KR100240050B1 - 과급기 및 개량된 하우징 이의 베어링판 및 출구 포트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징부(50), 입구 단부 벽부분(49) 및 베어링판(15)을 구비하는 역류형의 회전 송풍기(11)에 관한 것으로, 상기 하우징부는 치합된 로우터(35,37)가 배치되는 원통형 챔버(31,33)를 형성한다. 상기 입구 단부 벽부분(49)은 입구포트(51)를 형성하고, 상기 하우징부(50)는 포트 단부 표면(59)을 포함하는 출구포트(53)를 형성한다. 상기 베어링판(15)은 단부 표면(29)과 릴리프 표면(29R)을 포함하는 릴리프 챔버를 형성하고, 상기 포트 단부 표면(59)은 릴리프 표면(29R)에 의해 형성된 평면에 배치되어 있다. 그 결과, 송풍기를 통과하는 공기의 이동에 대한 저항은 감소되며, 따라서 필요한 구동 마력이 감소하고, 송풍기의 등엔트로피 효율이 증가한다.

Description

과급기 및 개량된 하우징, 이의 베어링판 및 출구 포트

본 발명은 루우트형 회전 송풍기에 관한 것으로, 특히 역류형 송풍기에 관한 것이다.

공지되어 있는 바와 같이, 루우트형 송풍기는 하우징에 의해 횡방향으로 중첩하도록 형성된 원통형 챔버내에 치합(meshing)하여 배치된 로브(lobed) 로우터를 포함한다. 각각의 로우터의 치합하지 않은 인접 로브간의 공간은 각각의 공간내에서 공기를 기계적으로 압축하지 않고, 공기를 입구 포트 개구로부터 출구 포트 개구로 이송한다.

일반적으로, 위에서 설명한 형태의 루우트형 송풍기는 차량 엔진용의 과급기로 이용되고, 상기 엔진은 기계적 토오크 입력을 제공하여 로브 로우터를 구동한다. 출구 포트에 이송된 공기는 당업자에게 공지되어 있는 방식으로 차량 엔진의 흡입 다기관(manifold)내에 승압된 압력을 제공하는데 이용되지만, 이는 본 발명과 직접적으로 관련이 없다.

루우트형 송풍기 과급기를 평가하는데 사용되는 기준 중에는, 일정한 작동상태에서 특정량의 공기를 이송하는데 필요한 마력과, 이송 중인 공기가 과급기를 통해 흐를 때 상승하는 온도가 있다. 이러한 이송 중인 공기의 온도 상승은 이하 상세하게 설명되는 바와 같이 등엔트로피 효율(또는 단열 효율이라고도 칭함)의 저하를 초래한다.

과급기를 구동시키는데 필요한 마력은 엔진의 마력 출력의 관점에서 볼 때 마력 "손실"을 나타내는 것으로 잘 알려져 있으며, 따라서 필요한 구동 마력을 최소화하는 것이 바람직하다. 공기가 과급기를 통과할 때 공기 온도가 상승하는 경우에, 이러한 온도 상승은 마력 손실을 또한 나타낸다. 일반적으로, 과급기와 같은 부속품이 장비된 차량은 중간 냉각기를 구비하며, 이 냉각기의 기능은 과급기에 의해 엔진에 이송되는 공기를 냉각시킨다. 중간 냉각기를 통과하는 공기가 고온일수록 최적의 엔진 효율을 얻기 위해 공기 온도를 바람직한 온도까지 강하시킬 때 중간 냉각기에 의해 소비되는 마력 손실이 더 많아진다.

루우트 송풍기 과급기의 체적 효율을 향상시키기 위해, 본 발명의 양수인에 의해 많은 개발이 이루어져 왔다. 특히, 미국 특허 제4,768,934호 및 제5,078,583호에 각각 도시 및 기재되어 있는 바와 같이, 출구 포트와 입구 포트의 구조를 개량하는데 초점이 맞추어져 있다. 그러나, 과급기의 효율의 더 큰 향상이 모색되고 있고, 특히 과급기의 등엔트로피 효율을 증가시키기 위해 많은 노력을 기울여 왔다. 차량 응용시에, 과급기의 등엔트로피의 실질적인 증가에 의해 중간 냉각기를 제거할 수 있으며, 이로 인해 차량 OEM의 비용을 크게 절감한다는 것을 나타낸다.

