KR100264177B1 - Rotary power device - Google Patents
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- KR100264177B1 KR100264177B1 KR1019940704757A KR19940704757A KR100264177B1 KR 100264177 B1 KR100264177 B1 KR 100264177B1 KR 1019940704757 A KR1019940704757 A KR 1019940704757A KR 19940704757 A KR19940704757 A KR 19940704757A KR 100264177 B1 KR100264177 B1 KR 100264177B1
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Abstract
회전식 동력장치는 그안에 배치된 사인곡선형 캠 트랙(52)가 갖추어진 내부를 규정한 단부가 개방된 고정식 하우징(13) 및 하우징의 각 단부에 인접한 단부벽(16)으로 이루어진다. 적어도 하나의 유체 유입 포트(60) 및 유체 유출 포트(62)가 단부벽에 제공되어 있다. 회전식 어셈블리(26)는 하우징의 내부에 배치된다. 회전식 어셈블리는 하우징의 내부를 통해 축으로 연장되는 중앙 샤프트(28)를 포함한다. 적어도 한쌍의 열 전도 디스크(32)는 각 단부벽에 인접한 샤프트상에 설치된다. 각 디스크는 서로에 관해 등각으로 위치되고, 샤프트의 축에 평행하게 디스크 사이에서 연장되는 단부가 개방된 관형 실린더 엘레먼트(36)를 설치하기 위해 다른 디스크에 대응하는 등각으로 배치되는 구멍(34)가 정렬되는 2개의 구멍(34)를 갖는다. 연장된 피스톤(40)은 각각의 실린더 엘레먼트내에서 미끄러지게 배치된다.The rotary power unit consists of a fixed housing 13 with an open end defining an interior with a sinusoidal cam track 52 disposed therein and an end wall 16 adjacent each end of the housing. At least one fluid inlet port 60 and fluid outlet port 62 are provided on the end wall. The rotary assembly 26 is disposed inside the housing. The rotatable assembly includes a central shaft 28 extending axially through the interior of the housing. At least one pair of heat conducting disks 32 is installed on the shaft adjacent to each end wall. Each disk is equiangularly positioned with respect to each other, and is provided with holes 34 corresponding to the other disks to install tubular cylinder elements 36 whose ends extend between the disks parallel to the axis of the shaft. It has two holes 34 that are aligned. The extended piston 40 is arranged to slide in each cylinder element.
Description
[발명의 명칭][Name of invention]
회전식 동력장치Rotary power unit
[발명의 배경기술]Background of the Invention
본 발명은 동력장치 및 더 상세하게는 회전식 내부 연소 엔진, 펌프 및 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a power plant and more particularly to a rotary internal combustion engine, a pump and a compressor.
[발명의 요약][Summary of invention]
본 발명의 목적은 내부 연소 엔진으로서 및 유체를 압축 및 펌핑하기 위한 회전식 동력장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a rotary power unit as an internal combustion engine and for compressing and pumping fluids.
본 발명의 다른 목적은 종래의 펌프 및 압축기와 비교하여 출력이 최대화된 향상된 회전식 공기 압축기를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an improved rotary air compressor with maximized power compared to conventional pumps and compressors.
본 발명의 다른 목적은 단일 유닛트로서 엔진과 압축기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an engine and a compressor as a single unit.
본 발명의 다른 목적을 내부 연소 엔진 및 압축기 사이에서 용이하게 개조될 수 있는 회전식 동력장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotary power unit that can be easily adapted between an internal combustion engine and a compressor.
본 발명의 다른 목적은 상대적으로 적은 부품이 갖추어지는 회전식 동력장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotary power unit with relatively few components.
본 발명의 또다른 목적은 유체 입력흐름 및 출력흐름에 대한 저항을 감소시키기 위한 회전식 장치의 피스톤의 지름과 그 지름이 실제적으로 같은 밸브없는 포트를 갖춘 회전식 동력장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a rotary power unit with a valveless port having a diameter substantially equal to the diameter of the piston of the rotary device for reducing resistance to fluid input and output flows.
본 발명의 또다른 목적은 공기로 냉각시키는 회전식 동력장치를 위한 향상된 수단을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an improved means for a rotary power plant to cool with air.
