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KR102582894B1 - 다중통로형 로터리 유니언 - Google Patents

다중통로형 로터리 유니언 Download PDF

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Publication number
KR102582894B1
KR102582894B1 KR1020207010190A KR20207010190A KR102582894B1 KR 102582894 B1 KR102582894 B1 KR 102582894B1 KR 1020207010190 A KR1020207010190 A KR 1020207010190A KR 20207010190 A KR20207010190 A KR 20207010190A KR 102582894 B1 KR102582894 B1 KR 102582894B1
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South Korea
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shaft
spool
radial
annular
housing
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KR1020207010190A
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안톤 에이 페트로우
리사 프리드
Original Assignee
듀블린 캄파니, 엘엘씨
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Publication date
Application filed by 듀블린 캄파니, 엘엘씨 filed Critical 듀블린 캄파니, 엘엘씨
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/06Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies of the multiline swivel type, e.g. comprising a plurality of axially mounted modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

로터리 유니언은 보어내에 회전가능하게 착설된 축을 갖는 하우징을 포함한다. 다수의 환상판이 일정한 간격을 두고 축에 착설되며, 다수의 스풀이 축에서 다수의 환상판 사이에 교대로 배치된다. 각 스풀은 인접한 환상판에 대하여 기계적인 페이스 씨일을 형성하는 두개의 씨일 링을 포함한다. 축, 다수의 환상판과 다수의 스풀이 적층구조물로 조립되어 전체가 하우징의 원통형 보어내에 삽입될 수 있다.

Description

다중통로형 로터리 유니언
본 발명은 로터리 유니언(rotary union)에 관한 것으로, 특히 다중통로(multiple passages)를 갖는 로터리 유니언에 관한 것이다.
본 발명은 2017년 10월 09일자 출원된 미국특허출원 제62/569,913호를 우선권주장으로 하는 출원이다.
본 발명은 로터리 유니언에 관한 것으로, 특히 다중통로를 갖는 로터리 유니언에 관한 것이다. 다중통로를 갖는 로터리 유니언은 회전형 기계요소와 비회전형 기계요소 사이의 밀폐된 또는 밀폐가능한 유체통로를 형성하기 위한 것으로 알려져 있다. 이들은 복잡하기 때문에 다중통로형 로터리 유니언은 마모나 또는 경우에 따라서 불완전한 조립 또는 부정확한 조립에 의하여 누설이 나타나기 쉽다. 더욱이, 이러한 유니언의 유지보수를 위한 복잡한 조립 및 분해공정에 많은 시간과 비용이 소요된다.
본 발명은 다중의 유체통로를 갖는 로터리 유니언에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다중통로형 로터리 유니언에 있어서, 하우징이 유니언의 모듈식 조립을 허용하는 일반적으로 직선형인 보어(bore)를 형성하는바, 이것이 종래의 로터리 유니언 구성에 비하여 개선된 점이다. 아울러, 본 발명에 따른 로터리 유니언은 앞서 제안된 구성에 더하여 개선된 밀폐 및 접속이 이루어질 수 있도록 하는 개선점을 제공한다.
한 관점에서, 본 발명은 로터리 유니언에 관하여 기술한다. 본 발명의 로터리 유니언은 하우징을 포함하고 이러한 하우징은 하우징 동체를 통하여 연장된 원통형 보어를 가지며, 이러한 원통형 보어는 실질적으로 직선형이다. 또한 로터리 유니언은 원통형 보어내에 회전가능하게 착설된 축을 포함하며, 이 축은 보어의 중심선을 따라 연장된 종축선을 갖는다. 이러한 축에 다수의 환상판이 착설되고, 다수의 환상판은 종축선을 따라서 일정한 간격을 두고 배치되어 있으며, 각 환상판은 보어내에서 축으로부터 방사상 방향으로 연장되고 이를 통하여 연장된 방사상 통로를 가지며, 다수의 환상판은 축과 함께 회전토록 회전가능하고 밀폐가능하게 결합되어 있다. 다수의 환상판 사이에는 교대로 다수의 스풀이 배치된다. 다수의 스풀은 원통형 보어에 밀폐가능하게 결합되고 축과 함께 회전하지 않도록 하우징에 축방향으로 구속되어 있다. 다수의 스풀 각각은 다수의 환상판으로부터 두개의 인접한 환상판 사이에 배치되고 방사상 방향으로 연장된 유체통로를 갖는 방사상연장벽을 포함한다. 두개의 씨일 링(seal ring)이 종축선을 따라 활동가능하게 배치되고 반대방향으로 탄지되어 축이 회전할 때 두개의 씨일 링은 두개의 인접한 환상판의 측면에 대하여 활동한다. 축, 다수의 환상판 및 다수의 스풀은 그 전체를 하우징의 원통형 보어에 삽입할 수 있는 적층구조물로 조립될 수 있도록 구성된다.
다른 관점에서, 본 발명은 다중통로형 로터리 유니언에 관하여 기술한다. 다중통로형 로터리 유니언은 두개의 보어 개방부 사이를 통하여 연장된 보어를 갖는 단일동체를 포함하는 하우징을 포함한다. 하우징은 보어의 중심선을 따라 여러 축방향 위치에 배치된 다수의 유체유출개방부와, 두개의 보어 개방부 각각에 배치된 베어링을 포함한다. 축이 보어를 통하여 연장되고 베어링을 통하여 보어 내에 회전가능하게 착설된다. 축은 이를 통하여 다수의 유체통로를 형성하고, 다수의 유체통로 각각은 보어의 단부면에서 축방향 개방부로부터 축의 종축선을 따라 축방향으로 거리를 두고 배치된 방사상 개방부까지 연장되어 있다. 다수의 유체통로에서 각 유체통로의 축방향 개방부와 방사상 개방부는 축 내에서 연장되고 축이 보어에 배치될 때 보어의 중심선에 일치하는 축의 중심선에 대하여 방사상 방향으로 거리를 두고 종축선에 평행한 매체채널을 통하여 유체적으로 연결되어 있다. 다수의 유체통로는 적어도 제1 매체채널에 의하여 제1 방사상 개방부에 연결된 제1 축방향 개방부를 갖는 제1 통로, 제2 매체채널에 의하여 제2 방사상 개방부에 연결된 제2 축방향 개방부를 갖는 제2 통로와, 제3 매체채널에 의하여 제3 방사상 개방부에 연결된 제3 축방향 개방부를 갖는 제3 통로를 포함하고, 제3 방사상 개방부는 축의 중심선을 따라서 축방향 위치에 대하여 제1 및 제2 방사상 개방부 사이에 배치된다.