따라서, 본 발명의 목적은 회전 송풍기를 구동하는데 필요한 마력이 실질적으로 감소되게 하는 동시에, 송풍기의 등엔트로피 효율이 실질적으로 증가되게 하는 역류형의 개량된 회전 송풍기를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적은 베어링판부, 하우징부 및 입구 단부 벽부분을 포함하는 하우징 조립체를 구비한 역류형 회전 송풍기를 제공함으로써 달성된다. 하우징부는 2개의 평행한 횡방향으로 중첩하는 원통형 챔버를 형성하고, 원통형 챔버의 축은 종방향을 한정한다. 베어링판부는 내측 단부 표면을 형성하고 원통형 챔버의 출구 단부가 내측 단부 표면에 의해 고징되어 있다. 하우징 조립체는 내측 단부 벽부분쪽으로 배치되는 입구 포트를 형성하고, 또한 출구 단부쪽으로 배치되는 출구 포트를 형성한다. 한쌍의 치합된 로우터가 원통형 챔버내에 회전 가능하게 배치되어 있고, 각각의 로우터는 입구 단부 벽부분에 인접하게 배치된 전단부와 베어링판부에 인접하게 배치된 후단부를 가지는 로브를 포함한다. 로우터의 로브를 치합하게 함으로써 각각의 로우터의 치합되지 않은 인접한 로브들 사이의 공간에 의해 압축 가능한 입구 포트의 유체가 출구에 이송된다. 출구 포트는 종방향에 수직인 방향으로 포트 단부 표면을 형성한다.

개량된 회전 송풍기는 입구의 포트 단부 표면이 베어링판부의 내측 단부 표면에 의해 형성된 평면에 대략 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 더욱 한정된 특징에 따르면, 개량된 회전 송풍기는 로우터가 회전할 때 로우터의 후단부가 유체 출구 영역을 형성하도록 협력하여 작동하는 것을 특징으로 한다. 베어링판부의 내측 단부 표면은 유체 출구 영역에 축방향으로 인접하게 배치된 릴리프 표면을 가지는 릴리프 챔버를 형성한다. 입구 포트의 상기 포트단부 표면은 릴리프 표면에 의해 형성된 평면내에 대략 배치되어 있다.

제1도는 본 발명을 이용할 수 있는 형식의 회전 송풍기의 축방향 수평 단면도.

제2도는 제1도의 선 2-2를 따라 절단한 축방향 수직 단면도.

제3도는 제1도의 오른쪽에서 본 대략 동일한 축척의 본 발명의 베어링판 부재의 평면도.

제4도는 제1도의 선 4-4를 따라 절단한 제1도와 대략 동일한 축척의 횡단면도.

제5도는 본 발명의 특징을 예시한 제2도와 유사한 확대 부분 축방향 단면도.

제6도는 5psi 승압과 10psi 승압 모두에서 종래 기술과 본 발명을 비교한 등엔트로피 효율 대 과급기 속도의 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 회전 송풍기 13 : 주하우징 부재

15 : 베어링판 17 : 구동 하우징 부재

29 : 베어링판 단부 표면 31,33 : 원통형 챔버

35,37 : 로우터 53 : 출구 포트

59 : 출구 포트 단부 표면 65 : 출구 단부

67 : 카운터보어 69 : 계단식 외주부

제1도 및 제2도는 루우트형 송풍기(11)를 도시한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 이러한 송풍기는 주로 공기와 같은 압축 가능 유체를, 출구 포트에 도달하기전에 이송 체적을 압축하지 않도록 입구 포트로부터 출구 포트에 이송하는데 이용된다. 로우터는 기어형 펌프와 같이, 즉, 로우터 이 또는 로브가 치합된 상태를 벗어날 때 공기가 각각의 로우터상의 인접한 로브에 의해 형성된 체적 또는 공간으로 흐르도록 작동한다. 각각의 이송 체적의 후방 로브의 상부 랜드(top land)가 이와 연관된 챔버의 원통형 벽 표면과 밀봉 관계로 이동할 때, 이들 체적내의 공기는 대략 입구 압력으로 트랩(trap)된다.