본 발명의 이들 및 다른 목적을 특히 첨부된 도면을 참조로 했을때 다음의 상세한 설명 및 첨부된 청구범위의 설명으로 부터 더욱 명백해질 것이다.These and other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the appended claims when taken in particular with reference to the accompanying drawings.
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1도는 본 발명에 따라 디자인되고 설명을 목적으로 절단한 외부 하우징 부분을 갖춘 회전식 압축기의 사시도이다.1 is a perspective view of a rotary compressor with an outer housing portion designed according to the invention and cut for illustrative purposes.
제2도는 제1도의 압축기의 회전식 어셈블리의 사시도이다.2 is a perspective view of the rotary assembly of the compressor of FIG.
제3도는 제1도의 선 3-3을 따라 취해진 측면도이다.3 is a side view taken along line 3-3 of FIG.
제4도는 제1도의 압축기의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the compressor of FIG.
제5도는 제1도의 압축기의 평면도이다.5 is a plan view of the compressor of FIG.
제6도는 본 발명에 따라 디자인된 회전식 내부 연소 엔진 및 압축기의 측면도이다.6 is a side view of a rotary internal combustion engine and a compressor designed in accordance with the present invention.
제7도는 제6도의 장치의 엔진 측면의 단면도이다.7 is a sectional view of the engine side of the apparatus of FIG.
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
첨부한 도면에서는 본 발명의 원리를 설명할 목적으로 공기 압축기를 설명하였다. 그러나 이해되어야 할 것은 특히 왕복 피스톤의 유입과 유출 및 왕복 운동으로 부터 회전운동으로의 전환 및 그 역과정과 같은 본 발명의 다양한 특징은 그 유용성이 갖추어져 있으며 공기 압축기와는 다른 장치, 예를들어, 펌프, 증기 엔진, 내부 연소 엔진등과 같은것이 성공적으로 사용될 수도 있다는 것이다.In the accompanying drawings, an air compressor has been described for the purpose of illustrating the principles of the present invention. It should be understood, however, that various features of the present invention, in particular the inflow and outflow of the reciprocating piston and the transition from reciprocating to rotational and vice versa, have their usefulness and are not compatible with air compressors, for example, Pumps, steam engines, internal combustion engines, etc. may be used successfully.
제1도 내지 제5도를 참조로 일반적으로 (10)으로서 나타낸 본 발명의 압축기는 하우징(13)에 대해 내부를 규정하고 단부벽(16)에 의해 차단된 보어(14)가 갖춰진 원통형 하우징(13)으로 이루어진 고정자(12)를 포함한다. 본 실시예에서 단부벽(16)에는 4개 포트(18)가 각각 제공되어 있고 이 포트는 단부벽(16)을 둘레로 등각으로 그리고 환형으로 배치된다. 이 4개의 포트의 실례로는 각각의 포트는 인접한 포트(18)와 관련하여 90°에서 환형으로 배치된다. 이해되어야 할 것을 단부벽(16) 중의 하나에서의 4개의 포트 배치는 하우징의 내부를 통해 직접 소통을 막기 위해 반대편 단부벽의 4개 포트의 배치에 대해 축으로 회전된다. 이 원통형 하우징(13)의 하부부분은 베이스 부재(20)에서 대응하는 나사식 통로(도시되지 않았음)로 하우징(13)을 확보하기 위해 볼트(24)가 그것을 통해 연장되는 귀(22)와 같은 것이 제공됨에 의해 베이스 부재에 확보될 수 있도록 개조된다. 또한 단부벽(16)을 볼트(도시되지 않았음)의 수단에 의해 원통형 하우징(13)에 확보된다.The compressor of the present invention, shown generally as 10 with reference to FIGS. 1 to 5, has a cylindrical housing with a bore 14 defining the interior to the housing 13 and blocked by an end wall 16. And a stator 12 made of 13). In this embodiment the end walls 16 are provided with four ports 18, respectively, which are arranged equiangularly and annularly around the end wall 16. As an example of these four ports each port is annularly disposed at 90 ° with respect to the adjacent port 18. It should be understood that the four port arrangement in one of the end walls 16 is axially rotated relative to the arrangement of four ports of the opposite end wall to prevent direct communication through the interior of the housing. The lower part of the cylindrical housing 13 is provided with an ear 22 through which a bolt 24 extends to secure the housing 13 to a corresponding threaded passageway (not shown) in the base member 20. The same is adapted to be secured to the base member by being provided. The end wall 16 is also secured to the cylindrical housing 13 by means of bolts (not shown).
