 바람직한 실시예의 사시도를 나타낸다.
도 8b는 본 발명에 따른 다공성 부재의 제2 바람직한 실시예의 사시도를 나타낸다.
도 9는 상기 흐름 제한기에서 변형가능한 자켓의 적용을 보여주는 측단면도를 나타낸다.
도 10은 변형가능한 부분을 포함하는 상기 다공성 부재의 바람직한 구조의 사시도를 나타낸다.
도 11은 실린더에 적용된 변형가능한 부분을 포함하는 상기 다공성 부재의 측단면도를 나타낸다.
도 12는 상기 다공성 부재의 단부에 헤드와 오목부를 형성하는 2 개의 구조적 변형을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선형 타입의 가스 압축기(4)를 나타낸다.

그러한 가스 압축기(4)는 적어도 하나의 피스톤(2)와, 실린더(3), 및 가스 압축기의 상부에 위치하여 상기 피스톤(2)과 실린더(3)과 함께 압축실(16)을 형성하는 헤드부(13)를 포함하고, 상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)의 축방향 왕복 운동이 상기 압축실(16)에서 가스 압축을 제공한다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 상기 가스 압축기(4)는 상기 헤드부(13)에 위치한 적어도 하나의 흡입 밸브(14)와 방출 밸브(15)가 구비되고, 상기 흡입 밸브(14)와 방출 밸브(15)는 상기 압축실(16)의 가스 입구와 출구를 조절한다. 상기 가스 압축기(4)는, 선형 모터에 연결되어 있고, 피스톤(2)을 작동할 수 있는 액츄에이터(17)를 구비한다.

다른 말로 표현하면, 상기 선형 모터로 구동되는 피스톤(2)은 왕복 직선운동을 실행하는 기능을 갖고, 상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)의 운동을 가능하게 하고, 상기 방출 밸브(15)를 통하여 고압력 측으로 방출될 수 있는 지점까지, 흡입 밸브(14)를 통해 도입된 가스의 압축작동을 제공할 수 있게 된다.

상기 가스 압축기(4)는 또한 덮개(18)에 위치하는 방출 통로(20)와 흡입 통로(19)를 구비하고, 이들은 가스 압축기(4)를 냉장 시스템의 다른 부품이나 부분 또는 요소에 연결시킨다.

더욱이, 상기 가스 압축기(4)는 상기 실린더(3)를 바깥에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드(5)를 구비한다.

추가로, 상기 가스 압축기(4)는 상기 패드(5)와 실린더(3) 사이에 배치되고, 상기 실린더(3) 내의 피스톤(2)에 의하여 작용되는 압축 운동으로부터 발생되는 방출 흐름에 의해 유체가 공급되는 적어도 하나의 내부 공동부(6)를 포함한다. 상기 내부 공동부(6)는 상기 실린더(3)의 외경과 상기 패드(5)의 내경에 의하여 형성된다.

여전히, 상기 가스 압축기(4)는, 도 1에서 볼 수 있듯이, 피스톤의 외벽과 실린더의 내벽을 서로 이격시키는 적어도 하나의 베어링 형성체 갭을 포함한다. 베어링 형성체를 위하여 사용된 가스는, 바람직하게는, 상기 가스 압축기(4)에 의하여 펌핑되고, 상기 냉장 시스템에서 사용되는 가스로 이루어진다. 가스 압축기에서 압축된 가스는 연결 채널(22)을 통하여 방출 체임버(21)로부터 내부 공동부(6)로 안내된다.

상기 가스 압축기(4)는, 상기 내부 공동부(6)를 상기 베어링 형성체 갭(7)으로 유체가 흐르도록 연결하는 하우징(12)을 구비한, 본 발명의 대상인, 적어도 하나의 흐름 제한기(1)를 포함한다. 상기 하우징(12)의 형상은 실질적으로 원통형이거나, 실질적으로 테이퍼진 형태이거나, 실질적으로 T자형로 이루어질 수 있다 (도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e, 도 5f, 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d 및 도 6e 참조)

위에서 설명한 바와 같이, 상기 흐름 제한기(1)의 기능은 상기 가스 압축기(4)의 상기 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 베어링 형성체를 제공하기 위한 것이다. 다시 말하자면, 상기 흐름 제한기(1)는 상기 내부 공동부(6, 고압 영역)와 상기 베어링 형성체의 갭(7) 사이에 배치되어 있고, 상기 베어링 형성체 영역에서 압력을 제어할 수 있고 가스의 흐름을 제한할 수 있다.