각각의 나타날 체적의 전방 로브의 상부 랜드가 출구 포트의 경계를 가로지름으로써 원통형 벽 표면과 밀봉 관계를 벗어나도록 이동할 때, 상기 체적의 공기는 출구 포트로 이송되거나 직접 방출된다. 나선형 로브가 사용되는 경우, 상기 체적의 공기는 각각의 나선형 로브의 전단부가 원통형 챔버 표면의 교차 부분에 의해 형성된 첨단을 통과함으로 인해, 상기 로우터의 전방 로브가 출구 포트 경계를 이미 통과한 또 다른 로우터의 이송 체적에 의해 출구 포트 공기로 간접적으로 방출된다.

이러한 루우트형 송풍기의 간접적인 연통 특성은 이송하는 유체의 체적을 기계적으로 압축하는 것을 방지하고, 루우트형 송풍기와 종래의 스크류형 송풍기를 구별한다. 각각의 이송하는 유체의 체적이 입구 포트에서 출구 포트까지 이동하는 동안 일정하게 유지되면, 내부의 공기는 입구 압력으로 유지된다. 즉, 체적이 로브를 다시 치합함으로써 스쿼즈(squeeze)되기 전에 전방 로브의 상부 랜드가 출구 포트의 경계를 가로지르면, 이송 체적의 공기 압력이 일정하게 유지된다. 그러므로, 출구 포트의 공기 압력이 입구 포트 압력보다 큰 경우, 전방 로브의 상부 랜드가 출구 포트 경계를 가로지를 때, 출구 포트의 공기가 이송 체적내로 밀려들어가거나 역류한다. 이제 제1도를 주로 참조하면, 회전 송풍기(11)가 다소 상세히 도시되어 있지만, 회전 송풍기의 특성은 본 발명에서 본질적인 것이 아니기 때문에 상세히 설명하지 않으며, 이는 참고로 본 명세서에 통합되어 있는 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제4,768,934호, 제4,828,467호 및 제5,078,583호에 매우 상세히 개시되어 있다.

회전 송풍기(11)는 주하우징 부재(13), 베어링판 부재(15) 및 구동 하우징부재(17)를 포함하는 하우징 조립체를 구비한다. 이들 3개의 부재(13,15,17)는 다수의 기계 스크류(19)(제3도 및 제4도 참조)에 의해 서로 고정되어 있고, 이 3개의 부재의 적절한 정렬은 한쌍의 맞춤핀(21)에 의해 확실하게 된다.

주하우징 부재(13)는 원통형 벽 표면(23,25)과 횡단부 벽(27)을 형성하는 일체형 부재이다. 베어링판 부재(15)는 베어링판 단부 벽(29)을 형성한다. 상기 벽표면(23,25)과 단부 벽(27,29)은 서로 횡방향으로 중첩된 제1 및 제2원통형 챔버(31,33)를 형성한다. 이 원통형 챔버(31,33)는 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이 상부 첨단(34a)과 하부 첨단(34b)에서 교차한다.

주로 제1도와 제4도에 도시되어 있는 바와 같이, 원통형 챔버(31,33)내에는 각각 제1 및 제2나선형 로브 로우터(35,37)가 배치되어 있다. 각각의 로우터(35)는 3개의 로브(36)를 가지고 각각의 로우터(37)는 3개의 로브(38)를 가지며, 바람직하게는 상기 로우터(35,37)와 로브(36,38)는 로브(36)의 나선형 트위스트가 로브(38)의 트위스트와 반대 방향인 점을 제외하고는 대략 동일하다. 로브(36,38)는 제1도에만 도시되어 있는 바와 같이, 각각 전단부(36L,38L)를 가지고, 더욱이 각각 후단부(36T,38T)를 가진다.

로우터(35)는 함께 회전하기 위해 로우터축(39)에 장착되어 있고, 이와 유사하게 로우터(37)는 함께 회전하기 위해 로우터축(41)에 장착되어 있다. 로우터축(39)의 전단부는 베어링 세트(43)에 의해 베어링판(15)내에 회전 가능하게 지지되어 있고, 이와 유사하게 로우터축(41)은 베어링 세트(45)에 의해 베어링판(15)내에 회전 가능하게 지지되어 있다. 설명을 쉽게 하기 위해, 로우터축(39)은 입력 축부(47)를 구비하는 것으로서 제1도에 도시되어 있고, 이에 의해 회전 송풍기(11)는 입력 구동 토오크를 수용할 수 있다. 다른 여러 입력 구동 구성을 사용할 수 있고, 로우터(35,37)를 각각 회전축(39,41)에 설치하는 바람직한 구성이 있음을 당업자는 이해하겠지만, 이들의 상세는 미국 특허 제4,828,467호에 상세하게 개시되어 있다.