일반적으로 (26)으로 도시된 회전식 어셈블리는 원통형 하우징(13)의 보어(14)를 통해 축으로 연장되는 중앙 샤프트(28)로 이루어지고, 그리고 각각 단부벽들(16)의 중앙에 있는 베어링 어셈블리(30)에 의해 회전가능하도록 지탱된다. 냉각디스크(32)는 그것과 회전을 위해 샤프트(28)에 확보되고 그리고 각각 6개의 디스크로 이루어진 2개의 그룹으로 샤프트(28)상에 배치된다. 또한 각 그룹의 디스크(32)는 그 사이에 공기 흐름이 제공되도록 떨어져서 공간화된다. 디스크(32)는 4개의 구멍(34)이 각각 제공되고 이 구멍을 90°로 떨어져서 공간화되고 디스크 및 샤프트가 회전시 단부벽(16)이 포트(18)와의 단속적 배열을 위해 디스크의 중앙으로 부터 방사상으로 위치된다. 구멍(34)을 실린더 엘레먼트(36)의 단부 부분을 사용하고 확보하기 위해 샤프트(28)의 축에 평행하게 배열된다. 설명한 바와같이 4개의 실린더 엘레먼트(36)는 서로 및 샤프트의 회전축에 대해 평행하게 배치된다. 각각의 실린더 엘레먼트(36)을 개방되어 단부화되고 유체가 그것과 빽빽한 결합이 달성되도록 고정자(12)의 단부벽(16)의 내부 표면과 미끄러지는 결합부를 갖는 적절한 패킹 칼라(38)가 그것의 반대편 단부에 제공된다. 적절한 패킹재는 본 기술분야에 널리 공지되어 있고 본 발명의 부분에서 그 자체를 형성하지는 않는다. 각 단부상에 피스톤 헤드(42)를 갖춘 왕복 피스톤(40) 및 실린더 엘레먼트(36)의 내부 벽 표면과의 유체의 빽빽하고 미끄러짐이 가능한 밀봉을 위한 하나 또는 그 이상의 피스톤 링(44) 갖춘 왕복 피스톤(40)은 각각의 실린더 엘레먼트에 미끄러지게 배치된다. 각각의 피스톤(40)은 피스톤 핀(46)이 제공되고 이 핀은 각 피스톤들의 중앙으로 직경 방향으로 배치되고 각각 실린더 엘레먼트(36)의 측면 벽에 제공된 축으로 연장되는 슬롯(48)을 통해 돌출된다. 피스톤 핀(46)의 연장단부에는 캠 종차(50)가 제공되어 있으며 이 캠 종차는 고정자(12)의 원통형 하우징(13)의 내부벽에 형성된 사인 곡선의 캠 트랙(52)이 수용되도록 배치된다. 마찰을 줄이기 위해 캠 종차(50)은 캠 트랙(52)에서 롤러로서 사용되도록 피스톤 핀(46)을 둘레로 회전하도록 저어널식으로 결합된다. 캠 트랙(52)내의 캠 종차(50)의 디자인 및 배치는 회전식 엔진 및 펌프 구조물에서 널리 공지되어 있고 이 자체가 본 발명의 부분을 형성하지는 않는다.The rotary assembly, shown generally at 26, consists of a central shaft 28 extending axially through the bore 14 of the cylindrical housing 13, each bearing assembly at the center of the end walls 16. Supported by the rotatable 30. The cooling disc 32 is secured to the shaft 28 for rotation with it and is arranged on the shaft 28 in two groups of six disks each. In addition, each group of disks 32 is spaced apart to provide airflow therebetween. The disc 32 is provided with four holes 34 each and spaced apart by 90 °, and the end wall 16 from the center of the disc for intermittent arrangement with the port 18 when the disc and shaft rotate. Located radially. The hole 34 is arranged parallel to the axis of the shaft 28 to use and secure the end portion of the cylinder element 36. As described the four cylinder elements 36 are arranged parallel to each other and to the axis of rotation of the shaft. Appropriate packing collars 38 are provided, with each cylinder element 36 being open and ended and having a coupling that slides with the inner surface of the end wall 16 of the stator 12 so that the fluid tightly engages it. At the opposite end. Suitable packing materials are well known in the art and do not form themselves in part of the present invention. Reciprocating piston 40 with a piston head 42 on each end and a reciprocating piston with one or more piston rings 44 for tight and slippery sealing of fluid with the inner wall surface of the cylinder element 36 40 is disposed to slide on each cylinder element. Each piston 40 is provided with a piston pin 46 which protrudes through a slot 48 which is disposed radially towards the center of the respective pistons and each extends in an axis provided in the side wall of the cylinder element 36. do. An extended end of the piston pin 46 is provided with a cam difference 50 which is arranged to receive a sinusoidal cam track 52 formed in the inner wall of the cylindrical housing 13 of the stator 12. In order to reduce friction, the cam bogie 50 is journalized to rotate around the piston pin 46 for use as a roller in the cam track 52. The design and placement of cam bogie 50 in cam track 52 is well known in rotary engine and pump structures and does not itself form part of the present invention.
