KR101155036B1 - 회전클랩 흡압장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 용적식 펌프, 진공펌프, 컴프레사, 유량계 및 로터리 내연기관등 전반적인 산업용 유체기계에 활용되는 간단하고 단순한 용적식 흡압장치(회전클랩 흡압장치)에 관한 것이다. 이중 부등속 회전을 이용한 본 발명은 종래의 용적식 유체기계와 로터리 내연기관 등의 문제점인 각종 회전자와 회전자 또는 회전자와 하우징 사이의 선접촉을 완전한 면접촉으로 대체하여 향상된 효율을 가진 단순하고 견고한 기계장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 1개의 크랭크축을 회전하면 일체가 되어 있는 크랭크암과 크랭크핀이 회전하고, 크랭크핀에 결합되고 고정치차에 외접하여 치합된 유성기어가 고정기어 주위를 회전하게 하고 그 유성기어에 연장 결합되어 유성기어와 일체로 형성된 회전핀이 슬로트홀 내에서 회전피스톤을 회전 구동하여 회전피스톤을 서로 상반된 주기의 부등속 회전 속도로 회전시켜서 원통형하우징의 내벽면과 회전피스톤의 날개와 날개사이에 형성된 다수의 흡압실이 용적변화를 일으키는데 이러한 용적변화를 이용 흡입구와 토출구를 통해서 유체를 흡입 및 토출시키는 구조로 되어 있다.
본 발명은 종래의 용적식 유체기계에 비해 보다 큰 용적효율을 이룰 수 있고, 간단하고 단순하며 견고한 기계적 강도를 구비한 구동장치의 구성으로 소형화, 경량화, 저소음화 등을 이룰 수 있으며, 로터리 내연기관의 진보를 가져올 수 있다.
본 발명은 1개의 크랭크축을 회전하면 일체가 되어 있는 크랭크암과 크랭크핀이 회전하고, 크랭크핀에 결합되고 고정치차에 외접하여 치합된 유성기어가 고정기어 주위를 회전하게 하고 그 유성기어에 연장 결합되어 유성기어와 일체로 형성된 회전핀이 슬로트홀 내에서 회전피스톤을 회전 구동하여 회전피스톤을 서로 상반된 주기의 부등속 회전 속도로 회전시켜서 원통형하우징의 내벽면과 회전피스톤의 날개와 날개사이에 형성된 다수의 흡압실이 용적변화를 일으키는데 이러한 용적변화를 이용 흡입구와 토출구를 통해서 유체를 흡입 및 토출시키는 구조로 되어 있다.
본 발명은 종래의 용적식 유체기계에 비해 보다 큰 용적효율을 이룰 수 있고, 간단하고 단순하며 견고한 기계적 강도를 구비한 구동장치의 구성으로 소형화, 경량화, 저소음화 등을 이룰 수 있으며, 로터리 내연기관의 진보를 가져올 수 있다.
Description
본 발명은 각종 용적식 액체 이송펌프, 진공펌프, 기체 압축 콤프레사, 용적식 에어 블로워, 기체 및 액체 유량계 또는 회전식 로터리 내연기관 등 전반적인 산업용 유체기계에 활용되는 용적식 흡압장치에 관한 것으로, 특히 두 개의 회전피스톤 날개가 같은 방향으로 박수(CLAP)치듯이 회전하여, 이 때의 날개사이의 용적변화를 유체의 흡압에 이용하는 용적식 흡압장치(이하, '회전클랩 흡압장치'라 한다)에 관한 것이다.
현재의 용적식 액체이송펌프로 많이 쓰이는 것에는 비교적 간단한 구조의 베인펌프(Vane Pump), 기어펌프, 그리고 비교적 복잡하고 대형의 피스톤 및 플런저식 펌프, 스크류 펌프 등이 있으며, 진공펌프에 있어서는 일반적으로 베인펌프, 피스톤식 펌프, 수봉식(원심력식)펌프 등이 많이 사용되고 있고, 일반적인 공기 압축기, 냉매 압축기, 특수가스 압축기 등에 있어서 용적식으로는 피스톤 또는 플런저 방식, 스크류 방식, 베인 방식의 콤프레사가 쓰이고 그리고 원심력식으로는 터보식 콤프레사 등이 사용되고 있다.