한 실시형태에서, 제1 환상판이 제1 방사상 개방부를 포함하는 축의 축방향 위치에 밀폐가능하게 결합된다. 제1 환상판에는 축방향으로 정렬되고 축의 제1 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제1 유체유출개방부에 유체적으로 연통된 방사상 통로가 연장되어 있다. 제2 환상판이 제2 방사상 개방부를 포함하는 축의 축방향 위치에서 밀폐가능하게 결합된다. 제2 환상판에는 축방향으로 정렬되고 축의 제2 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제2 유체유출개방부에 유체적으로 연통된 방사상 통로가 연장되어 있다. 스풀이 제1 및 제2 환상판 사이인 축의 축방향 위치 둘레에 밀폐가능하게 결합된다. 이 스풀은 축방향으로 연장되고 축방향으로 정렬되어 있으며 축의 제3 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제3 유체유출개방부에 유체적으로 연통된 방사상 통로를 포함한다. 또한 스풀은 이러한 스풀에서 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제1 씨일 링을 포함한다. 제1 씨일 링은 활동하는 기계적인 페이스 씨일(face seal)을 형성하도록 제1 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합된다. 제2 씨일 링이 역시 활동하는 기계적인 페이스 씨일을 형성하도록 제2 환상판에 밀폐가능하게 결합된다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 다중통로형 로터리 유니언의 조립방법을 기술한다. 본 발명의 방법은 자유단부와 플랜지형 단부를 갖는 축, 다수의 환상판 및 다수의 스풀을 제공하는 단계를 포함한다. 다수의 환상판 중에서 하나와 다수의 스풀 중에서 하나가 적층구조물의 구성을 위하여 자유단부로부터 교대로 축에 삽입된다. 이러한 적층구조물은 고정구로 축에 고정되어 하우징의 보어내에 삽입된다.
이와 같은 본 발명은 종래의 로터리 유니언 구성에 비하여 개선되고 개선된 밀폐 및 접속이 이루어질 수 있는 로터리 유니언을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중통로형 로터리 유니언의 정면부분을 주로 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 다중통로형 로터리 유니언의 배면부분을 주로 보인 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에서 보인 다중통로형 로터리 유니언의 단면도.
도 4 및 도 5는 도 3에서 보인 단면의 부분 상세도.
도 1 및 도 2는 각각 로터리 유니언(100)의 정면과 배면부분을 보인 사시도이다. 도시된 실시형태에서 로터리 유니언(100)은 8개의 유체통로를 포함하는 것으로 도시되어 있으나 모듈식 구조에서는 8개 이하 또는 그 이상의 통로를 갖는 로터리 유니언에도 적합한 것임을 이해하여야 한다. 도시된 바와 같이, 로터리 유니언(100)은 도 3에서 단면으로 보인 바와 같은 로터축(104)을 둘러싸고 있는 하우징(102)을 포함한다. 로터축(104)은 로터리 유니언(100)을 통하여 연장된 여러 유체통로를 위한 유체접속면을 제공하는 플랜지(106)에 연결된다. 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 이들 유체통로는 유니언을 통하여 연장되고 회전가능한 로터축(104)과 하우징(102) 사이에 부착된 요소들의 활동접속면을 따라 형성되는 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 이용하여 상대측으로부터 그리고 주위로부터 유체적으로 격리된다.
도시된 실시형태에서, 플랜지(106)는 이러한 플랜지(106)의 배면부(112)에서 회전축선(110)의 둘레에 배열된 하나 이상의 회전유체포트(108)(8개를 도시함)를 포함한다. 이러한 배열은 대칭일 수 있거나 비대칭일 수 있다. 플랜지(106)의 형상은 회전기계요소(도시하지 않았음)에 연결하기 위하여 구성된 원형의 형상인 평판의 형태로 도시되어 있다. 이러한 플랜지(106)는 다양한 기계에 유니언(100)의 용이한 연결이 이루어질 수 있도록 하는 위치에 배치된 여러 다른 통로 및 유체포트를 포함할 수 있는 다양성 또는 기회를 제공한다. 예를 들어, 도 3에서 보인 바와 같이, 각 회전유체포트(108)는 방사상 연장통로(114)와, 회전유체포트(108)에 대하여 방사상 외측으로 배치된 부가적인 축방향 연장포트(116), 또는 축선(110)에 대하여 역시 방사상으로 연장된 연결통로(118)를 통하여 플랜지(106)의 외주연을 따라 배치된 방사상유체포트(120)에 연결될 수 있다. 이들 구성은 유니언(100)에 대하여 회전기계요소의 유체통로를 다양하고 편리하게 연결할 수 있도록 한다. 예를 들어 방사상 씨일(도시하지 않았음) 또는 다른 형태의 씨일 또는 가스킷이 삽입되는 씰링요구(122)가 플랜지(106)의 배면측에서 평면상 배면부(112)에 형성되어 있으며, 또한 회전기계요소(도시하지 않았음)에 플랜지, 즉, 유니언(100)을 취부하기 위한 취부공(124)도 형성되어 있다.
도 3의 단면도와, 도 4 및 도 5의 상세단면도에서, 각 회전유체포트(108)는 다수의 매체채널(126) 중에서 하나에 대하여 유체적으로 연결되거나 개방되어 있다. 매체채널(126)은 토처축(104)의 동체를 따라 내주에 연장되어 있다. 도 3의 도면에서는 두개의 매체채널(126)이 도시되어 있으나, 다수의 매체채널(126), 예를 들어 8개의 매체채널이 로터축(104)을 통하여 연장될 수 있는바, 도 3의 단면도에서는 두개의 매체채널이 보일뿐이다. 각 매체채널(126)은 일반적으로 직선형이고 로터축(104)에 건-드릴링(gun-drilling) 가공 또는 기타 다른 가공방법으로 형성된다. 특정 매체채널(126)에 연결되는 유출포트에 따라서, 채널의 길이, 달리 언급한다면, 플랜지(106)의 배면부(112)에 대하여 로터축(104)으로 연장된 채널의 깊이는 달라질 수 있다. 더욱이, 각 매체채널(126)은 축선(110)에 평행하게 연장되어 있으나 이러한 축선으로부터 방사상으로 거리를 두고 연장되어 다수의 매체채널이 로터축(104)의 원형단면 둘레에 인접한 채널(126)에 평행하게 연장된다. 한 실시형태에서, 다수의 매체채널(126)이 축선(110)의 둘레에 배치되어 있다.