조작시 동력은 고정자(12)내의 회전식 어셈블리의 회전을 일으키도록 전기 모터와 같은 수단에 의해 샤프트(28)에 적용된다. 회전식 어셈블리(26)는 회전하여 회전식 어셈블리(26)가 고정자(12)와 관련하여 회전할때, 캠 트랙(52)의 에지에 대해 캠 종차(50)의 작용으로 인해 그들의 각각의 실린더 엘레먼트에서 피스톤(40)이 왕복 운동하도록 한다. 각각의 피스톤 헤드(42)는 실린더 엘레먼트로 공기를 끌어들이고 압축 행정 동안에는 공기를 압축시키는 2-행정 싸이클로 조작된다. 흡입 행정 동안에, 압력이 피스톤 헤드(42), 실린더 엘레먼트(36)의 측벽 및 단부벽(36)에 의해 규정된 면적에서 감소된다. 실린더 엘레먼트(36)가 단부벽(16) 둘레로 움직이고 포트(18)와 배열될때는, 규정된 면적으로 흡입되고 실린더 엘레먼트(36)가 포트(18)와의 배열에서 벗어나고, 피스톤 헤드(42)가 규정된 공간의 부피를 감소시키도록 그러나 그안의 공기를 압축하도록 단부벽쪽으로 피스톤 헤드(42)가 움직이기 시작할때 압축 행정이 시작된다. 압축행정이 완결될때 피스톤(40)을 상부 데드 센터에 이르게 되고 피스톤 헤드(42)에서의 최대 압축에 이르게 된다. 실린더 엘레먼트(36) 다음 포트(18)과 정렬되도록 움직일때 압축된 공기는 실린더 엘레먼트(36)에서 포트(18)를 통해, 압축된 공기를 저장 탱크 또는 사용자의 장치(도시하지 않았음)로 유도하는, 매니폴트 및 라인(도시하지 않았음)으로 배출한다. 이해하여야 할 것은 피스톤(40) 하나의 헤드(42)는 압축 싸이클에 있을때, 반대편 단부에서의 피스톤(42)는 흡입 행정 상태로 있다. 이에따라 사실상 각각의 피스톤(40)은 2개의 피스톤으로서 조작된다. 도시된 구현예에서 각각의 피스톤 헤드(42)는 회전식 어셈블리가 완전히 360° 회전하는 동안 2개의 흡입 및 압축 싸이클을 완결한다.In operation, power is applied to the shaft 28 by means such as an electric motor to cause rotation of the rotatable assembly in the stator 12. The rotary assembly 26 rotates so that when the rotary assembly 26 rotates with respect to the stator 12, the pistons in their respective cylinder elements due to the action of the cam follower 50 on the edge of the cam track 52. Allow 40 to reciprocate. Each piston head 42 is operated in a two-stroke cycle that draws air into the cylinder element and compresses the air during the compression stroke. During the suction stroke, the pressure is reduced in the area defined by the piston head 42, the side walls of the cylinder element 36 and the end wall 36. When the cylinder element 36 moves around the end wall 16 and is arranged with the port 18, it is sucked into the defined area and the cylinder element 36 is out of alignment with the port 18, and the piston head 42 is The compression stroke begins when the piston head 42 begins to move toward the end wall to reduce the volume of the defined space but to compress the air therein. When the compression stroke is completed, the piston 40 reaches the upper dead center and the maximum compression in the piston head 42 is reached. Compressed air, when moved to align with the port 18 next to the cylinder element 36, directs the compressed air through the port 18 in the cylinder element 36 to a storage tank or user's device (not shown). To the manifold and line (not shown). It should be understood that when one head 42 of the piston 40 is in the compression cycle, the piston 42 at the opposite end is in the suction stroke. In effect, therefore, each piston 40 is operated as two pistons. In the illustrated embodiment each piston head 42 completes two suction and compression cycles while the rotary assembly is fully rotated 360 °.