제2도를 참조하면, 주하우징 부재(13)는 제2도의 우측 단부에서 주하우징부(50)(즉, 원통형 벽 표면(23,25)을 형성하는 부분)와 일체로 형성된 후 판부(49)를 포함하지만, 별개의 판부재를 포함할 수도 있다. 후판부(49)는 입구 포트(51)를 형성하며, 이는 상기 미국 특허 제5,078,585호에 설명되어 있으므로, 여기에서 상세히 설명하지 않는다. 입구 포트(51)는 인용 특허에서 알 수 있는 바와 같이, 고효율 입구라 칭해지고, 본 발명의 구조와 결합하여 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 고효율 입구 포트의 이용은 본 발명에서 본질적인 것은 아니고, 본 발명은 더욱 일반적인 저효율 입구 포트와 결합하여 사용될 때에도 유익함은 명백하다.

제1도, 제2도 및 제4도를 참조하면, 하우징부(50)는 출구 포트(53)를 형성하고, 이것에 인접하여 한쌍의 신장된 역류 슬롯(55,57)이 배치되어 있다. 출구 포트(53) 및 슬롯(55,57)은 상기 미국 특허 제4,768,948호에 설명되어 있기 때문에 여기에서 상세히 설명하지 않는다. 출구 포트(53)와 슬롯(55,57)의 구성의 상세는 이하에 설명하는 것을 제외하고 본 발명의 본질적인 특징이 아님은 당업자에게는 명백하다.

실시예에서, 출구 포트(53)는 대략 삼각형이고, 포트 단부 표면(59)(제2도 및 제4도 참조)과 대향하여 배치된 한쌍의 포트 측부 표면(61,63)(제1도에도 도시되어 있음)을 포함한다. 본 발명은 특허 청구의 범위에 특히 기재되어 있는 것을 제외하고 출구 포트의 특정 구성에 제한되지 않는다.

본 발명에서, 중요한 출구 포트(53)의 특징은 베어링판(15) 및 로우터(35,37)에 대한 공간 관계이다. 상기 미국 특허 제4,828,467호에서 및 본 발명의 양수인에 의해 시판되는 루우트 송풍기 과급기에서는, 하우징부의 전표면이 베어링판의 후표면에 대해 인접 관계에 있다. 출구 포트는 하우징부의 단부로부터(일반적으로 약 5인치(12.7mm)의 거리) 이격되어 있다. 그 결과, 출구 포트의 단부 표면과 로우터 챔버의 단부 벽 사이에 축방향으로 "바(bar)"가 배치된다.

본 발명의 주요 특징에 따르면, 종래 기술의 루우트 송풍기의 출구 포트의 단부에서 "바"는 체적과 등엔트로피 효율을 모두 감소시키고, 송풍기의 전후에서의 온도차를 증가시키는 효과를 가지는 것으로 확인된 바 있다. 종래 기술의 루우트 송풍기에서, (통상, 축방향 길이가 약 5인치(1.27mm)인) "바"에 로우터에 의해 출구 포트쪽으로 이송되는 공기가 충돌한다. 이러한 바에 대한 공기의 충돌은 2개의 부정적인 특징이 있는 것으로 확인된 바 있는데, 그 첫째로는, 바가 공기 유동에 대한 저항을 나타내고 로우터를 구동시키는데 필요한 기계적 마력을 감소시키며, 둘째로는, 바에 대한 공기의 충돌이 출구 포트(53)를 통해 흐르는 공기의 온도를 상승시켜 송풍기의 등엔트로피 효율을 감소시킨다.