각 매체채널(126)은 축선(110)에 대하여 방사상 외측으로 연장되고 각 매체채널(126)에 유체적으로 연결되어 있으며 로터축(104)의 외면(130)에서 로터축(104)의 길이를 따라 특정의 축방향 길이 L의 위치에서 횡방향 통로(128)에 연결된다. 다수의 매체채널(126)의 각각에 따라 다른 길이 L은 하우징(102)을 따라 대응하는 축방향 위치에 정렬될 수 있도록 배열되고 이러한 위치에 대응하는 분배채널(132)이 형성되어 있다. 도시된 실시형태에서, 각 길이 L에서 각 매체채널(126)과 그 횡방향 통로(128)에 대응하여 하나의 분배채널(132)이 도시되어 있다.
각 분배채널(132)은 하우징(102)의 보어내면(134)을 따라 형성되어 있다. 하우징(102)은 외주면(136)과 하우징(102)을 따라 중심부에 연장된 다단형 보어(138)를 포함하는 일반적인 원통형 형상을 갖는다. 각 분배채널(132)은 다수의 횡방향 통로(128)의 대응하는 하나에 축방향으로 정렬되고 하우징(102)에 대하여 로터축(104)의 각도방향에 관계없이 각 횡방향 통로(128)에 대한 유체의 유출입이 이루어질 수 있도록 배치되어 있다.
설명을 위하여, 도 3에서 보인 특정의 분배채널(132)에 대하여, 하우징(102)에는 다단형 보어(138)의 일부의 보어내면(134)과 외주면(136) 사이에 하우징(102)을 통하여 연장된 연결통로(140)가 형성되어 있다. 플러그(142)는 연결통로(140)의 방사상 외측 단부를 유체적으로 폐쇄하고 있으며, 하우징(102)에 형성되고 축선(110)에 평행하게 연장된 축방향 통로(144)는 각 연결통로(140)를 하우징(102)의 외면(148)에 형성된 단부포트(146)에 연결한다. 도시된 바와 같이, 단부포트(146)는 플러그(150)를 포함한다. 비회전유체포트(152)가 방사상 통로(153)의 자유단부에 형성되어 있으며, 이러한 방사상 통로는 하우징(102)에 형성되어 있고, 각 축방향 통로(144)와 비회전유체포트(152) 사이에 방사상으로 연장되어 있으며, 비회전유체포트(152)를 대응하는 분배채널(132)에 유체적으로 연결한다. 도시된 실시형태에서, 8개를 한 셋트로 하는 이러한 구조와 통로는 하우징에 형성되어 있으며, 이들 각각은 8개의 분배채널(132) 중에서 하나를 이에 대응하는 하나의 비회전유체포트(152)에 연결한다. 이러한 구성에서, 유니언(100)의 비회전유체연결이 하우징(102)의 단부 둘레에서 하우징의 주연에 각도상으로 일정한 간격을 두고 배치된 위치에서 모두 이루어질 수 있다.
하우징(102)과 로터축(104)을 결합하기 위하여, 어댑터 링(154)이 하우징(102)에 형성된 나선공(158)에 나선결합되는 고정구(156)에 의하여 하우징(102)의 내측단부에 연결된다. 고정구(156)에는 플랜지(156)에 형성된 통공(160)을 통하여 접근할 수 있습니다. 어댑터 링(154)은 하우징(102)에 회전결합되며 로터출(104)과 하우징(102) 사이에 배치된 베어링장치(164)의 레이스에 접하는 돌출부(162)를 포함한다. 조립과 조작중에 어댑터 링(154)을 하우징(102)에 회전시켜 방향을 정하여 결합시킬 수 있도록 하는 정렬핀(165)이 배치될 수 있다. 하우징(102)의 외측단부에서, 제2의 베어링장치(166)가 로터축(104)의 자유단부를 하우징(102)의 자유단부, 즉, 외측단부에 회전가능하게 연결한다.
작동중에, 액체 또는 기체와 같은 유체는 유니언(100)을 통하여 형성된 유체통로를 통하여 밀폐상태에서 하나의 회전유체포트(108)(또는 상기 언급된 바와 같이 관련이 있는 하나의 회전포트)와 이에 대응하는 하나의 비회전유체포트(152)의 대응하는 각 쌍 사이에 공급될 수 있다. 이러한 유체통로는 유니언(100)을 통하여 형성되어 있고 회전 및 비회전 유체포트(108, 152)의 나머지 쌍의 어느 하나를 연결하는 다른 유사한 유체통로로부터 유체적으로 격리되어 있다. 각 유체통로는 유니언(100)의 여러 구성요소에 형성된 유체도관과, 인접한 유체통로와 주위로부터 유체통로를 격리하는 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 포함한다.
도시된 실시형태에서, 다수의 유체통로가 유니언(100)을 통하여 형성될 수 있다. 이러한 다수의 유체통로 중에서 하나가 도 3에 단면도로 도시되어 있다. 이러한 유체통로는 특별히 순서가 있는 것은 아니고 회전유체포트(108), 매체채널(126), 횡방향 통로(128), 분배채널(132), 연결통로(140), 축방향 통로(144), 방사상 통로(153) 및 회전유체포트(152)를 포함하도록 형성된다. 이러한 유체통로 또는 유니언(100)을 통하여 형성된 다른 유사한 유체통로를 통한 유체유동은 방향에 관계없이 회전유체포트(108)로부터 비회전 포트(152) 측으로 또는 그 반대방향으로 이루어질 수 있다.