기존의 용적식 유량계로 많이 사용되는 기어식 유량계, 피스톤식 유량계, 다이아프램식 유량계 등이 있는데, 이들은 압력손실 측면과 측정정밀도 측면에서 제 각기 다른 장단의 특성을 나타낸다.
현재 회전식 로터리 엔진은 대표적으로 반켈로터리엔진(Wankel Rotary Engine)으로 일부 스포츠카 등에서 극히 제한되게 쓰이고 있다.
한편, 두 개의 회전피스톤 날개가 같은 방향으로 박수치듯이 회전하여, 이때의 날개사이의 용적변화를 유체의 흡압에 이용하는 회전클랩 흡압장치가 대한민국 특허 제1073159호로 개시되어 있다.
그러나, 상기한 대한민국 특허 제1073159호의 회전클랩 흡압장치는, 구조적으로 보면 한 개의 원통형 연결관에서 연장되어 일체로 형성되어 있는 커넥팅로드 및 회전핀이 두 개로 구성될 수밖에 없으며 그 두 개의 회전핀은 상반되어 각각 한 개씩의 회전피스톤을 구동하도록 되어 있다. 따라서 연결관과 연장되는 커넥팅로드의 접합부위의 기계적강도가 취약할 수 있고 한 개의 회전핀으로 한 개의 회전피스톤만을 부등속으로 회전 구동함으로써 동력전달에 있어서 불균형을 반복하는 문제점이 있었다.
본 발명은 구동방법 및 구조를 달리하여, 크랭크축과 일체로 형성된 크랭크암으로부터 두 개의 회전핀이 조합되게 하여 한 개의 회전피스톤을 구동시키도록 구성되어, 크랭크암의 결합강도를 크게 할 수 있고 두 개의 회전핀으로 회전력을 분산함으로써 동력전달 효율 및 기계적강도가 향상된 회전클랩 흡압장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 회전클랩 흡압장치는, 하우징원통에 흡입구와 토출구가 일정간격을 두고 형성되고 상기 하우징원통 양쪽에 하우징측판이 설치되는 원통형 하우징; 상기 하우징측판의 중심부에서 연장되어 하우징측판과 일체로 형성되는 고정기어; 상기 원통형 하우징내의 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 축 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개가 형성되어있는 제1 회전피스톤; 상기 제1 회전피스톤과 상반되어 상기 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 축 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개가 형성되어있는 제2 회전피스톤; 상기 하우징측판의 중심부를 관통하여 설치되며, 상기 원통형 하우징에 회전 가능하게 지지되는 크랭크축; 상기 크랭크축 중간에 일체로 형성되는 크랭크암; 상기 크랭크암에 일체로 형성되는 크랭크핀; 상기 크랭크핀에 삽입되어 회전할 수 있도록 결합되며 상기 고정기어와 외접하여 치합되는 유성기어; 상기 유성기어와 연장 되어 일체로 형성되며 상기 회전피스톤의 슬로트홀에 삽입되는 회전핀;을 포함하되 상기 크랭크축의 시계방향 회전에 의해 상기 유성기어가 적정 치차 치수비의 상기 고정기어에 외접하여 회전하면 상기 회전핀은 에피사이클로이드 곡선을 이루며 회전하게 되어 각각 제1 회전피스톤과 제2 회전피스톤을 시계방향으로 서로 상반된 부등속 회전속도로 회전시켜서 상기 원통형 하우징의 내벽면과 상기 제1 회전피스톤의 날개와 상기 제2 회전피스톤의 날개사이의 형성된 흡압실의 용적변화에 따라 상기 흡입구와 상기 토출구를 통해서 유체를 흡입 및 토출시키는 것을 특징으로 한다.
상기 고정기어와 상기 유성기어의 치차 치수 비가 N:1일 때 상기 제1 회전피스톤 및 상기 제2 회전피스톤의 날개의 수는 각각 N개인 것을 특징으로 한다.
상기 고정기어는 원형기어 대신에 타원형 기어로 대체될 수 있고 이 경우에 유성기어는 편심기어로 대체되어 조합할 수 있다.
상기 하우징원통에 형성된 다수 개의 흡입구와 토출구는 상기 하우징원통에 형성하는 대신에 상기 하우징 측판에 같은 수의 흡입구와 토출구로 형성하는 구조로 대체될 수 있다.