제1도, 제2도 및 제5도를 참조하면, 하우징부(50)는 이하에 설명되는 바와같이 베어링판(15)의 수용부로서 작용하는 내부 "카운터보어(counterbore)"(67)를 형성하는 전방 또는 출구 단부(65)를 포함한다. 베어링판(15)은 카운터보어(67)내에 수용되는 계단식 외주부(69)(제3도 참조)를 형성한다. 제1도, 제2도 및 제4도를 함께 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, "카운터보어"(67)는 단순히 하부첨단(34b)의 부근을 "절단"하고 있는 반면에, 하우징부(50)의 외주의 나머지 부분에서는 "카운터보어"(67)가 원통형 벽 표면(23,25) 자체에 의해서만 형성되어 있다.

본 발명의 또 다른 주요 특징에 따르면, 제2도 및 제3도에 도시되어 있는 바와 같이, 베어링판(15)은 릴리프 표면(29R)에 의해 출구 단부(65)쪽으로 연결되는 릴리프 챔버를 형성한다. 이러한 릴리프 챔버의 기능이 이하에 설명된다. 로우터 로브에 나선형 트위스트(제4도 참조)가 제공된 송풍기에서, 로우터 로브의 후단부(36T,38T)는 치합하여 유체 출구 영역, 즉(반경 방향으로 유출하는 공기부분과 반대로) 이송된 일정량의 공기의 부분이 로우터의 단부로부터 축방향으로 유출하는 원통형 챔버(31,33)의 영역을 형성한다. 제3도에 도시되어 있는 바와 같이, 이 유체 출구 영역은 릴리프 챔버(29R)와 대략 동일한 공간에 걸쳐 있다(참조번호 29R은 릴리프 챔버나 릴리프 표면중 하나에 적절히 이용되고 있다).

제2도 및 제3도에 도시되어 있는 릴리프 챔버(29R)를 구비하는 것은 본 발명의 하나의 특징이고, 구동 마력을 감소시키고 등엔트로피 효율을 증가시키는 목적을 달성하는데 유익한 것으로 알려져 있다. 그러나, 릴리프 챔버(29R)는 본 발명의 본질적인 특징은 아니다.

베어링판(15)은 계단식 외주부(69)로부터 반경 방향 외측에 배치된 횡표면(71)을 형성한다. 하우징부(50)의 출구 단부(65)는 횡표면(71)과 면끼리 결합하여 배치된 횡표면(73)을 형성한다. 이와 유사하게, 하우징부(50)의 출구단부(65)는 카운터보어(67)로부터 반경 방향 내측에 배치된 횡표면(75)을 형성한다. 횡표면(75)은 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 힁표면(75)이 베어링판(15)의 단부벽과 면끼리 결합하여 배치되어 있지만, 하우징부(50)의 전체 외주에 연장되어 있지는 않고, 대신에 본 실시예에서는 하부 첨단(제2도 및 제4도 참조)의 영역에만 존재한다.

"카운터보어"(67)의 축방향 길이는 바람직하게는 횡표면(73)으로부터 포트단부 표면(59)까지의 축방향 공간과 실질적으로 동일하도록 선택된다. 그 결과, 포트 단부 표면(59)은 릴리프 챔버(29R)가 없는 경우에도 베어링판(15)의 단부벽(29)과 축방향으로 정렬된다. 그러나, 본 실시예에서는 릴리프 챔버(29R)가 제공되어 있으므로, 포트 단부 표면(59)이 릴리프 챔버의 릴리프 표면(29R)과 축방향으로 정렬되는 것이 바람직하다. 상기중 어느 경우에도, 포트 단부 표면(59)은 원통형 챔버(31,33)를 한정하는 최전방 표면과 동일한 정도의 "전방"(즉, 출구 단부(65)쪽)에 배치되어 있으므로, 공기가 로우터 리브들의 사이로부터 이송되어 출구포트(53)를 통과할 때 공기가 충돌하는 종래 기술과 같은 바가 없어진다. 따라서, 특허 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "내측 단부 표면"이란 릴리프 챔버가 없는 경우에는 단부 표면(29)을 의미하고, 릴리프 챔버가 있는 경우에는 릴리프 표면(29R)을 의미한다.