각 통로를 따라 활동형 씨일을 제공하기 위하여 유니언(100)은 0과 1 사이의 평형비(balance ratio)를 갖는 링형의 활동형 씨일을 이용한다. 여기에서 평형비라는 용어는 기계적인 페이스 씨일의 접속과 생성을 위하여 사용된 씰링 링의 수압표면적의 순폐쇄 대 순개방 사이의 비율이다. 도 3에서 보인 바와 같이, 유니언(100)은 로터축(104)의 둘레에 배열된 4개의 씨일 링 조립체(168)를 포함한다. 이러한 씨일 링 조립체(168)의 상세한 구성이 도 4의 확대단면도에 도시되어 있다. 이 도면에서, 각 씨일 링 조립체(168)는 두개의 씨일 링 지지체(172)를 취부하고 지지하는 지지스풀(170)을 포함하고, 각 씨일 링 지지체(172)는 도시된 바와 같이 단면이 "L"자형이다. 씨일 링 지지체(172)는 탄지된 상태에서 지지스풀(170)에 대하여 밀폐가능하고 활동가능하게 지지된다. 도시된 바와 같이, 각 씨일 링 지지체(172)와 스풀(170) 사이에 스프링(174)이 배치되고 이러한 스프링(174)은 씨일 링 지지체(172)를 스풀(170)로부터 축방향으로 밀어내도록 한다. 두개의 씨일 링 지지체(172)가 스풀(170)의 축방향 양측에 배치되어 이들 두 씨일 링 지지체는 상대측으로부터 멀어지는 방향으로 탄지된다.
각 씨일 링 지지체(172)는 이에 착설된 비회전밀폐링(176)을 포함한다. 각 비회전밀폐링(176)은 회전밀폐링(178)에 활동가능하고 밀폐가능하게 접촉하여 이들 두 링 사이의 접속면을 따라 기계적인 페이스 씨일을 형성한다. 회전밀폐링(178)은 로터축(104)의 둘레에 배치되어 이와 함께 회전가능하게 결합된 환상판(180)에 착설되어 환상판(180)과 이에 배치된 회전밀폐링(178)이 함께 회전한다. 도 4 및 도 3에서 보인 바와 같이, 도시된 실시형태에서, 로터축(104)에는 하우징(102)의 보어내면(134)을 따라 형성된 분배채널(132)에 축방향으로 일치하는 일정한 간격으로 5개의 환상판(180)이 연결되어 있다. 각 환상판(180)은 선택적으로 로터축을 따라 말단부에 배치된 것을 제외하고는 환상판(180)의 양측 축방향 단부에 배치되는 두개의 회전밀폐링(178)을 포함한다. 환상판에 형성된 통공, 개방부 또는 채널이라 할 수 있는 방사상 통로(182)가 환상판의 내외측부를 방사상으로 연결하고 도 3의 우측에서 최외측의 매체채널(126)에 보인 바와 같이 로터축(104)을 따라서 일부 횡방향 통로(128)와 축방향으로 정렬된다.
다시 도 4로 돌아가서, 여기에서는 도면에 하나만을 표시한 일부 횡방향 통로(128)가 로터축(104)을 따라서 스풀(170)의 방사상 연장벽(186)내에 형성된 방사상 통로(184)와 축방향으로 정렬된다. 환상판(180)과 유사하게, 내측 슬리이브(171)가 로터축(104)을 따라서 환상판(180)과 교대로 적층되고, 횡방향 통로(128), 스풀(170)의 방사상 연장벽(186)과 이에 형성된 방사상 통로(184)와, 하우징(102)의 보어내면(134)을 따라 형성된 분배채널(132)과 축방향으로 정렬된 개방부를 포함한다. 도 3에서 보인 바와 같이 이들을 함께 보았을 때, 로터축(104)을 따라서 환상판(180)과 스풀(170)의 방사상 연장벽(186)의 축방향 위치는 인접한 분배채널(132)에 대하여 교대로 배열되어 유니언(100)의 단부에 대한 것을 제외하고는 각 환상판(180)이 두개의 인접한 방사상 연장벽(186) 사이에 배치된다. 마찬가지로, 각 방사상 연장벽(186)은 두개의 인접한 환상판(180) 사이에 배치되고, 여기에서 교대로 배열된 각 환상판(180)과 방사상 연장벽(186)은 다수의 분배채널(132) 중에서 하나와 정렬된다.
상기 언급된 바와 같이, 각 스풀(170)은 스풀(170)의 대향된 축방향 단부에 배치된 두개의 씨일 링 지지체(172)를 포함하고, 각 씨일 링 지지체(172)와 이에 결합된 비회전밀폐링(176)이 각 환상판(18)에 의하여 축방향으로 대향된 쌍으로 결합된 회전밀폐링(178)에 활동가능하고 밀폐가능하게 연결될 수 있도록 한다. 스풀(170)과 환상판(180)을 교대로 배치함으로써 각 환상판(180)의 양측 축방향 측면(유니언의 양측 축방향 단부에 배치된 환상판은 제외한다)과 각 스풀(170)의 양측 축방향 단부에 활동형인 한쌍의 기계적인 페이스 씨일(188)을 형성한다. 도 3에서, 유니언(100)은 5개의 환상판(180) 사이에 교대로 배열되는 4개의 스풀(170)을 포함함을 알 수 있을 것이다. 이러한 구성에서, 유니언(100)은 로터축(104)을 따라서 축방향으로 연장된 9개의 밀폐구간을 유체적으로 격리하는 활동형인 8개의 기계적인 페이스 씨일(188)을 포함한다. 가장 좌측의 밀폐구간이 도 3에서 보인 유니언(100)의 방향에서 주위로 개방된 경우, 8개의 밀폐구간이 유지되고 이들 각각은 유니언을 통하여 연장된 각 밀폐된 유체통로에 대응하여 배치된다. 여기에서 도 3의 우측에서 말단의 밀폐구간은 하우징(102)의 보어(138)를 밀폐하는 캡(189)에 의하여 역시 밀폐되는 것에 주목하여야 한다. 도시된 실시형태에서, 가장 좌측의 밀폐구간은 기계적으로 폐쇄되어 이러한 구간으로 유동하는 유체 또는 윤활제 등이 모였다가 이들을 하우징(102)을 통하여 연장된 배출구(도시하지 않았음)로 보낼 수 있도록 한다.