도 2, 도 3 및 도 4로부터, 본 발명의 공기 정역학 베어링의 기능을 이해할 수 있을 것이다. 상기 연결 채널(22)을 통하여 상기 방출 체임버(21)에 연결된 상기 내부 공동부(6)는 방출 압력(Pd)을 갖는 가스를 제공하고 이는 흐름 제한기(1)에 공급된다. 이 가스는 흐름 제한기(1)를 통과함에 의해 압력을 잃고, 상기 베어링 형성체의 갭(7)에서 중간 압력(Pi)의 가스 쿠션을 형성한다. 이것은 피스톤을 지지하고 피스톤이 실린더(3) 내벽에 닿는 것을 피하도록 해주는 압력이다. 최종적으로는, 상기 가스는 상기 베어링 형성체 갭(7)으로부터 밖으로 흘러, 낮은 압력에 도달하게 되고 상기 가스 압축기(4)의 흡입 압력(Ps)에 상응하게 된다.

축 상의 어떤 작용이 피스톤(2)에 가해져서 피스톤(2)이 실린더(3)의 벽에 그리고 상기 흐름 제한기에 더 가까와졌을 때, 이 영역에서의 상기 베어링 형성체의 갭(7)이 감소하게 된다 (도 3: 상세도 Det. A 참고). 상기 베어링 형성체의 갭(7)의 감소는 그 영역에서 상기 피스톤(2)과 실린더(3) 사이를 흐르는 가스 흐름의 부하 손실의 증가를 초래하게 된다. 이 부하 손실의 증가는, 상기 흐름 제한기(1)에 인접한 영역에서 상기 흐름 제한기(1)를 통과하고 상기 베어링 형성체 갭(7)을 통과하여 지나는 가스 흐름의 방출의 감소를 초래하게 된다. 이 방출의 감소는 가스 흐름의 속도의 감소를 초래하고, 이는 흐름 제한기에서의 부하 손실에서 감소를 초래한다. 상기 흐름 제한기(1)를 통하여 흐르는 가스 흐름의 부하 손실에서의 감소는 상기 흐름 제한기(1)에서 상기 베어링 형성체 갭(7)에 도달하는 상기 가스가 상기 중간 압력(Pi)보다 높은 압력(Pi')에 도달하는 것을 가능하게 한다. 압력에서의 이러한 증가는 상기 흐름 제한기(1) 영역에서 상기 피스톤(2)이 상기 실린더 벽에 더 가까와지는 것을 막아주는 역할을 하여 상기 피스톤(2)과 실린더(3) 사이의 접촉을 방지하여 준다.

한편, 반대쪽의 베어링 형성체 갭(7) 영역에서는 (도 4: 상세도 Det. B 참고), 상기 피스톤(2)은 상기 실린더(3) 벽과 흐름 제한기(1)로부터 물러나 있다. 상기 베어링 형성체 갭(7)의 증가는 이 베어링 형성체 갭 영역에서 가스 흐름의 부하 손실의 감소를 초래하고, 상기 베어링 형성체 갭과 흐름 제한기(1)를 통하여 흐르는 방출 가스 흐름을 증가시키게 된다. 가스 흐름의 속도 증가는 상기 흐름 제한기(1)에서 흐름의 부하 손실을 증가시키게 되고, 가스가 상기 흐름 제한기(1) 영역에서 중간 압력(Pi)보다 낮은 압력(Pi")을 갖고 베어링 형성체 갭(7)에 도달하도록 한다. 상기 흐름 제한기(1) 영역에서 중간 압력의 감소는 베어링의 힘의 균형을 재정립하게 하는 역할을 하고 상기 실린더(3)의 반대쪽 영역에서 실린더 벽에 대한 피스톤(2)의 접촉을 방지하게 한다.

상기 흐름 제한기(1)는 하우징(12)에 연결되고, 상기 내부 공동부(6)로부터 상기 베어링 형성체 갭(7)으로 흐르는 가스 흐름을 제한할 수 있는 크기로 된 미세공을 구비한 적어도 하나의 제한기 부분을 구비한 적어도 하나의 미세공 부재(8)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 제한기 부분은 상기 하우징 내에 위치한다. 이러한 방식으로 상기 가스는 상기 미세공 부재(8)을 통하여 상기 베어링 형성체 갭(7)으로 흘러서, 상기 피스톤(2)과 실린더(3) 사이의 접촉을 피하는 가스 쿠션을 형성하게 된다.