[실시예]

제6도는 상기 특허에 따라 제조된 제1도 내지 제5도에 도시된 바와 같은 본 발명의 성능을 종래 기술의 성능과 비교한 그래프이다. 특히, 제6도의 그래프를 도출한 시험을 ''Mode1 45"라는 명칭으로 본 발명의 양수인이 시판하고 있는 한쌍의 루우트 송풍기 과급기에 대하여 수행하였다. 제6도는 등엔트로피 효율(%) 대 과급기 속도(입력측(47)의 속도)의 그래프이다. 제6도의 그래프에서 비교되는 장치(종래 기술의 장치와 본 발명의 장치)는 5psi 승압과 10psi 승압에서 작동한다. 본 발명의 양수인에 의해 시판되는 과급기와 관련하여 10psi의 승압이 전체 승압으로 간주된다. 따라서, 제6도의 그래프는 전체 승압 및 대략 1/2 승압에서 장치를 시험하는 것이다.

발명의 배경에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 목적은 송풍기의 등엔트로피 효율을 증가시키는 것이다. 장치의 등엔트로피 효율은 이론적으로 이상적인 환경(즉, 시스템에서 열손실이 없는 경우)하에서 달성되는 성능의 백분율로서 표시되는 실제 성능(예컨대, 작업 출력)이다. 다시 말하면, 과급기의 경우에, 등엔트로피 효율은 열로 소비되는 입력 에너지의 양의 표시이다.

제6도에 도시되어 있는 바와 같이, 5psi 승압 레벨에서 본 발명과 종래 기술은 모두 400RPM에서 실질적으로 74%의 효율이지만, 과급기 속도가 14000RPM에 도달할 때, 종래 기술의 장치는 45%까지 저하되는 반면에, 본 발명의 장치는 여전히 52%의 효율을 근소하게나마 상회하고 있다.

전체 10psi 승압에서는, 종래 기술의 장치는 4000RPM에서 약 65%의 효율인 반면에, 본 발명은 약 69%의 효율이고, 이들간의 차이는 증가하고 있으며, 14000RPM에서는, 종래 기술의 장치는 51%의 효율까지 저하되는 반면에, 본 발명의 장치는 여전히 58%의 효율을 근소하게나마 상화하고 있다.

그러므로, 전체 승압 또는 단지 일부분의 승압에서, 본 발명의 장치는 종래기술의 장치보다 더욱 효율적이고, 전체 동작 범위에 대해서도 더욱 효율적이다.

또한, 종래 기술에 비해 본 발명의 장점은 등엔트로피 효율이 가장 큰 문제인 상황에서 높은 송풍기 속도에서 증가하는 것이다.

본 발명은 베어링판(15)과 하우징 부재(13)가 별개의 부재를 포함하는 실시예와 관련하여 설명하고 있지만, 이것은 본 발명의 본질적인 특징은 아니다. 전술한 바와 같이, 후판부(49)는 하우징부(50)와는 별개로 이에 볼트 결합되는 부재를 포함한다. 이 경우에, 본 발명의 범위내에서, 하우징부(50)는 베어링판부(15)와 일체로 형성될 수 있고, 하우징부(50)와 베어링판(15)의 전체 구조는 제2도에 도시되어 있는 구조와 동일하게 된다. 특히 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 단부표면(29) 또는 릴리프 표면(29R)에 대한 포트 단부 표면(59)의 관계가 주로 실시예와 관련하여 설명되어 있다.

본 발명은 이상의 명세서에 상세히 설명되어 있지만, 명세서를 읽고 이해하는 것으로부터 당업자라면 여러 가지 변형 및 변경이 가능함으로 이해할 것이다. 그러한 변형 및 변경은 모두 첨부된 특허 청구의 범위내에 있는 한 본 발명에 포함되는 것으로 한다.

본 발명에 의하면, 입구 포트의 포트 단부 표면이 베어링판부의 내측 단부표면에 의해 형성된 평면에 배치되어 있기 때문에, 출구 포트의 단부 표면과 로우터 챔버의 단부벽의 사이에 축방향으로 "바"가 배치된 것이 아니며, 따라서 로우터에 의해 출구 포트쪽으로 이송되는 공기가 "바"에 충돌하지 않으므로, 회전 송풍기의 구동에 필요한 마력을 대폭 감소시키는 동시에 등엔트로피 효율을 대폭 증가시킬 수 있다.