상기 하우징원통에 형성된 다수의 흡입구와 토출구 중 일부는 회전피스톤 날개의 수와 관련된 개수의 점화플러그로 대체될 수 있다.
상기 제1 회전피스톤 및 제2 회전피스톤의 날개는 상기 하우징 측판과 직각으로 접하여 형성되어 있거나, 직각이 아닌 일정 각도 기울어진 직선 및 곡선으로 접하여 형성될 수 있다.
상기 슬로트홀에는 슬라이드 이동 가능한 접촉변환링이 설치되고, 상기 접촉변환링에는 상기 회전핀이 결합될 수 있다.
상기 슬로트홀에는 상기 접촉변환링 대신 롤러가 설치되고, 상기 롤러에는 회전핀이 결합될 수 있다.
상기 크랭크암은 상기 크랭크축 상에서 일정 간격을 두어 각각 제1회전피스톤과 제2회전피스톤을 구동하는 두 개의 크랭크암으로 분리할 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서는 복수 개의 회전클랩 흡압장치들이 한 개의 동일 크랭크축에 직렬 연결될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 회전클랩 흡압장치는, 원통형이 아닌 크랭크축에 크랭크암이 일체로 형성되어 크랭크암의 결합강도를 크게 할 수 있고 한 개의 회전피스톤을 두 개의 회전핀으로 분산하여 구동함으로써 동력전달 효율 및 기계적 강도가 향상되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 회전클랩 흡압장치의 결합 사시도,
도 2는 본 발명의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 구동부 조립 사시도
도 4는 도1의 A-A선 단면도,
도 5는 도1의 B-B선 단면도,
도 6은 본 발명의 구동부 중 고정기어를 타원형으로 하고 유성기어를 편심형 기어로 한 변형 예를 보인 구동부 조립 사시도
도 7은 본 발명의 토출구를 하우징 측판에 성형한 변형 예를 보인 사시도,
도 8은 본 발명의 회전피스톤 및 흡입구, 토출구의 변형 예를 보인 사시도,
도 9는 본 발명의 회전피스톤의 슬로트홀에 접촉변환링이 설치되고 회전핀이 결합되도록 한 변형 예를 보인 분해 사시도
도 10은 본 발명의 크랭크암을 두 개의 크랭크암으로 분리한 변형 예를 보인 분리사시도.
도 11은 본 발명의 변형 예를 보인 것으로, 복수 개의 회전클랩 흡압장치들이 조합되어 한 개의 축으로 연결된 도면,
도 12의 (a)-(e)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치의 부등속 작동을 설명하는 도면,
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치로서 로터리 내연기관의 4사이클 작동구조를 설명하는 도면
도 2는 본 발명의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 구동부 조립 사시도
도 4는 도1의 A-A선 단면도,
도 5는 도1의 B-B선 단면도,
도 6은 본 발명의 구동부 중 고정기어를 타원형으로 하고 유성기어를 편심형 기어로 한 변형 예를 보인 구동부 조립 사시도
도 7은 본 발명의 토출구를 하우징 측판에 성형한 변형 예를 보인 사시도,
도 8은 본 발명의 회전피스톤 및 흡입구, 토출구의 변형 예를 보인 사시도,
도 9는 본 발명의 회전피스톤의 슬로트홀에 접촉변환링이 설치되고 회전핀이 결합되도록 한 변형 예를 보인 분해 사시도
도 10은 본 발명의 크랭크암을 두 개의 크랭크암으로 분리한 변형 예를 보인 분리사시도.
도 11은 본 발명의 변형 예를 보인 것으로, 복수 개의 회전클랩 흡압장치들이 조합되어 한 개의 축으로 연결된 도면,
도 12의 (a)-(e)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치의 부등속 작동을 설명하는 도면,
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치로서 로터리 내연기관의 4사이클 작동구조를 설명하는 도면
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전클랩 흡압장치들을 상세하게 설명한다.