상기 미세공 부재(8)를 통과함으로써, 상기 가스는 먼지 입자와 흙을 상기 미세공 부재(8)의 상부측에 축적되기 쉽도록 할 수 있는데, 이는 상기 미세공 부재(8)가 상기 잔여물과 접촉하게 되는 최초의 영역이기 때문이다. 그 결과로, 이런 최초의 부품이 가스와 접촉하게 되어 그런 잔유물을 축적하게 되어, 이 부재를 통한 가스의 흐름을 막게 되고, 가스 흐름 제한을 간섭하게 되고 궁극적으로 그 부재의 라이프 사이클에도 간섭하게 된다.

그러나, 그러한 문제는 상기 미세공 부재에서 그 상부 부분에 가스와 접촉할 더 큰 영역을 구비하는 구조를 통해 해결될 수 있는데, 이 영역을 통해 상기 잔유물을 분포시켜서 라이프 사이클을 연장할 수 있게 한다. 그러한 해결책의 바람직한 구성은 도 12에서 볼 수 있는데, 미세공 부재(8)의 나머지 단면적보다 더 큰 단면적을 갖는 헤드부(26)를 갖는 미세공 부재(8)를 갖는 흐름 제한기(1)를 보여준다. 이 헤드부(26)은 상기 흐름 제한기(1)의 라이프 사이클을 연장하기 위하여 가스 속에 존재하는 이물질을 위한 필터로서 작용하게 되고, 이는 흐름 제한기(1)가 이물질에 의하여 막히기 전가지 더 오랫동안 작동하게 한다.

제2의 바람직한 실시예에서는, 도 12는 미세공 부재(8)에 깔때기 형상으로 된 오목부(27)를 구비하는 것을 나타내는데, 상기 미세공 부재(8)의 상부에 잉여의 단면적을 증가시키도록 하고 이는 가스 흐름과 첫번째 접촉을 유지시켜주고, 이런 방식으로, 가스 불순물에 대한 여과 부재로서 작용하게 하는 첫번째 영역이 될 것이다. 당연히, 상기 미세공 영역(8)에서 가스 입구 영역에서의 상부 접촉 면적을 증가시키기 위하여 다른 해결책이 사용될 수도 있다.

베어링 형성체에 사용된 모든 가스는 가스 압축기의 효율 손실을 나타내는데, 이는 가스의 가장 중요한 기능은 냉각 시스템에 보내져서 온도저하를 제공하기 위한 것이기 때문이다. 이러한 방식으로, 베어링 구조체로 분기된 가스는 압축기 효율을 해치지 않을 정도로 가능한 최소화시켜야 한다. 이러한 측면에서, 상기 흐름 제한기(8) 부분의 미세공은 미리 설치된 공극을 갖도록 사출되고, 추가로 상기 미세공 부재(8)은 미리 설정된 단면과 길이를 갖도록 사출되고, 미세공과, 상기 흐름 제한기의 단면 면적 및 상기 미세공 부재(8)의 길이 사이의 관계는 상기 내부 공동부(6)로부터 상기 베어링 형성체 갭(7)으로 흐르는 가스 흐름을 최적으로 제한하도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 미세공 부재(8)의 공극은 10% 내지 30% 사이에서 변한다. 상기 미세공 부재(8)의 단면과 길이는, 도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e, 도 5f, 도 5g, 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d 및 도 6e에 나타낸 바와 같이 실행되도록 바람직한 실시예에 따라 변할 수 있다.

다시 말하면, 상기 미세공 부재(8)를 통하여 흐르는 가스 흐름에 부여되는 부하 손실이 길이와 직경을 갖는 공극의 관계에 비례한다는 점을 고려하면, 상기 미세공 부재(8)의 크기는, 이 길이와 직경 관계를 변경하여 결정할 수 있다. 결정된 길이에 대하여, 공극이 가장 크게 되면 가스 흐름에 부여되는 제한은 가장 작아진다. 동일한 공극을 고려하면, 결정된 내부 직경에 대하여, 길이가 더 커지면, 가스 흐름에 대한 제한도 더 커지게 되고, 그 반대의 경우도 성립한다. 이 관계는 단면의 증가에 관련해서도 적용될 수 있다. 공극과, 흐름에 대한 횡방향 면적 및 길이와 같은 변수들에 대한 이러한 관계로부터, 가스 압축기(4)의 어떠한 베어링을 위한 필요한 부하 손실에 이를 수 있다.

예를 들어, 상기 피스톤(2)이 상사점에 있을 때 상기 압축실(16)에 존재하는 고압력에 의해 위치 유지의 손실을 겪게 되는 점을 고려하면, 상기 실린더(3)의 이 영역의 베어링이 실린더(3)의 하부에 존재하는 베어링보다 더 많은 가스 방출을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 상기한 여러가지 변형례에서, 상기 흡입 밸브(14)와 방출 밸브(15)에 가장 가까운 영역에 장착된 흐름 제한기(1)에서 더 큰 방출에 도달하도록 하는 것이 가능하다.