Claims (17)

1. (정정) 하우징 부재(13)와 상기 하우징 부재의 출구 단부(65)에 배치된 베어링판(15)을 포함하는 하우징 조립체(13,15,17)를 구비하고; 상기 하우징 부재(13)는 입구 단부 벽부분(49)과 종방향을 한정하는 축을 포함하는 2개의 평행하게 횡방향으로 중첩된 원통형 챔버(31,33)를 형성하는 하우징부(50)를 형성하며; 상기 베어링판(15)은 내측 단부 표면(29)을 형성하고, 상기 원통형 챔버(31,33)는 상기 내측 단부 표면(29)에 의해 상기 출구 단부(65)에서 접하고 있으며; 상기 하우징 부재(13)는 상기 입구 단부 벽부분(49)쪽으로 배치된 입구 포트(51)를 형성하고, 상기 하우징 부재(13)는 상기 출구 단부(65)쪽으로 배치된 출구 포트(53)를 더 형성하며; 한쌍의 치합된 로우터(35,37)는 상기 원통형 챔버(31,33)내에 회전 가능하게 배치되어 있고, 각각의 상기 로우터는 상기 입구 단부 벽부분에 인접하게 배치된 전단부(36L,38L)와 상기 베어링판(15)에 인접하게 배치된 후단부(36T,38T)를 가지는 로브(36,38)를 구비하며, 상기 로우터의 로브의 치합에 의해 압축 가능한 입구 포트의 유체를 각각의 로우터의 치합되지 않은 인접한 로브 사이의 공간에 의해 상기 출구 포트(53)에 이송하고; 상기 하우징 부재(13)는 출구 단부(65)에서 개방되어 있으며, 상기 출구 포트(53)는 상기 횡방향에 수직인 방향으로 포트 단부 표면(59)을 형성하고, 상기 베어링판(15)은 상기 개방 출구 단부(65)에 인접한 상기 하우징 부재(13)에 고정 부착되어 있는 역류형의 회전 송풍기(11)에 있어서: (a) 상기 하우징 부재(13)의 상기 개방 출구 단부(65)는 수용부(67)를 형성하고; (b) 상기 베어링판(15)은 상기 수용부(67)내에 배치된 계단식 외주부(69)를 형성함으로써, 상기 출구 포트(53)의 상기 포트 단부 표면(59)이 상기 베어링판(15)의 상기 내측 단부 표면(29)에 의해 형성되는 평면내에 위치하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 입구 포트(51)는 상기 하우징 부재(13)의 상기 입구단부 벽부분(49)에 의해 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
3. (정정) 제1항에 있어서, 상기 입구 포트(51)는 고효율 입구 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
4. (정정) 제1항에 있어서, 상기 하우징 부재(13)의 상기 수용부는 상기 베어링판(15)의 상기 계단식 외주부(69)를 수용하는 카운터보어(67)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
5. (정정) 제4항에 있어서, 상기 하우징 부재(13)의 상기 개방 출구 단부(65)는 상기 베어링판(15)의 상기 외주부(69)에 의해 형성된 제1횡표면부(73)와 면끼리 결합하여 형성하고, 상기 면끼리의 결합은 상기 하우징 부재(13)와 상기 베어링판(15)의 상대적인 축방향 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
6. (정정) 제5항에 있어서, 상기 하우징 부재(13)의 상기 개방 출구 단부(65)는 상기 베어링판(15)의 상기 내측 단부 표면(29)과 면끼리 결합하여 배치된 제2횡표면부(75)를 형성하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
7. (정정) 제1항에 있어서, 상기 로우터(35,37)의 각각의 상기 로브(36,38)는 상기 전단부(36L,38L)에서 상기 후단부(36T,38T)까지 나선형 트위스트를 형성함으로써, 상기 로우터(35,37)의 상기 로브(36,38)의 치합에 의해 상기 전단부에서 상기 후단부로 유체를 이송하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
8. (정정) 제7항에 있어서, 상기 베어링판(15)의 상기 내측 단부 표면(29)은 상기 베어링판(15)과 상기 로우터(35,37) 사이에 릴리프 챔버(29)를 형성하기 위해 상기 로우터(35,37)의 상기 로브(36,38)의 후단부(36T,38T)로부터 축방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