[제1 실시 예]
본 발명의 제1 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치는 제1 회전피스톤(160)과 제2 회전피스톤(161)에 각각 2개씩의 날개(170)(171)가 형성된 구조로써 용적식 회전클랩 펌프로 응용하는 것에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치는 하우징원통(181)에 흡입구(211)와 토출구(212)가 일정간격을 두고 형성되고 상기 하우징원통(181) 양쪽에 하우징측판(182a,182b)이 설치되는 원통형 하우징(180); 상기 하우징측판(182a,182b)의 중심부에서 연장되어 하우징측판(182a,182b)과 일체로 형성되는 고정기어(130a,130b); 상기 원통형 하우징(180)내의 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 크랭크축(100) 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀(210a)이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개(170)가 형성되어있는 제1 회전피스톤(160); 상기 제1 회전피스톤(160)과 상반되어 상기 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 크랭크축(100) 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀(210b)이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개(171)가 형성되어있는 제2 회전피스톤(161); 상기 하우징측판(182a,182b)의 중심부를 관통하여 설치되며, 상기 원통형 하우징(180)에 회전 가능하게 지지되는 크랭크축(100); 상기 크랭크축(100) 중간에 일체로 형성되는 크랭크암(110); 상기 크랭크암(110)에 일체로 형성되는 크랭크핀(120a,120b,120c,120d); 상기 크랭크핀(120a,120b,120c,120d)에 삽입되어 회전할 수 있도록 결합되며 상기 고정기어(130a,130b)와 외접하여 치합되는 유성기어(140a,140b,140c,140d); 상기 유성기어(140a,140b,140c,140d)와 연장 되어 일체로 형성되며 상기 회전피스톤(160,161)의 슬로트홀(210a,210b)에 삽입되는 회전핀(150a,150b,150c,150d);을 포함한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 회전클랩 흡압펌프는 제1 회전피스톤(160)과 제2 회전피스톤(161)을 동일방향으로 회전시키면서 부등속회전을 발생시키고, 이때 조합된 제1 회전피스톤(160)의 각 날개(170)와 제2 회전피스톤(161)의 각 날개(171)사이의 흡압실(220) 용적변화를 이용하는 것으로, 상기 크랭크축(100)의 시계방향 회전에 의해 상기 크랭크축(100)과 일체가 되어 형성되어 있는 판형 크랭크암(110)은 자연히 시계방향으로 회전하며 상기 크랭크암(110)에 일체가 되어 형성되어 있는 두 개의 크랭크핀(120a,120b)은 시계방향으로 공전회전을 하게 된다.
상기 크랭크핀(120a,120b)의 시계방향 공전회전에 의해 상기 크랭크핀(120a,120b)에 삽입되어 결합된 두 개의 유성기어(140a,140b)는 고정기어(130a)와 외접으로 치합되어 상기 고정기어(130a)의 주위를 회전하게 된다.
상기 두 개의 유성기어(140a,140b)가 시계방향으로 회전하면 상기 유성기어(140a,140b)와 일체가 되어 형성된 두 개의 회전핀(150a,150b)은 제1 회전피스톤(160)에 성형되어 있는 슬로트홀(210c)내에서 왕복운동을 하면서 시계방향으로 에피사이클로이드 곡선을 그리며 공전회전을 하게 되어 주기적으로 회전반경이 변하는 부등속 회전운동으로 제1 회전 피스톤(160)을 구동하게 된다.
한편, 상기 크랭크축(100)의 시계방향 회전은 같은 경로를 통하여 상반된 두 개의 회전핀(150c,150d)을 에피사이클로이드 곡선을 그리며 공전회전하게 되어 주기가 같은 상반된 부등속 회전운동으로 제2 회전피스톤(161)을 구동하게 된다.
상기와 같이 상기 제1 회전피스톤(160)과 상기 제2 회전피스톤(161)은 서로 상반된 부등속 회전을 함으로써 각각의 회전 피스톤에 일체가 되어 형성된 제1 회전피스톤 날개(170)와 제2 회전피스톤 날개(171) 사이의 공간부는 용적이 지속적으로 변화하는 복수개의 흡압실(220)을 형성 하게 되는데 이때에 형성된 흡압실(220)의 용적변화에 따라 상기 흡입구(211)와 토출구(212)를 통해서 유체를 흡입 및 토출시키게 된다.
상기 제1 실시 예에 따른 회전클랩 펌프는 상기 크랭크축(100)의 중심과 변화되는 상기 회전핀(150a,150b,150c,150d)의 중심사이의 변화거리의 비에 따라 최고 회전속도 대 최저 회전속도가 결정되도록 되어 있고, 상기 고정기어(130a,130b)의 치수 대 상기 유성기어(140a,140b,140c,140d)의 치수비(N:1)에 따라 반복되는 부등속 주기가 결정되는데 이는 곧바로 각각의 상기 회전피스톤(160,161)에 형성되는 날개 수(N개)를 또한 결정한다.