상기 미세공 부재(8)는, 예를 들어, 세라믹, 금속재 또는 다른 공극 부재로 이루어질 수 있으며, 이러한 미세공 부재는 필요한 공극 구조를 확보할 수 있는 어떠한 공정을 통해서도 얻을 수 있다. 사용될 수 있는 많은 재료 중의 하나는 스테인레스 스틸이다.

상기 미세공 부재(8)는 어떠한 형상으로도 형성될 수 있는데, 바람직한 구조는 실질적으로 원기둥 형상이고, 실린더(3) 벽을 뚫어 구멍을 내는 간단한 공정을 통하여 얻을 수 있는 하우징(12)에 적절히 수용될 수 있다.

그리하여, 상기 실린더(3)에 대하여 상기 미세공 부재(8)의 정확한 위치를 확보하고 장착을 용이하게 할 수 있도록 다양한 하우징(12)과 미세공 부재(8)의 구조가 사용될 수 있다. 도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e, 도 5f 및 도 5g는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 바람직한 구조를 나타내는데, 상기 하우징(12)과 실린더(3)에서의 간섭에 의해 상기 미세공 부재(8)의 부착이 이루어진다. 다른 방식으로는, 상기 미세공 부재(8)가 상기 하우징(12)에 나사식으로 부착될 수도 있을 것이다.

도 5b(제2 바람직한 구조)에 도시된 바람직한 실시예에서와 같이, 상기 하우징(12)은 상기 내부 공동부(6)를 향하는 재그드 엔드(jagged end) 또는 확대된 단부를 가질 수 있는데, 이는 상기 미세공 부재(8)를 더욱 용이하게 삽입할 수 있게 한다.

상기 하우징(12)과 미세공 부재(8, 도 5c 참고)는 서로 평행하거나(도 5a) 서로 테이퍼져 있고(도 5c), 상기 하우징(12)는 직경이 단차로 된 구멍(도 5d)을 보이고 있어서, 더 작은 직경이 상기 실린더(3)에 대하여 상기 미세공 부재(8)를 축방향으로 위치잡고 제한하도록 작용한다. 다른 바람직한 구조에서는, 상기 하우징(12)은 동일한 위치확보 기능을 위하여 캠(도 5e)을 구비할 수 있다. 상업적인 드릴 비트로 생성된 하우징(12)의 형상은 상기 미세공 부재(8, 도 5f)의 위치를 잡는 역할을 할 수 있다.

상기 실린더(3)에서 상기 미세공 부재(8)를 부착하는 것은 상기 미세공 부재와 실린더의 벽 사이에 밀봉을 확보하여야 하는데, 이런 식으로, 상기 가스가 미세공 부재의 공극을 통하여 흐르게 하고, 공기 정역학 베어링의 기능에 필요한 압력 강하를 겪도록 한다. 상기 미세공 부재(8)와 실린더 벽 사이의 궁극적인 갭을 통한 대규모의 가스 통로는 피해야 한다. 상기 미세공 부재(8)에 의해 제공된 흐름 제한은 너무 높은데, 이 때문에, 상기 미세공 부재(8)나 상기 하우징(12)의 표면에서 어떠한 갭이나 결함이 흐름 전환과 부하 손실 강하를 초래할 수 있다.

도 7a, 도 7b, 도 7c, 및 도 7d는, 상기 미세공 부재(8)와 하우징(12) 사이에 갭이 있을 때, 바람직한 가스의 경로를 보여준다. 이런 경우에, 상기 흐름 전환에 의해 야기된 부하 손실 상의 강하에 기인하여, 가스 방출의 증가가 발생하고, 이는 가스 압축기(4)의 효율을 감소시킬뿐만 아니라 공기 정역학적 베어링의 기능에 위험을 초래하게 된다. 도 7e는 본 발명의 가스 흐름이 어떻게 이루어져야 하는지를 나타내는 실시예로서, 가스가 상기 미세공 부재(8)의 전체 단면을 통해서 흘러야 하고, 이는 이러한 방식을 사용하여야만 베어링에서 필요한 방출이 달성되기 때문이다.