9. (정정) 제1항에 있어서, 상기 출구 포트(53)는 상기 원통형 챔버(31,33)를 형성하는 상기 하우징부(50)에 의해 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
10. (정정) 제9항에 있어서, 상기 출구 포트(53)는 삼각형의 베이스로서 상기 포트단부 표면(59)을 가지는 삼각형이고, 상기 포트 단부 표면(59)은 상기 베어링판(15)의 상기 내측 단부 표면(29)에 의해 형성되는 상기 평면내에 위치되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
11. (정정) 제10항에 있어서, 상기 로우터(35,37)의 상기 로브(36,38)는 상기 전단부(36L,38L)에서 상기 후단부(36T,38T)까지 나선형 트위스트를 형성하고, 상기 삼각형 출구 포트(53)는 대향 배치된 포트 측부 표면(61,63)을 구비하며, 상기 포트 측부 표면의 방향은 상기 로브(36,38)의 상기 나선형 트위스트와 일치하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
12. (정정) 베어링판부(15), 하우징부(50) 및 입구 단부 벽부분(49)을 구비하는 하우징 조립체를 포함하고; 상기 하우징부(50)는 종방향을 한정하는 축을 포함하는 2개의 평행하게 횡방향으로 중첩된 원통형 챔버(31,33)를 형성하며; 상기 베어링판부(15)는 내측 단부 표면(29)을 형성하고, 상기 원통형 챔버(31,33)는 상기 내측 단부 표면(29)에 의해 출구 단부(65)에서 접하고 있으며; 상기 하우징 조립체는 상기 입구 단부 벽부분(49)쪽으로 배치된 입구포트(51)를 형성하고, 상기 하우징 조립체는 상기 출구 단부(65)쪽으로 배치된 출구 포트(53)를 더 형성하며; 한쌍의 치합된 로우터(35,37)는 상기 원통형 챔버(31,33)내에 회전 가능하게 배치되고, 각각의 상기 로우터는 상기 입구 단부 벽부분(49)에 인접 배치된 전단부(36L,38L)와 상기 베어링판부(15)에 인접 배치된 후단부(36T,38T)를 구비하는 로브(36,38)를 포함하며, 상기 로우터의 상기 로브의 치합에 의해 압축 가능한 입구 포트의 유체를 각각의 로우터의 치합되지 않은 인접한 로브 사이의 공간에 의해 상기 출구 포트(53)에 이송하고; 상기 출구 포트(53)는 상기 횡방향에 수직인 방향으로 포트 단부 표면(59)을 형성하는 역류형의 회전 송풍기(11)에 있어서: (a) 상기 출구 포트(53)의 상기 포트 단부 표면(59)이 상기 베어링판부(15)의 상기 내측 단부 표면(29)에 의해 형성된 평면내에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
13. (정정) 제12항에 있어서, 상기 로우터(35,37)의 상기 후단부(36T,38T)는 상기 로우터가 회전할 때 유체 출구 영역을 형성하도록 협력하여 작동하고; 상기 베어링판부(15)의 상기 내측 단부 표면(29)은 상기 유체 출구 영역에 인접하게 축방향으로 배치된 릴리프 표면(29R)을 가지는 릴리프 챔버를 형성하며; 상기 출구 포트(53)의 상기 포트 단부 표면(59)은 상기 릴리프 표면(29)에 의해 형성된 평면내에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
14. (정정) 제12항에 있어서, 상기 입구 포트(51)는 상기 하우징 조립체의 상기 입구단부 벽부분(49)에 의해 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
15. (정정) 제12항에 있어서, 상기 입구 포트(51)는 고효율 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
16. (정정) 제12항에 있어서, 상기 로우터(35,37)의 각각의 상기 로브(36,38)는 상기 전단부(36L,38L)에서 상기 후단부(36T,38T)까지 나선형 트위스트를 형성함으로써, 상기 로우터(35,37)의 상기 로브(36,38)의 치합에 의해 상기 전단부에서 상기 후단부로 유체를 축방향으로 이송하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.
17. (정정) 제12항에 있어서, 상기 베어링판부(15)는 상기 하우징부(50)와 별개의 부재를 포함하고; 상기 하우징부(50)의 상기 출구 단부(65)는 수용부(67)를 형성하며; 상기 부재는 상기 수용부(67)내에 배치된 졔단식 외주부(69)를 형성하는 상기 베어링판부(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 송풍기.