이러한 부등속 발생 원리를 이용하여 본 발명의 제 1실시 예에 따른 부등속 회전 클랩펌프는 상기 원통형 하우징(180)과 날개(170,171), 회전피스톤(160,161)과의 완전한 면 접촉구조를 구현하여 마모(磨耗)를 대폭 줄이고 내구성 및 효율성을 높일 수 있으며, 각종 용적식 펌프들을 대체하여 단순한 구조의 작은 크기로 높은 압력과 고유량을 실현할 수 있다.
또한 본 발명이 적용된 회전클랩 흡압펌프는 기존의 회전클랩 흡압장치와 구동요소들이 완전히 상이한 구조로 되어 원통형이 아닌 크랭크축(100)에 크랭크암(110)이 일체로 형성되어 결합강도를 크게 할 수 있고 한 개의 회전피스톤을 두 개의 회전핀으로 분산하여 구동함으로써 동력전달 효율 및 기계적 강도가 향상되도록 하는데 매우 유리함을 쉽게 알 수 있다.
[제2 실시 예]
이하 본 발명의 제2 실시 예에 따른 회전클랩 흡압장치에 대하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예가 반영된 로터리 내연기관의 4사이클 작동구조를 보여준다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 회전클랩 로터리 내연기관에 구성 요소들은 점화플러그(200)를 제외하고 제1 실시 예에 따른 회전클랩 흡압펌프와 동일함으로 그에 대한 구체적인 설명과 도면 부분은 생략하고 도 5 및 도 12의 (a)-(e)를 추가로 참조하기로 한다.
도 13의 (a)-(i)를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 회전클랩 로터리 엔진은 하우징원통(181)에 흡입구(211)와 토출구(212)가 일정간격을 두고 형성되고 상기 하우징원통(181) 양쪽에 하우징측판(182a,182b)이 설치되는 원통형 하우징(180); 상기 하우징측판(182a,182b)의 중심부에서 연장되어 하우징측판(182a,182b)과 일체로 형성되는 고정기어(130a,130b); 상기 원통형 하우징(180)내의 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 크랭크축(100) 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀(210a)이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개(170)가 형성되어있는 제1 회전피스톤(160); 상기 제1 회전피스톤(160)과 상반되어 상기 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 크랭크축(100) 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀(210b)이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개(171)가 형성되어있는 제2 회전피스톤(161); 상기 하우징측판(182a,182b)의 중심부를 관통하여 설치되며, 상기 원통형 하우징(180)에 회전 가능하게 지지되는 크랭크축(100); 상기 크랭크축(100) 중간에 일체로 형성되는 크랭크암(110); 상기 크랭크암(110)에 일체로 형성되는 크랭크핀(120a,120b,120c,120d); 상기 크랭크핀(120a,120b,120c,120d)에 삽입되어 회전할 수 있도록 결합되며 상기 고정기어(130a,130b)와 외접하여 치합되는 유성기어(140a,140b,140c,140d); 상기 유성기어(140a,140b,140c,140d)와 연장 되어 일체로 형성되며 상기 회전피스톤(160,161)의 슬로트홀(210a,210b)에 삽입되는 회전핀(150a,150b,150c,150d);을 포함한다.
본 발명의 제2 실시 예는 상기 원통형 하우징(180)의 내벽면과 상기 제1 회전피스톤(160) 및 날개(170)와 상기 제2 회전피스톤(161) 및 날개(171) 사이에 형성된 흡압실(220) 안으로 연료 및 공기를 흡입, 압축 하여 용적변화에 따라 상기 점화플러그(200)가 점화하여 폭발함으로써 연소가스를 팽창, 배기하는 구조이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 회전클랩 로터리 엔진은 상기 하우징원통(181)에 형성된 흡입구(211)와 토출구(212)가 다수의 쌍으로 구성되고, 이중 일부가 점화플러그(200)로 대체 되는바 4개의 흡압실이 왕복동식 내연기관에 있어서 하나의 실린더와 같은 역할을 하여 4기통 내연기관으로 볼 수 있고 그 각각의 흡압실은 제1 회전피스톤(160) 및 제2 회전피스톤(161)이 360도 회전하는 동안 완벽한 흡입, 압축, 팽창, 배기의 전형적인 4사이클이 이루어지며, 한 개 또는 다수 개의 점화플러그가 원통형 하우징(180)에 설치된다.