상기 미세공 부재(8)는 상기 미세공 부재(8)와 실린더에서 하우징(12)의 벽 사이에 밀봉을 확보하는 어떠한 해결책을 통해 상기 하우징(12)에 결합되어야 한다. 그러한 구조의 일부 실시예가 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d 및 도 6e에 제동되어 있다. 이미 언급된 가능한 구조, 간섭이나 나사결합 외에도, 상기 미세공 부재(8)를 상기 하우징(12)에 부착하는 방법은 접착으로 통해서 달성할 수 있고, 모세관 현상에 의해 상기 미세공 부재(8) 속으로 침투하여 미세공 부재의 라이프 사이클을 단축시키고 그 기능을 해치지 않을 정도의 점성을 갖는 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 방식으로, 상기 미세공 부재(8)는 전체 체적에 걸쳐서 실질적으로 동일한 공극을 가질 수 있고(도 8a), 또는 접착을 통해 부착의 가능성을 증대시키도록 하기 위해 상기 미세공 부재(8)에 두 가지 다른 크기의 공극이 구비될 수 있으며, 즉 바깥쪽 영역에는 더 작은 공극이 구비되고, 안쪽 영역에는 더 큰 공극이 구비될 수 있다(도 8b).

이중 공극 상태에서는, 내부 공극은 예를 들어 10% 내지 30% 사이에서 변하고, 외부 공극은 6% 이하에서 변하게 할 수 있다. 미세공 부재(8)에 이중 공극을 구비하는 목적은 상기 미세공 부재(8)의 내부로, 즉 그 기능적인 부분으로 상기 밀봉에 사용된 접착제가 스며드는 것을 방지하기 위한 것이다.

제8 바람직한 구성에서, 도 6a는 밀봉 부싱(11)에 상기 미세공 부재(8)를 삽입하는 것을 나타내는데, 상기 밀봉 부싱은 예컨대 플라스틱, 열수축 플라스틱으로 만들어질 수 있고, 후접착으로 또는 세트를 실린더의 하우징(12)에 간섭이나 억지끼움으로 삽입할 수 있다.

도 6b는 비슷한 구조를 갖는 제9 바람직한 구성을 나타내는데, 이 경우에, 상기 미세공 부재(8)는 밀봉 부싱(11)에 삽입되고, 상기 밀봉 부싱(11)이 상기 하우징(12)에 따라 변형되어 하우징 안에서 부착고정되도록 세트가 테이퍼진 구멍 안으로 삽입된다.

추가로, 도 9는 상기 흐름 제한기(1)를 밀봉하는 다른 방식을 보여주는데, 상기 흐름 제한기(1)와 함께 하우징(12)에 삽입된 변형가능한 자켓(29)을 포함한다. 삽입된 후에, 상기 변형가능한 자켓(29)의 소성 변형이 일어난다. 이 변형은 상기 변형가능한 자켓(29)과 상기 하우징(12) 사이 및 상기 변형가능한 자켓(29)과 상기 미세공 부재(8) 사이에 존재하는 어떠한 미세 공간을 채울 수 있다. 그러한 변형은 공구(28)를 사용하여 실행할 수 있는데, 상기 공구는 그 한쪽 단부에, 상기 변형가능한 자켓(29)을 눌러 변형시킬 수 있도록, 예를 들어, 원통형과 같이, 상기 자켓(29)이 점유하는 공간과 유사한 단면을 포함한다. 추가로 이어지는 단계로서, 상기 변형가능한 자켓(29)을 압축하게 되면 이 자켓(29)이 상기 미세공 부재(8)의 상부보다 아래에 위치하게 된다. 이러한 방식으로, 상기 변형가능한 자켓(29)에 의해 둘러싸이지 않는 상기 미세공 부재(8)의 상부 부분은 상기 가스에 존재하는 잔류물의 여과부재로서 작용하는 영역을 확대하게 될 것이다.

이러한 변형가능한 자켓(29)은 금속이나, 복합재 또는 중합체 재료와 같은, 최대 압력 한계로부터 소성적으로 변형할 수 있는 어떠한 형태의 재료로 만들어 질 수 있다. 적용된 재료 중의 하나는 듀어폭시^®(durepoxi^®) 형태의 변형가능한 될 수 있고, 이는 적용공정 후에, 변형가능한 자켓의 압축된 형태에 강도를 부여하도록 경화 단계를 거치도록 할 수 있다.

밀봉의 추가적인 형태는 상기 미세공 부재(8)의 단부 중의 하나에 배치된 밀봉 탭(25, 도 10)을 포함할 수 있다. 이 추가적인 밀봉 형태는, 바람직하게는 그러나 강제적이지는 않고, (앞에서 설명한 바와 같이 그리고 도 8b에 도시된 바와 같이) 상기 미세공 부재(8)가 이중 공극이기를 요구한다. 추가로, 상기 밀봉 탭(25)이 상기 미세공 부재(8)의 나머지 단면보다 큰 단면을 갖는 것이 필요하고, 동시에 그 내부에 배치된 방사상의 홈(24)을 포함하여야 한다. 상기 방사상의 홈(24)은 가스 흐름 입구를 향해 있어야 하고, 그리하여 이 밀봉 탭(25)이, 상기 미세공 부재(8)가 상기 하우징(12)에 대해 눌려질 때, 안쪽으로 굽혀져서 밀봉이 이루어지게 된다.