실린더 엘레먼트(36)내에서의 공기의 압축 및 실린더 엘레먼트내에서의 피스톤의 왕복운동은 펌프내에서 열을 발생시킨다. 샤프트(28)에 의해 지지되어지는 공간화되어 떨어진 디스크(32)는 실린더 엘레먼트에서 생성된 열은 전도되어 원통형 하우징의 내부로 열을 방사한다. 이에따라, 디스크(32)는 바람직하게는 알루미늄과 같은 열전도재로 형성된다. 원통형 하우징(13)은 리세스(54)가 제공되어 있고 이 리세스(54)에는 하우징(13)의 외부로 부터 내부로 공기를 순환시키기 위한 배출 구멍(56)이 위치되고 역전된다. 나아가, 설명된 실시예에서 원통형 하우징(13)은 2개의 반분으로 형성되고, 그것의 내부 단부는 보충적인 파형 형태를 갖는다. 반분은 베이스상에 조립될때 보충적인 단부는 사인형의 캠 트랙을 규정하도록 떨어져서 공간화된다. 또한 이것은 하우징(13)의 외부와 그것의 외부사이의 소통을 위해 제공되어 하우징의 외면 공기가 내부로 순환되도록 한다. 만약 필요하다면, 도시되지는 않았지만, 팬 블레이드(fan blade)가 또한 샤프트(28)에 부착되어 샤프트(28)가 회전하는 동안 하우징(13)내의 공기가 순환되게 한다.Compression of air in the cylinder element 36 and reciprocation of the piston in the cylinder element generate heat in the pump. The spaced apart disk 32 supported by the shaft 28 conducts heat generated in the cylinder element to radiate heat into the interior of the cylindrical housing. Accordingly, the disk 32 is preferably formed of a thermally conductive material such as aluminum. The cylindrical housing 13 is provided with a recess 54, in which a discharge hole 56 for circulating air from the outside of the housing 13 to the inside is located and reversed. Furthermore, in the described embodiment the cylindrical housing 13 is formed in two halves, the inner end of which has a complementary corrugated form. The half is spaced apart to define a sinusoidal cam track when assembled on the base. It is also provided for communication between the exterior of the housing 13 and its exterior to allow the outside air of the housing to circulate therein. If not necessary, a fan blade is also attached to the shaft 28 to allow air in the housing 13 to circulate while the shaft 28 rotates.
이 회전식 어셈블리는 샤프트(28)와 베어링 어셈블리(30)의 진동 및 과도한 마모를 감소시키도록 균형이 잡혀진다. 게다가 회전식 하우징(13)의 회전 및 피스톤의 수평 왕복 운동은 회전식 어셈블리(26)가 그 자신의 플라이 휘일로서 조작되고 외부 또는 추가의 플라이 휘일 필요로 되지 않는다.This rotary assembly is balanced to reduce vibration and excessive wear of the shaft 28 and the bearing assembly 30. In addition, the rotation of the rotary housing 13 and the horizontal reciprocating motion of the piston do not require the rotary assembly 26 to be operated as its own fly wheel and no external or additional fly wheel.