회전 및 비회전 밀폐링(178, 176) 사이의 활동접속면을 따라 형성된 기계적인 페이스 씨일(188)에 부가하여, 유니언(100)은 상기 언급된 바와 같이 로터축(104)과 보어(138) 사이에 형성된 축방향 밀폐챔버를 격리하기 위하여 하우징(102)의 보어내면(134)과 로터축(104)의 외면(130)에 대하여 유체적으로 밀페하는 고정씨일을 포함한다. 도시된 실시형태에서, 이들 각 고정씨일은 채널내에 배치되고 예를 들어 고압의 유체압력에서 유니언(100)의 작동중에 밀폐요소가 밀려나가는 것을 방지하도록 양측에 보강링을 갖는 방사상 씨일 또는 O-링으로 구성된다. 이들 고정씨일은 각 분배채널(132)의 양측 축방향 측면에 배치되고 일측면에서 보어내면(134)에 밀폐가능하게 결합되고, 또한 각 횡방향 통로(128)의 양측 축방향 측에서 로터축(104)의 외면(130)에 밀폐가능하게 결합된다.
고정씨일은 각 스풀(170)의 방사상 내외측 단부와 내측 슬리이브(171)에 형성된 채널내에 배치된다. 특히 도 4에서 보인 바와 같이, 각 스풀(170)은 두개의 외측 채널을 포함하고 이들 각각의 채널은 보강링(192)에 의하여 축방향 양측이 둘러싸여 있다. 도시된 실시형태에서 이러한 보강링(192)은 일반적으로 단면이 사각형이다. 또한 각 내측 슬리이브(171)는 두개의 내측 채널을 포함하고 이들 각각은 두개의 보강링(196)에 의하여 둘러싸인 내부씨일(194)을 수용한다. 보강씨일(196)은 일반적으로 단면에 삼각형으로 각 씨일 채널의 양측에서 삼각형 구조에 결합되어 각 채널의 공간을 채움으로써 고압의 유체압력이 가하여질 때 내부씨일(194)이 밀려나가지 않도록 한다. 이러한 씨일의 구조는 유리한 것으로 각 내부씨일(194)을 둘러싸고 있는 3개의 독립적인 가압영역 사이에서 누설을 방지한다. 아울러, 각 스풀(170)은 두개의 중간 채널을 포함하고, 이들 각각은 축방향 양측에 보강링(200)을 갖는 2차 씨일(198)을 포함한다. 2차 씨일(198)은 스풀(170)과 실릴 링 지지체(172) 사이에 밀폐가능하고 활동가능하게 배치되어 작동중에 이동될 수 있도록 한다.
유니언(100)은 모듈화된 조립과 구성에 유리하게 적합하여 종래 다중통로형 유니언의 설계에 따른 알려진 도전이나 문제점을 피할 수 있다. 예를 들어, 다중통로를 갖는 유니언의 조립에 있어서는 구성요소들을 역방향으로 설치하는 것을 요구하여 유니언에 삽입중에 씰링 링 또는 스프링 등이 분리될 수 있다. 유니언(100)에서, 상기 언급된 바와 같이 이미 조립된 모든 관련 구성요소를 갖는 스풀(170)과 내측슬리이브(171)는 최초조립단계와 같이 적층구조물을 구성하도록 환상판과 교대로 하우징의 보어내에, 즉, 로터축의 둘레에 삽입될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 방사상 유체통로를 제외하고 돌출부, 채널 또는 다른 구조를 포함하지 않는 축의 평활한 외면은 요구된 적층구조물을 구성할 수 있도록 축을 따라서 구성요소의 활동이 용이하도록 한다. 제2 조립단계에서, 조립된 적층구조물을 갖는 로터축은 하우징의 보어내에 삽입되어 설치가 완료된다. 또한 이러한 구성은 부품의 교체 또는 보수를 위하여 유니언의 분해가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
조립된 유니언에서 내부구성요소의 정확한 배치가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 스풀(170)과 내측 슬리이브(171)는 요구된 수의 스풀이 적층되었을 때 로터축에 대하여 모든 내부구성요소가 요구된 축방향 위치에 놓이도록 하는 축방향 길이를 갖는다. 적층된 구성요소들이 제자리에 고정될 수 있도록 하고 적층된 스풀조립체와 로터축(104)을 고정하기 위하여 도 5에서 보인 바와 같이 너트(202)가 로터축(104)의 자유단부에 형성된 나선부(204)에 결합된다. 너트(202)를 요구된 바에 따라 조여 로터축(104)에 원통형의 다양한 적층구조물이 안착되고 축방향의 힘을 가함으로서 로터축(104)과 내측 슬리이브(171)가 압축되어 로터축(104)은 장력이 가하여지는 반면에 이를 둘러싸고 있는 구성요소들이 압축되며, 씰링구성요소에 주기적인 유체압력이 가하여져 나타나는 로터축의 다이나믹 효과가 구성요소의 정렬에 영향을 주지 않고 전체 조립체의 피로를 줄여준다.
스풀(170)과 이에 연결된 구성요소를 포함하는 나머지 적층된 구성요소는 "부동(浮動)"될 수 있어 이들은 유니언(100)의 조립이 완료된 후에 각자의 위치에 안착될 수 있다. 고정스크류(206)가 너트(202)에 나선결합되고 채널(208) 측으로 연장되어 로터축(104)에 이와 함께 회전토록 너트(202)를 고정하며 작동중에 스풀(170) 또는 내측 슬리이브(171)의 적층구조물이 느슨해지는 것을 방지한다. 다른 실시형태에서는 고정스크류(206)가 핀이나 키 등과 같은 다른 회전방지장치로 대체될 수 있다. 로터축(104)이 하우징(102)에 삽입되었을 때, 베어링(210, 212)이 하우징(102)의 보어(138)내에서 로터축(104)이 용이하게 회전할 수 있도록 한다. 하우징(102)에 대하여 스풀(170)이 회전하는 것을 방지하기 위하여, 스페이서(155, 167)가 도 3에서 보인 최외측의 스풀(170)과 하우징(102) 사이의 위치에 하우징(102)의 양측에서 삽입된다.