다른 선택으로서, 이중 공극이 구비되어 있는 앞의 실시예에서의 상기 미세공 부재(8) 대신에, 중합체/탄성중합체 형태의 탄성 특성을 가진 재료의 외부층을 구비한 미세공 부재(8)가 될 수 있다. 그리하여, 상기 밀봉 탭(25)이 상기 미세공 부재(8)의 중심을 향하여 방사상으로 변형하고, 앞에서 설명한 실시예에서처럼, 가스 흐름의 압력이 상기 하우징(12)을 향하여 상기 밀봉 탭(25)의 방사상의 탄성 굽힘을 촉진하게 될 것이고, 이는 밀봉으로 이어진다.

상기 밀봉 탭(25)을 포함하는 이러한 흐름 제한기(1)는, 내부 공동부(6)로 향하거나 상기 베어링 형성체 갭(7)(도 3 참조)으로 향한 변형가능한 상기 밀봉 탭(25)에 상당하는 측면을 가지고 상기 하우징(12)에 삽입될 수 있고, 여기서 상기 하우징(12)은 위에서 설명한 배치구조 중의 어느 하나를 수용하도록 형성될 수 있다.

상기 실린더(3)의 하우징(12)에 상기 미세공 부재(8)를 부착하는 것은 상기 미세공 부재(8)와 하우징(12) 사이의 단순한 상호작용에 의하여 도달할 수도 있다. 이를 위하여, 상기 미세공 부재(8)는 상기 하우징(12) 내에서 스스로 수용될 수 있도록 실질적으로 외부의 그리고 부분적인 변형을 가능하게 하는 그러한 소성을 가져야 한다. 파손의 가능성이 이러한 기술에 존재하는 가장 큰 문제점 중의 하나인데, 상기 흐름 제한기가 부서질 가능성은, 부재의 낮은 탄성 한계로 인해 부착이나 고정할 때에 일어날 수 있다. 이러한 경우에 대비하여, 금속성 미세공 부재(8)가 사용될 수 있는데, 이는 알려진 바와 같이, 금속은 세라믹 재료보다 소성 변형의 능력이 대단히 크기 때문이다.

바람직하게는, 상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)의 균형을 유지하기 위하여, 상기 실린더(3)의 주어진 단면에 적어도 3 개의 흐름 제한기(1)가, 그리고 상기 실린더(3)에서 적어도 2개의 단면의 흐름 제한기(1)가 상기 가스 압축기(4)에 실행되어 있다. 추가로, 상기 피스톤(2)의 왕복 운동에도, 상기 흐름 제한기(1)는 피스톤(2)에 의하여 덮여지지 않는데, 즉, 피스톤(2)은 상기 흐름 제한기(1)의 작동 영역에 남아 있지 않게 된다.

바람직하게는, 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 원기둥 형상이고, 그 단면은 실질적으로 원형으로 되어 있으며, 이는 상기 하우징(12) 구조가 구멍 천공과 같은 단순하고 경제적인 공정을 통하여 완성될 수 있기 때문이다. 당연히, 상기 미세공 부재(8)는 다른 형태의 단면도 가능하다.

여전히 바람직하게는 (도 5a, 도 5b, 도 5d, 도 5e, 도 6a, 도 6b 및 도 6d에 각각 도시된 제1, 제2, 제4, 제6, 제8, 제9 및 제11 바람직한 실시예 참고), 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 "l"자형의 프로파일을 가지고 있다 (다시 말하자면, 원기둥형).

다른 선택적인 실시예로서, 본 발명의 제3 바람직한 실시예에 따르면, 상기 미세공 부재(8)는 도 5c에 보인 바와 같이, 실질적으로 테이퍼진 프로파일을 구비하고 있다.

도 5e, 도 6c, 도 6e에 보인 본 발명의 제3, 제10 및 제12 바람직한 실시예에서, 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 "T"형상을 구비하고 있다.

본 발명의 제7 바람직한 실시예에 따르면, 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 테이퍼진 형상으로 구성된 단부(23)를 구비하고 있고, 상기 단부(23)는, 도 5f에 보인 바와 같이, 역으로 하우징(12)에 형성될 수도 있다. 그러한 테이퍼진 형상은 상기 흐름 제한기(1)가 더 쉽게 삽입할 수 있고 더 쉽게 밀봉할 수도 있도록 한다.