본 발명의 압축기는 최소한의 운동 부분을 갖고 실린더 엘레먼트 안으로 그리고 밖으로의 운동은 크게 제한을 받지는 않는데 이것은 포트의 지름이 크기 때문이며, 이 포트는 피스톤 헤드와 본질적으로 지름이 동일하다는 점에서 극히 효과적이다.The compressor of the present invention has a minimum moving part and the movement into and out of the cylinder element is not very limited because of the large diameter of the port, which is extremely effective in that it is essentially the same diameter as the piston head. .
본 발명의 압축기의 효율은 다음의 실시예에서 설명될 것이며, 이 실시예에서 제1도의 실시예에서 설명된 바와같이 배치된 압축기는 10대 1의 압축비가 제공되도록 각각 1인치의 보어(14)를 갖는 4개의 실린더 엘레먼트가 제공되고 1인치 행정을 갖는 피스톤(40)을 미끄러짐이 가능하도록 수용된다. 이 실시예에 의해 설명된 완전한 압축기의 전체 크기는 6×12 인치이다.The efficiency of the compressor of the present invention will be explained in the following embodiments, in which compressors arranged as described in the embodiment of FIG. 1 are each one inch of bore 14 provided a compression ratio of 10 to 1 is provided. Four cylinder elements are provided and are accommodated to allow sliding of the piston 40 having a one inch stroke. The total size of the complete compressor described by this embodiment is 6 x 12 inches.
상술한 바와같이 압축기가 1회전으로 2개의 완전한 싸이클을 행하여 압축기가 효과적으로 16 실린더 압축기가 되도록 한다. 흡입 행정시 각각의 피스톤 헤드(42)는 대략 0.71 입방인치가 취해진다. 분당 1000 회전으로 가정할때, 압축기는 평방인치 당 150 파운드의 압력으로 대략 11,312 입방인치 또는 6.54 입방 피트로 압축될 것이다. 회전식 어셈블리(26)을 2250rpm 으로 회전을 증가시키면 압축기의 출력은 분당 14.72 입방피트로 압축기의 출력을 증가시킬 것이다. 이 압축기는 40,000rpm의 최대 rpm 으로 시험되어 왔다. 이에따라 알 수 있는 것은 적당하게 10,000rpm 으로 회전식 어셈블리(26)의 rpm 을 증가시킴에 의해, 이 펌프는 압축된 공기가 분당 65.4 입방 피트로 출력될 수 있을 것이다.As described above, the compressor performs two complete cycles in one revolution so that the compressor is effectively a 16 cylinder compressor. Each piston head 42 is taken approximately 0.71 cubic inches during the suction stroke. Assuming 1000 revolutions per minute, the compressor will be compressed to approximately 11,312 cubic inches or 6.54 cubic feet at a pressure of 150 pounds per square inch. Increasing rotation of the rotary assembly 26 to 2250 rpm will increase the output of the compressor at 14.72 cubic feet per minute. This compressor has been tested at a maximum rpm of 40,000 rpm. It will be appreciated that by increasing the rpm of the rotary assembly 26 to 10,000 rpm, the pump will be able to output compressed air at 65.4 cubic feet per minute.
이해되어야 할 것은 상술한 실시예에서 행정 및 압축비는 실린더 엘레먼트(36)의 슬롯(48)을 연장함에 의해 증가되어 공기의 출력이 150 파운드 이상의 고압에 있도록 한다. 실린더의 보어(14)의 크기 및 피스톤의 원주는 압축된 공기의 출력이 증가되도록 증가시킬 수 있다. 또한 압축기의 사이즈는 증가될 수 있고, 다수의 실린더 엘레먼트 및 피스톤은 예를들어 4 내지 8 의 엘레먼트로 증가될 수도 있다. 그러나 이 펌프는 2개의 실린더 엘레먼트로도 효과적으로 조작될 수 있다.It should be understood that in the above embodiment the stroke and compression ratios are increased by extending the slot 48 of the cylinder element 36 such that the output of air is at a high pressure of 150 pounds or more. The size of the bore 14 of the cylinder and the circumference of the piston can be increased so that the output of the compressed air is increased. The size of the compressor can also be increased, and the number of cylinder elements and pistons may be increased, for example between 4 and 8 elements. However, this pump can also be operated effectively with two cylinder elements.