한편, 이하에서는 본 발명의 구성부품을 여러 가지 형태로 변형한 변형 예들을 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 고정기어(130a,130b)와 유성기어(140a,140b,140c,140d)를 고정기어(130a,130b)는 원형이 아닌 타원형의 타원고정기어(131a,131b)로 대체하고 유성기어(140a,140b,140c,140d)는 편심유성기어(141a,141b,141c,141d)로 대체하여 치합시킨 변형 예를 나타낸 것으로써, 상기 제1 회전피스톤(160) 및 상기 제2 회전피스톤(161)의 최고회전속도와 최저회전속도의 비를 변형하여 크게할 수 있음으로써 제1 회전피스톤 날개(170) 및 제2 회전피스톤 날개(171)의 두께를 작게하고 각각의 흡압실(220)을 크게 할 수 있다.
도 7는 본 발명의 토출구(212)를 하우징측판(182a)에 형성한 변형 예를 나타낸 것으로서, 상기 흡입구(211)는 상기 하우징 원통(181)에 형성하고, 토출구(212)는 상기 하우징측판(182a)에 형성하므로써, 흡입과 토출을 원활하게 할 수 있고 흡입 및 토출에 있어서 메니폴드(manifold) 구성을 용이하게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 회전피스톤과 흡입구 및 토출구의 변형예를 보인 사시도로서, 상기 제1 회전피스톤 날개(160) 및 제2 회전피스톤 날개(161)를 경사지게 함으로써 유체의 흐름을 원활하게 할 수 있으며, 경사는 직선 및 곡선의 형태로 형성할 수 있다.
도 9은 본 발명의 회전피스톤(171)의 슬로트홀(210b)에 접촉변환링(151)이 설치되고 회전핀이 결합되도록 한 변형 예를 보인 분해사시도로서, 상기 슬로트홀(210b)에 접촉변환링(151)이 면접촉된 상태에서 슬라이드 이동됨으로써 부품의 마모를 최소화할 수 있다.
도 10은 한 개로 형성된 판형의 크랭크암(110)을 두 개의 크랭크암(111,112)으로 분리한 분해사시도로서, 상기 두 개의 크랭크암(111,112)은 각각 제1회전피스톤(160)과 제2회전피스톤(161)을 구동하도록 하여 흡압실(220)을 크게 하기 위하여 날개를 길게 할 필요성이 있을 때 효과적으로 대처할 수 있다.
도 11은 본 발명의 변형 예를 보인 것으로, 본 발명에 의한 복수 개의 회전클랩 흡압장치들이 조합되어 한 개의 축으로 연결될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 권리는 상기 설명된 실시 예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 크랭크축
110,111,112: 크랭크암
120a,120b,120c,120d: 크랭크핀
130a,130b: 고정기어
131a,131b: 타원고정기어
140a,140b,140c,140d: 유성기어
141a,141b,141c,141d: 편심유성기어
150a,150b,150c,150d: 회전핀
151: 접촉변환링
152; 롤러
160: 제1회전피스톤
161: 제2회전피스톤
170: 제1회전피스톤 날개
171: 제2회전피스톤 날개
180: 원통형 하우징
181: 하우징 원통
182a,182b: 하우징 측판
200: 점화플러그
210a,210b: 슬로트홀
211,212: 흡입구, 토출구
220: 흡압실
110,111,112: 크랭크암
120a,120b,120c,120d: 크랭크핀
130a,130b: 고정기어
131a,131b: 타원고정기어
140a,140b,140c,140d: 유성기어
141a,141b,141c,141d: 편심유성기어
150a,150b,150c,150d: 회전핀
151: 접촉변환링
152; 롤러
160: 제1회전피스톤
161: 제2회전피스톤
170: 제1회전피스톤 날개
171: 제2회전피스톤 날개
180: 원통형 하우징
181: 하우징 원통
182a,182b: 하우징 측판
200: 점화플러그
210a,210b: 슬로트홀
211,212: 흡입구, 토출구
220: 흡압실
Claims (11)
- 하우징원통에 흡입구와 토출구가 일정간격을 두고 형성되고 상기 하우징원통 양쪽에 하우징측판이 설치되는 원통형 하우징;
상기 하우징측판의 중심부에서 연장되어 하우징측판과 일체로 형성되는 고정기어;
상기 원통형 하우징내의 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 축 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개가 형성되어있는 제1 회전피스톤;
상기 제1 회전피스톤과 상반되어 상기 공간부 안에 회전가능하게 설치되며, 중심부에 축 구동 홀이 형성되고, 중간에 슬로트홀이 형성되며, 외주에 복수 개의 날개가 형성되어있는 제2 회전피스톤;