도 6c, 도 6d, 도 6e에 보인 본 발명의 제10, 제11, 제12 바람직한 실시예에 따르면, 상기 미세공 부재(8)는 상기 하우징(12)에 배치된 밀봉 링(10)을 구비하고 있고, 상기 밀봉 링(10)은 상기 미세공 부재(8)의 적어도 일부분을 방사상으로 둘러싸고 있다. 상기 미세공 부재(8)는 그 측면들의 밀봉을 확실하게 하는 접촉을 유지하여야 하고, 이 경우에 접착이나 억지끼움이나 간섭을 통한 장착이 사용가능하다.

이러한 방식으로, 도 5a에 보인 본 발명의 흐름 제한기(1)의 제1 실시예에 따르면, 상기 미세공 부재(8)는 실린더(3) 벽의 두께보다 짧거나 더 길게 할 수도 있고, 동일한 크기의 길이를 가질 수 있고, 디스크 형태를 가정하면 심지어 그 외경보다 짧은 길이를 가질 수도 있다.

그리하여, 본 발명은 상기 미세공 부재(8)의 외벽과 상기 하우징(12)의 내벽 사이에 밀봉을 확보하기 위하여 상기 미세공 부재(8)를 부착하는 몇 가지 방법을 제공하여, 상기 가스가 상기 미세공 부재(8)의 공극이나 미세공 부분을 통과하여 지나가게 함으로서 정역학적 베어링의 기능을 위해 필요한 압력 강하를 겪도록 한다. 다시 말하면, 본 발명은 상기 가스가 상기 미세공 부재(8)와 실린더(3) 벽 사이의 갭을 지나가지 않도록 한다. 즉, 위에서 설명한 도 5a 내지 도 6e에 도시된 바람직한 실시예는 상기 하우징(12)에 상기 미세공 부재(8)를 확고하게 부착하고 밀봉을 확실하게 하기 위한 다른 여러가지 방법을 보여주고 있으며, 그러한 실시예는, 위에서 설명한 바람직한 실시예의 어느 하나 또는 그 조합에 따라 실행될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 자세히 설명하였으며, 본 발명의 범위는 다른 가능한 변경이나 변형을 포함하고, 특허청구범위의 핵심 구성에 의해서만 제한되고, 가능한 균등물은 본 발명의 범위에 포함된다는 사항에 유의하여야 할 것이다.

1: 흐름 제한기 2: 피스톤
3: 실린더 4: 가스 압축기
5: 패드 6: 내부 공동부
7: 베어링 형성체 갭 8: 미세공 부재

Claims (23)

1. 가스 압축기(4)의 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기로서, 상기 가스 압축기는,
   상기 실린더(3)를 외부에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드(5);
   상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)에 의해 작용되는 압축 운동으로부터 일어나는 방출 흐름을 통해 유체가 공급되는, 상기 패드(5)와 실린더(3) 사이에 배치된 적어도 하나의 내부의 공동부(6);
   피스톤(2) 외벽과 실린더(3) 내벽을 분리하는 적어도 하나의 베어링 형성체의 갭(7); 및
   상기 내부의 공동부(6)를 상기 베어링 형성체의 갭(7)에 유체적으로 연통시키는 하우징(12)을 구비한 적어도 하나의 흐름 제한기(1)를 포함하는 가스 압축기의 흐름 제한기에 있어서,
   상기 흐름 제한기(1)는 상기 하우징(12)에 연결된 적어도 하나의 다공성 부재(8)를 포함하고, 상기 다공성 부재(8)는 상기 내부 공동부(6)로부터 상기 베어링 형성체의 갭(7)으로 가스 흐름을 제한하기 위한 크기를 갖는 미세공을 구비한 적어도 제한기 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 상기 하우징(12) 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 그 주변부 부분에 흐름 제한기 부분 영역의 안쪽에 미세공 또는 공극이 존재하는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 적어도 하나의 실질적으로 원형인 단면이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 "l"자형 프로파일을 구비하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
   
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 테이퍼진 프로파일을 구비하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
7. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 실질적으로 "T"자형 프로파일을 구비하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12) 내에 배치되어 있고, 상기 미세공 부재(8)의 적어도 일부분을 방사상으로 둘러싸는 밀봉 링(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12) 내에 배치되어 있고, 상기 미세공 부재(8)의 적어도 일부분을 방사상으로 그리고 길이방향으로 둘러싸는 밀봉 부싱(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
   