본원에 기술된 장치는 유체를 압축 또는 유동시키기 위한 매우 높은 효율의 압축기 및 펌프를 제조한다. 이것은 상대적으로 저가로 제조되고 용이하게 유지 보수될 수 있는 최소한의 운동 부분으로 조작된다. 그러나 본 발명의 동력장치는 장치의 한쪽 또는 양쪽 단부벽(16)만을 변경함에 의해 내부 연소 엔진으로 용이하게 전환된다.The apparatus described herein produces very high efficiency compressors and pumps for compressing or flowing fluids. It is operated with a minimum of moving parts which can be manufactured at a relatively low cost and can be easily maintained. However, the power plant of the present invention is easily converted to an internal combustion engine by changing only one or both end walls 16 of the device.
같은 참조 변호는 같은 부분을 지시하는 제6도 및 제7도를 참조로 하면, 단부벽(16′)을 공기/연료 분사노즐(59) 및 글로우 플러그(58)를 포함하도록 변경함에 의해 형성되는 복합 내부 연소 엔진 및 압축기로 이루어진 회전식 동력장치가 설명되어 있다. 포트(60)는 공기/연료를 실린더 엘레먼트(36)로 전달하기 위해 흡입 매니폴드와 카부레이터(도시되지 않았음)와 소통되는 흡입 포트이다. 설명한 실시예에서, 회전식 엔진은 4개의 왕복 피스톤을 포함하고, 각각의 이 피스톤은 회전식 어셈블리가 각각 회전하는 동안 4개 행정 싸이클로 조작된다. 노즐(59)을 흡입 행정을 하는동안 그것이 흡입 포트와 정렬되도록 회전하면서 그안의 피스톤의 단부벽(16′)으로 부터 물러가면서, 흡입 포트(60)를 통해 각 실린더 엘레먼트(36)의 내부로 공기/연료 혼합물이 분사되도록 소통된다. 자동차 베터리와 같은 적절한 전기 동력원(도시되지 않았음)에 접속된 글로우 플러그(58)는 피스톤의 압축 행정의 상부데드 센터에서 단부벽(16′)내에 위치되고 그들이 그안에서 정렬되어 회전될때 실린더 내에서의 압축된 공기 연료 혼합물을 연소시키는 방법으로 조작된다. 포트(62)는 배출 매니폴드와 소통된다(도시되지 않았음).The same reference defense is formed by changing the end wall 16 'to include an air / fuel injection nozzle 59 and a glow plug 58 with reference to FIGS. A rotary power plant consisting of a complex internal combustion engine and a compressor is described. Port 60 is a suction port in communication with a suction manifold and a carburator (not shown) to deliver air / fuel to cylinder element 36. In the described embodiment, the rotary engine comprises four reciprocating pistons, each of which is operated in four stroke cycles while the rotary assembly rotates respectively. During the intake stroke, the air is drawn into the interior of each cylinder element 36 through the intake port 60, withdrawing from the end wall 16 ′ of the piston therein while rotating to align it with the intake port. / The fuel mixture is communicated to be sprayed. A glow plug 58 connected to a suitable electrical power source (not shown), such as an automobile battery, is located in the end wall 16 'at the upper dead center of the compression stroke of the piston and within the cylinder when they are aligned and rotated therein. It is operated by the method of burning the compressed air fuel mixture. Port 62 is in communication with the exhaust manifold (not shown).