상기 하우징측판의 중심부를 관통하여 설치되며, 상기 원통형 하우징에 회전 가능하게 지지되는 크랭크축;
상기 크랭크축 중간에 일체로 형성되는 크랭크암;
상기 크랭크암에 일체로 형성되는 크랭크핀;
상기 크랭크핀에 삽입되어 회전할 수 있도록 결합되며 상기 고정기어와 외접하여 치합되는 유성기어;
상기 유성기어와 연장 되어 일체로 형성되며 상기 회전피스톤의 슬로트홀에 삽입되는 회전핀;을 포함하되
상기 크랭크축의 시계방향 회전에 의해 상기 유성기어가 적정 치차 치수비의 상기 고정기어에 외접하여 회전하면 상기 회전핀은 에피사이클로이드 곡선을 이루며 회전하게 되어 각각 제1 회전피스톤과 제2 회전피스톤을 시계방향으로 서로 상반된 부등속 회전속도로 회전시켜서 상기 원통형 하우징의 내벽면과 상기 제1 회전피스톤의 날개와 상기 제2 회전피스톤의 날개사이의 형성된 흡압실의 용적변화에 따라 상기 흡입구와 상기 토출구를 통해서 유체를 흡입 및 토출시키는 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치. - 제1항에 있어서,
상기 고정기어와 상기 유성기어의 치차 치수 비가 N:1일 때 상기 제1 회전피스톤 및 상기 제2 회전피스톤의 날개의 수는 각각 N개인 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치. - 제1항에 있어서,
상기 고정기어는 타원고정기어이고, 상기 유성기어는 편심유성기어인 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치 - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징원통에 형성된 다수 개의 흡입구와 토출구를 상기 하우징원통에 형성하는 대신에 상기 하우징측판에 같은 수의 흡입구와 토출구로 형성하는 구조로 대체하는 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징원통에 형성된 다수의 흡입구와 토출구는 다수의 쌍으로 구성되고, 이중 일부는 점화플러그인 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치. - 제5항에 있어서,
상기 점화플러그는 하나의 흡압실에 한 개 이상 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전피스톤 및 제2 회전피스톤의 날개는 상기 하우징 측판에 대하여 일정 각도 기울어져 직선 또는 곡선의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬로트홀에는 슬라이드 이동 가능한 접촉변환링이 설치되고, 상기 접촉변환링에는 상기 회전핀이 결합되는 것을 특징으로 하는 회전클랩흡압장치. - 제8항에 있어서,
상기 슬로트홀에는 상기 접촉변환링 대신 롤러가 설치되고, 상기 롤러에는 회전핀이 결합되는 것을 특징으로 하는 회전클랩흡압장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크랭크암은 상기 크랭크축 상에서 일정 간격을 두어 각각 제1회전피스톤과 제2회전피스톤을 구동하는 두 개의 크랭크암으로 분리하는 것을 특징으로 하는 회전클랩흡압장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
복수 개의 회전클랩 흡압장치들이 한 개의 동일 크랭크축에 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 회전클랩 흡압장치.
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JPH08334002A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Masao Ichieda | 側圧式回転機関 |
KR100261911B1 (ko) | 1998-04-27 | 2000-07-15 | 김은규 | 동축구조 회전피스톤 정용적 흡압장치 |
JP2006517273A (ja) | 2003-02-10 | 2006-07-20 | チラール,ジル サン | (翻訳文に記載なし) |
KR101073159B1 (ko) | 2011-03-23 | 2011-10-12 | 김종문 | 이중 부등속회전 용적식 흡배장치 |
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- 2011-11-25 KR KR1020110123963A patent/KR101155036B1/ko not_active IP Right Cessation
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