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 억지끼움을 통해 상기 하우징(12)에 결합되는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는 접착을 통해 상기 하우징(12)에 결합되는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12)은 상기 내부 공동부(6)를 향하는 확대된 단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
13. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12)은 실질적으로 원기둥형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
14. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12)은 실질적으로 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
15. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12)은 실질적으로 "T"자 형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
16. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12)은 실질적으로 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(12) 내에 배치된 변경가능한 자켓(29)을 구비하되, 상기 자켓(29)은 상기 미세공 부재(8)를 방사상으로 그리고 길이방향으로 둘러싸고, 상기 하우징(12) 내에서 소성 변형을 통해 밀봉을 촉진할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
18. 제1항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)의 단부 중의 어느 한쪽에 배치된 밀봉 탭(25)을 포함하되, 상기 밀봉 탭(25)은, 그 굽힘을 통해 밀봉을 촉진할 수 있는 방사상 홈(24)이 구비된 변형가능한 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
19. 제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세공 부재(8)는, 내부 공동부(6)를 향하는 단부에 상기 미세공 부재(8)의 나머지 단면 면적보다 큰 외면 면적이 구비된 면적을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름 제한기.
    
20. 가스 압축기(4)의 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 공기 정역학적 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기로서, 상기 가스 압축기는,
    상기 실린더(3)를 외부에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드(5);
    상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)에 의해 작용되는 압축 운동으로부터 일어나는 방출 흐름을 통해 유체가 공급되는, 상기 패드(5)와 실린더(3) 사이에 배치된 내부의 공동부(6);
    피스톤(2) 외벽과 실린더(3) 내벽을 분리하는 베어링 형성체의 갭(7); 및
    상기 내부의 공동부(6)를 상기 베어링 형성체의 갭(7)에 유체적으로 연통시키는 하우징(12)을 구비한 흐름 제한기(1)를 포함하는 가스 압축기의 흐름 제한기에 있어서,
    상기 흐름 제한기(1)는 상기 하우징(12)에 연결된 적어도 하나의 다공성 부재(8)를 포함하고, 상기 다공성 부재(8)에는 미리 설치된 공극이 구비된 흐름 제한기의 적어도 일부분이 구비되어 있고, 상기 다공성 부재(8)는 미리 설정된 면적을 갖는 단면을 갖고 미리 설정된 길이를 가지며, 흐름 제한기 부분의 공극과 단면 그리고 상기 다공성 부재(8)의 길이 사이의 관계는 상기 내부 공동부(6)로부터 상기 베어링 형성체의 갭(7)으로 가스 흐름을 제한하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가스 압축기(4)의 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 공기 정역학적 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기.
    
21. 제20항에 있어서, 상기 흐름 제한기(1)는 하우징(12), 흐름 제한 부재, 및 밀봉을 위해 방사상으로 굽혀질 수 있는 밀봉 탭(25)을 포함하는 중간 부품을 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 압축기(4)의 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 공기 정역학적 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기.
    
22. 제20항에 있어서, 상기 흐름 제한기(1)는 적어도 하나의 하우징(12)과 미세공 부재(8)로 이루어지고, 상기 미세공 부재(8)는 가스 입구를 향하는 단부에 상기 미세공 부재(8)의 나머지 단면 면적보다 큰 외면 면적이 구비된 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 압축기(4)의 피스톤(2)과 실린더(3) 사이에 공기 정역학적 베어링 형성체에 적용하기 위한 흐름 제한기.
    
23. 실린더(3);와
    상기 실린더(3) 내에서 왕복이동 가능한 피스톤(2);
    상기 실린더(3)를 외부에서 둘러싸는 적어도 하나의 패드(5);
    상기 실린더(3) 내에서 피스톤(2)에 의해 작용되는 압축 운동으로부터 일어나는 방출 흐름을 통해 유체가 공급되는, 상기 패드(5)와 실린더(3) 사이에 배치된 내부의 공동부(6);
    피스톤(2) 외벽과 실린더(3) 내벽을 분리하는 베어링 형성체의 갭(7); 및
    상기 내부의 공동부(6)를 상기 베어링 형성체의 갭(7)에 유체적으로 연통시키는 하우징(12)을 구비한 흐름 제한기(1);를 포함하는 가스 압축기에 있어서,
    상기 흐름 제한기(1)는 상기 하우징(12)에 연결된 적어도 하나의 다공성 부재(8)를 포함하고, 상기 다공성 부재(8)는 상기 내부 공동부(6)로부터 상기 베어링 형성체의 갭(7)으로 가스 흐름을 제한하기 위한 크기를 갖는 미세공을 구비한 적어도 제한기 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 압축기.

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