조작시 고정자 모터(도시되지 않았음)는 내부 연소 엔진이 엔진을 시동하도록 회전식 어셈블리(26)가 회전을 시작하게하는 종래의 방법으로 샤프트(28)에 접속된다. 피스톤(40)을 제1도 내지 제5도에서 설명한 본 발명의 압축기 실례와 관련하여 기술된 바에 따라 캠 트랙(52)에서 캠 종차(50)의 작용으로 인해 그들의 각각의 실린더 엘레먼트(36)에서 왕복운동된다. 각각의 피스톤(40)은 포트(60)를 통해 노즐(59)로 부터 공기 연료 혼합물로 빨아들이는 4행정 싸이클로 조작된다. 실례로 피스톤 중 하나를 취하면 회전식 어셈블리(26)가 회전될때, 피스톤(40)은 단부벽(16′)으로 움직여서 공기/연료 혼합물을 압축한다. 압축 행정의 상부 데드 센터에서 또는 근처에서, 압축된 공기/연료 혼합물을 포함한 실린더 엘레먼트(36)는 글로우 플러그(58)과 정렬되게 회전하고 이 글러그 플러그(58)는 혼합물을 연소하여 단부벽(16′)으로 부터 떨어지게 그것의 동력 행정에서 피스톤(40)을 조정하고 캠 트랙(52)에서 캠 종차의 수단에 의해 피스톤(40)의 운동은 회전식 어셈블리(26)의 회전으로 전환된다. 이 싸이클은 회전식 어셈블리(26)이 회전될때 각각의 피스톤(40)에 대해 반복된다.In operation a stator motor (not shown) is connected to the shaft 28 in a conventional manner that causes the rotary assembly 26 to start rotating so that the internal combustion engine starts the engine. The pistons 40 may be applied to their respective cylinder elements 36 due to the action of the cam carriage 50 on the cam track 52 as described in connection with the compressor example of the invention described in FIGS. Reciprocating Each piston 40 is operated in a four-stroke cycle that sucks into the air fuel mixture from the nozzle 59 through the port 60. Taking one of the pistons, for example, when the rotary assembly 26 is rotated, the piston 40 moves to the end wall 16 'to compress the air / fuel mixture. At or near the upper dead center of the compression stroke, the cylinder element 36 including the compressed air / fuel mixture rotates to align with the glow plug 58 and the glow plug 58 burns the mixture to form an end wall ( The movement of the piston 40 is converted to the rotation of the rotary assembly 26 by adjusting the piston 40 in its power stroke apart from 16 'and by means of the cam longitudinal in the cam track 52. This cycle is repeated for each piston 40 as the rotary assembly 26 is rotated.
설명된 구현예에서, 이해되어야 할 것은 단부벽(16′)이 반대편 장치의 측면은 제1-5도와 관련하여 기술된 방법으로 압축기로서 작용한다. 이에따라 단일 유닛트로서 자체적으로 추진되는 압축기가 제공된다. 그러나 본 발명에 따라 디자인된 압축기의 양쪽의 단부벽(16)을 단부벽(16′)이 장치를 압축기로 부터 8개의 실린더 내부 연소 엔진으로 완전히 전환하도록 변경될수도 있다. 이 경우에 단부벽(16′)은 서로에 관해 전환되고 각 피스톤(40)의 반대편 단부가 반대편 싸이클로 있도록 한다. 유사하게는 본 발명의 엔진은 단부벽(16)에 대해 단부벽(16′)을 변경시킴에 의해 압축기로 용이하게 전환된다.In the described embodiment, it should be understood that the side of the device opposite the end wall 16 'acts as a compressor in the manner described in connection with FIGS. 1-5. There is thus provided a compressor that is self-propelled as a single unit. However, both end walls 16 of the compressor designed in accordance with the invention may be modified such that the end walls 16 ′ completely convert the device from the compressor to eight in-cylinder combustion engines. In this case the end walls 16 ′ are switched relative to one another so that the opposite ends of each piston 40 are in opposite cycles. Similarly, the engine of the present invention is easily converted to a compressor by changing the end wall 16 ′ relative to the end wall 16.
본 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 이해될 수 있는 바와같이 본 발명의 상세한 설명에 기술된 것과 다른 다양한 장치가 당해 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 달성이 가능하지만, 이런 장치는 본 발명의 정신과 범위에 있는 것으로 간주된다. 이에따라 이해되어야 할 것은 본 발명은 이후에 첨부된 특허청구범위에 의해 단지 제한된다.As will be appreciated by those skilled in the art, various devices other than those described in the detailed description of the present invention can be achieved by those skilled in the art, but such devices are within the spirit and scope of the present invention. Is considered to be in It is therefore to be understood that the invention is only limited by the claims appended hereto.
Claims (14)
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