스페이서(155, 167)는 하우징과 스풀(170)에 매칭되어 결합될 수 있는 키형 구조를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 베어링(212)의 외측 레이스와 다단형 보어(138)의 단부에서 턱 사이에서 스풀(17)에 가하여지는 축방향 부하와 이로 인하여 형성되는 마찰은 스풀(170)과 하우징 사이에 키형 구조를 필요로 함이 없이 하우징(102)에 대하여 스풀(170)의 회전을 방지한다. 각 스풀(170)은 스페이서(155, 167)와 또한 인접한 스풀에 결합되는 키형 구조를 가짐으로써 적층된 스풀(170)과 스페이서(155, 167)의 전체 구성이 하우징(102)내에서 회전가능하게 결합된다. 어떤 경우에 있어서는 하우징(102)과 이와 함께 회전가능하게 연결된 구성요소가 고정되어 있는 반면에, 축(104)과 이와 함께 회전가능하게 결합된 구성요소들이 회전될 수 있을 것이다. 다른 경우에 있어서, 예를 들어 인덱싱 테이블(indexing table) 등의 경우, 축(104)과 이에 관련된 구성요소들이 고정되어 있는 반면에 하우징(102)과 이에 관련된 구성요소들이 축(104)과 이에 관련된 구성요소에 대하여 이를 중심으로 하여 회전 또는 적어도 선회할 수 있다.
유니언(100)이 조립되었을 때, 2차 씨일을 포함하는 여러 내부 구성요소들의 배치 또는 최종설치위치는 시각적으로 용이하게 확인될 수 없다. 한 실시형태에서, 하우징을 분리하면 여러 내부밀폐구성요소들이 정확한 위치에 배치되고 결합되어 있는지의 여부를 확인할 수 있는 신속한 누설시험을 수행하기 위하여 내부구조물이 외부에서 밀폐될 수 있다. 유니언이 완전히 조립되고 유니언(100)의 여러 내부구성요소의 정확한 배치와 기능을 확인하기 위하여, 유니언 내부의 인접한 밀폐된 챔버 사이에서 요구된 유체, 예를 들어 공기의 누설을 확인하도록 하는 압력시험이 수행될 수 있다. 이러한 압력시험은 공기압력 및/또는 진공을 가하고 유니언(100)의 회전 및/또는 비회전 포트 사이의 밀폐부위를 체크하여 수행될 수 있다.
본문에 인용된 간행물, 특허출원 및 특허를 포함한 모든 참고문헌은 각각의 참고문헌이 개별적으로 그리고 구체적으로 참고되고 본문에 전체적으로 제시된 것과 동일한 정도로 참고된다.
용어 "이것" 및 "그것" 및 "적어도 하나" 등을 의미하는 용어나 유사한 지시어의 사용은 본 발명을 설명하는 맥락에서 (특히 다음 청구 범위의 맥락에서) 해석되어야 한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 의미하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "적어도 하나"와 그 뒤에 하나 이상의 항목(예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나")의 목록이 사용되는 것은 나열된 항목(A 또는 B)에서 선택된 하나의 항목을 의미하는 것으로 해석되어야 한다) 또는 여기에 다르게 명시되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 열거된 항목(A 및 B) 중 둘 이상의 조합을 의미한다. 용어 "포함하는", "갖는" 등의 용어는 달리 언급되지 않는 한 개방형 용어로 해석되어야 한다(즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미 함). 본 명세서에서 값의 범위의 언급은 단지 다르게 지시되지 않는 한, 각각의 개별 값은 본문에서 개별적으로 인용된 것처럼 상기 범위내에 속하는 각각의 개별 값을 개별적으로 지칭하는 방법으로서 기능하기 위한 것이다. 본문에 기술된 모든 방법은 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행 될 수 있다. 본원에 제공된 임의의 모든 예 또는 예시적인 언어(예를 들어, "~와 같은")의 사용은 단지 본 발명을 더 잘 설명하기 위한 것이며 달리 청구되지 않는 한 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본 명세서의 어떤 언어도 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 주장되지 않은 요소를 나타내는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명을 수행하기 위해 본 발명자들에게 알려진 최상의 모드를 포함하여 본 발명의 바람직한 실시형태가 여기에 설명되었다. 이들 바람직한 실시형태의 변형은 상기 설명으로부터 당업자에게 명백해질 수 있다. 본 발명자들은 당업자가 이러한 변형을 적절히 채택할 것을 기대하며, 본 발명자들은 본 명세서에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 본 발명을 실시할 것이다. 따라서, 본 발명은 적용 가능한 법률에 의해 허용되는 바와 같이 여기에 첨부된 청구범위에 인용된 주제의 모든 수정실시형태 및 이에 동등한 실시형태를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한, 모든 가능한 변형실시형태에서 상기 기재된 요소의 임의의 조합은 본 발명에 포함된다.
100: 로터리 유니언, 102: 하우징, 104: 로터축, 106: 플랜지, 108: 회전유체포트, 110: 회전축선, 112: 배면부, 114; 방사상 연장통로, 116: 축방향 연장통로, 118: 연결통로, 120: 방사상 유체포트, 122: 씰링요구, 124: 취부공, 126; 매체채널, 128: 횡방향 통로, 130: 외면, 132: 분배채널, 134: 보어내면, 136: 외주면, 138: 다단형 보어, 140: 연결통로, 142: 플러그, 144: 축방향 통로, 146: 단부포트, 148: 외면, 150: 플러그, 152: 비회전유체포트, 153: 방사상 통로, 154: 어댑터 링, 155: 스페이서, 156: 고정구, 158: 나선공, 160: 통공, 162: 돌출부, 164: 베어링장치, 165: 정렬핀, 166: 베어링장치, 167: 스페이서, 168: 씨일 링 조립체, 170: 지지스풀, 171: 내측 슬리이브, 172: 씨일 링, 174: 스프링, 176: 비회전밀폐링, 178: 회전밀폐링, 180: 환상판, 182, 184: 방사상 통로, 186: 방사상 연결부, 188: 페이스 씨일, 189: 캡, 190: 외부씨일, 192: 보강링, 194: 내부씨일, 196: 보강링, 198: 2차 씨일, 200: 보강링, 202: 너트, 204: 나선부, 206: 고정스크류, 208: 채널, 210, 212: 베어링.

Claims (20)

  1. 동체를 통하여 연장되고 실질적으로 직선인 원통형 보어를 갖는 하우징;
    원통형 보어내에 회전가능하게 착설되고 보어의 중심선을 따라 연장된 종축선을 갖는 축;
    축에 착설된 다수의 환상판과;
    다수의 환상판 사이에 교대로 배치된 다수의 스풀을 포함하고;
    다수의 환상판은 종축선을 따라 일정한 거리로 상대측으로부터 간격을 두고 있으며, 다수의 환상판 각각은 보어내에서 축으로부터 방사상 거리를 두고 연장되어 있고 각 환상판을 통하여 연장된 방사상 통로를 가지며, 다수의 환상판은 축과 함께 회전하도록 회전가능하고 밀폐가능하게 결합되어 있고;
    다수의 스풀은 원통형 보어내에 밀폐가능하게 결합되어 있으며 축과 함께 회전하지 않도록 하우징에 회전가능하게 결합되어 있고, 다수의 스풀 각각은 다수의 환상판으로부터 두개의 인접한 환상판 사이에 배치되며;
    다수의 스풀 각각은 내부에 방사상으로 연장된 유체통로를 갖는 방사상 연장벽과, 종축선을 따라 활동가능하게 배치되고 반대방향으로 탄지되어 축이 회전할 때 두개의 인접한 환상판의 측면에 대하여 활동하는 두개의 씨일 링을 포함하고;
    축, 다수의 환상판과 다수의 스풀은 적층구조물로 조립되도록 배열되고, 적층구조물이 전체적으로 하우징의 원통형 보어내에 삽입될 수 있음을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  2. 제1항에 있어서, 제1 유체통로가 축의 축방향 단부면의 제1 개방부로부터 축의 적어도 일부를 통하여 종축선에 평행하게 연장된 제1 매체채널을 통하여, 다수의 환상판 중에서 하나에 형성된 제1 방사상 통로를 통하여, 그리고 하우징에 형성된 제1 유출통로를 통하여 연장됨을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  3. 제2항에 있어서, 제2 유체통로가 축의 축방향 단부면의 제2 개방부로부터 종축선에 평행하게 연장되고 제1 매체채널로부터 유체적으로 격리된 제2 매체채널을 통하여, 다수의 스풀 중에서 하나에 형성된 제2 방사상 통로를 통하여, 그리고 하우징에 형성된 제2 유출통로를 통하여 연장됨을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  4. 제3항에 있어서, 다수의 환상판이 5개의 환상판으로 구성됨을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  5. 제4항에 있어서, 다수의 스풀이 5개의 환상판 사이에 교대로 배치되는 4개의 스풀로 구성되고 4개의 스풀 각각이 두개의 인접한 환상판 사이에 배치됨을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  6. 제1항에 있어서, 다수의 스풀 각각이 다수의 외부 케이지를 구성하는 하나의 외부 케이지를 포함하고. 인접한 외부 케이지들은 축이 회전할 때 다수의 스풀이 회전하는 것을 방지하기 위하여 서로 키로 결합됨을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  7. 제1항에 있어서, 축의 자유단부에 나선결합되는 너트를 더 포함하고, 너트는 적층구조물에 축방향의 힘을 가함을 특징으로 하는 로터리 유니언.
  8. 두개의 보어개방부 사이를 통하여 연장된 보어를 갖는 단일동체를 포함하는 하우징;
    두개의 보어개방부의 각각에 배치된 베어링;
    보어를 통하여 연장된 축과;
    제1 방사상 개방부를 포함하는 축의 축방향 위치 둘레에 밀폐가능하게 결합된 스풀을 포함하고;
    하우징은 보어의 중심선을 따라 상이한 축방향 위치에 배치되고 하우징을 통하여 보어로부터 연장된 다수의 유체유출개방부를 포함하며;
    축은 베어링을 통하여 보어내에 회전가능하게 착설되고, 축에는 이 축을 통하여 다수의 유체통로가 형성되어 있으며, 다수의 유체통로의 각각은 보어의 단부면의 축방향 개방부로부터 축의 종축선을 따라 축방향으로 거리를 두고 배치된 방사상 개방부 측으로 연장되어 있고, 다수의 유체통로의 각각의 축방향 개방부와 방사상 개방부는 축의 내부에서 축이 보어내에 배치되었을 때 보어의 중심선에 일치하는 축의 중심선에 대하여 방사상으로 벗어난 위치에서 종축선에 평행하게 연장된 매체채널을 통하여 유체적으로 연결되며;
    다수의 유체통로는 적어도
    제1 매체채널에 의하여 제1 방사상 개방부에 연결된 제1 축방향 개방부를 갖는 제1 통로;
    제2 매체채널에 의하여 제2 방사상 개방부에 연결된 제2 축방향 개방부를 갖는 제2 통로와;
    제3 매체채널에 의하여 제3 방사상 개방부에 연결된 제3 축방향 개방부를 갖는 제3 통로를 포함하고, 제3 방사상 개방부는 축의 중심선을 따라 축방향 위치에 대하여 제1 및 제2 방사상 개방부 사이에 배치되며;
    제1 환상판은 제1 환상판을 통하여 연장된 방사상 통로를 가지고 이 방사상 통로는 축의 제1 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제1 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되며;
    제2 환상판은 제2 환상판을 통하여 연장된 방사상 통로를 가지고 이 방사상 통로는 축의 제2 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제2 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되고;
    스풀은 이 스풀을 통하여 연장된 방사상 통로를 포함하며 이 방사상 통로는 축의 제3 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제3 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되며; 스풀은
    스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제1 씨일 링과;
    스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제2 씨일 링을 더 포함하고;
    제1 씨일 링은 제1 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합하여 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성하며;
    제2 씨일 링은 제2 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합하여 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성함을
    특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  9. 제8항에 있어서, 제1 및 제2 환상판이 축에 회전가능하게 결합되고, 스풀이 하우징에 축방향으로 고정되며, 작동중에, 하우징 또는 축의 하나가 회전될 수 있도록 구성되고 하우징 또는 축의 다른 하나는 고정상태를 유지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  10. 제8항에 있어서, 축의 둘레에서 제1 및 제2 환상판 사이에 밀폐가능하게 배치된 슬리이브를 더 포함하고, 이 슬리이브가 축의 제1 방사상 개방부와 스풀을 통하여 연장된 방사상 통로를 유체적으로 연결하도록 배치된 유체통로를 포함함을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  11. 제8항에 있어서, 제1 및 제2 씨일 링은 제1 및 제2 환상판에 각각 탄지할 수 있도록 배치된 스프링을 더 포함함을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  12. 제8항에 있어서, 다중통로형 로터리 유니언이
    제4 매체채널에 의하여 제4 방사상 개방부에 연결된 제4 축방향 개방부를 갖는 제4 통로;
    제5 매체채널에 의하여 제5 방사상 개방부에 연결된 제5 축방향 개방부를 갖는 제5 통로;
    제4 방사상 개방부를 포함하는 축의 축방향 위치의 둘레에 밀폐가능하게 결합된 제3 환상판과;
    제2 및 제3 환상판 사이인 축의 축방향 위치의 둘레에 밀폐가능하게 결합된 제2 스풀을 더 포함하고;
    제5 방사상 개방부가 축의 중심선을 따라 축방향 위치에 대하여 제2 및 제4 방사상 개방부 사이에 배치되며;
    제3 환상판은 제3 환상판을 통하여 연장되고 축의 제4 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제4 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되며;
    제2 스풀은 제2 스풀을 통하여 연장되고 축의 제5 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제5 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되고;
    제2 스풀은
    제2 스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제3 씨일 링과;
    제2 스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제4 씨일 링을 더 포함하고;
    제3 씨일 링은 스풀의 제2 씨일 링에 의하여 결합된 제2 환상판의 환상면에 대향된 제2 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합되며, 제3 씨일 링이 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성하고;
    제4 씨일 링은 제3 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합하여 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성함을
    특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  13. 제12항에 있어서, 다중통로형 로터리 유니언이
    제6 매체채널에 의하여 제6 방사상 개방부에 연결된 제6 축방향 개방부를 갖는 제6 통로;
    제7 매체채널에 의하여 제7 방사상 개방부에 연결된 제7 축방향 개방부를 갖는 제7 통로;
    제6 방사상 개방부를 포함하는 축의 축방향 위치의 둘레에 밀폐가능하게 결합된 제4 환상판과;
    제3 및 제4 환상판 사이인 축의 축방향 위치의 둘레에 밀폐가능하게 결합된 제3 스풀을 더 포함하고;
    제7 방사상 개방부가 축의 중심선을 따라 축방향 위치에 대하여 제4 및 제6 방사상 개방부 사이에 배치되며;
    제4 환상판은 제4 환상판을 통하여 연장되고 축의 제6 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제6 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되며;
    제3 스풀은 제3 스풀을 통하여 연장되고 축의 제7 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제7 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통되고;
    제3 스풀은
    제3 스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제5 씨일 링과;
    제3 스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제6 씨일 링을 더 포함하고;
    제5 씨일 링은 제2 스풀의 제4 씨일 링에 의하여 결합된 제3 환상판의 환상면에 대향된 제3 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합되며, 제5 씨일 링이 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성하고;
    대응하는 제6 씨일 링은 제4 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합하여 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성함을
    특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  14. 제13항에 있어서, 다중통로형 로터리 유니언이
    제8 매체채널에 의하여 제8 방사상 개방부에 연결된 제8 축방향 개방부를 갖는 하나 이상의 제8 통로;
    축의 둘레에 밀폐가능하게 결합된 제5 환상판과;
    제4 및 제5 환상판 사이인 축의 축방향 위치의 둘레에 밀폐가능하게 결합된 제4 스풀을 더 포함하고;
    제4 스풀은 제4 스풀을 통하여 연장되고 축의 제8 방사상 개방부와 하우징의 대응하는 제8 유체유출개방부에 축방향으로 정렬되고 유체적으로 연통된 방사상 통로를 포함하며;
    제4 스풀은
    제4 스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제7 씨일 링과;
    제4 스풀의 축방향으로 활동가능하고 밀폐가능하게 배치된 제8 씨일 링을 더 포함하고;
    제7 씨일 링은 제3 스풀의 제6 씨일 링에 의하여 결합된 제4 환상판의 환상면에 대향된 제4 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합되며, 제7 씨일 링이 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성하고;
    제8 씨일 링은 제5 환상판의 환상면에 밀폐가능하게 결합하여 활동형의 기계적인 페이스 씨일을 형성함을
    특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  15. 제8항에 있어서, 축의 제1, 제2 및 제3 축방향 개방부에 대향된 축의 자유단부에 나선결합되는 너트를 더 포함하고, 너트는 중심선을 따라 제1 환상판, 스풀 및 제2 환상판을 함께 가압하는 축방향의 힘을 가함을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  16. 제8항에 있어서, 하우징이 원통형의 형상이고, 보어가 하우징에 대하여 동심원상으로 연장되어 있으며, 축은 외경이 일정하고 평활한 외면을 가짐을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  17. 제8항에 있어서, 하우징의 다수의 유체유출개방부가 보어에 대하여 방사상 방향 또는 축방향으로 연장됨을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언.
  18. 다중통로형 로터리 유니언의 조립방법에 있어서, 이 방법이
    자유단부와 플랜지형 단부를 갖는 축, 다수의 환상판과, 다수의 스풀을 제공하는 단계를 포함하고, 축은 다수의 환상판과 스풀을 포함하는 구간에서 일정한 외경을 가지며;
    축에 자유단부로부터 다수의 환상판 중에서 하나와 다수의 스풀 중에서 하나를 교대로 삽입하여 적층구조물을 형성토록 하는 단계;
    적층구조물을 고정구로 축에 고정하는 단계와;
    적층구조물을 하우징의 보어내에 삽입하는 단계;를
    포함함을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언의 조립방법.
  19. 제18항에 있어서, 다수의 환상판을 축에 밀폐가능하고 회전가능하게 결합하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언의 조립방법.
  20. 제18항에 있어서, 다수의 스풀을 하우징에 밀폐가능하고 회전가능하게 결합하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 다중통로형 로터리 유니언의 조립방법.
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