KR102039232B1 - Rotating power system with improved sealing and Sealing device included therein - Google Patents

Rotating power system with improved sealing and Sealing device included therein Download PDF

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Abstract

기밀 유지가 향상된 회전용 동력 기관 및 이에 포함되는 기밀 유지 장치가 개시된다. 개시된 회전용 동력 기관은 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 회전하는 다각 기둥 형상의 회전자; 및 상기 회전자의 다수의 첨단부 각각에서 배치되는 다수의 기밀 유지 부재;를 포함하되, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 적어도 하나의 공극이 형성된다. Disclosed are a rotary power engine having improved airtightness, and an airtight device included therein. The rotating power engine disclosed is a casing; A rotor having a polygonal column shape rotating inside the casing; And a plurality of hermetic holding members disposed at each of the plurality of tip portions of the rotor, wherein at least one void is formed in each of the plurality of hermetic holding members.

Description

기밀 유지가 향상된 회전용 동력 기관 및 이에 포함되는 기밀 유지 장치{Rotating power system with improved sealing and Sealing device included therein}Rotating power system with improved sealing and Sealing device included therein

본 발명의 실시예들은 기밀 유지가 향상된 회전용 동력 기관 및 이에 포함되는 기밀 유지 장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a rotary power engine having improved hermeticity and an airtight device included therein.

방켈 회전형 동력 기관은 중량과 체적 대비 고출력을 낼 수 있으며, 기존의 피스톤 왕복형 동력 기관에 비해 배기량 대비 출력이 높은 장점이 있으며, 자동차, 선박용 선외기, 무인 항공기 등에 활용되고 있다. The Wankel rotary power engine is capable of producing high power to weight and volume, and has a high output to displacement ratio compared to the conventional piston reciprocating power engine. It is used for automobiles, marine outboards, and unmanned aerial vehicles.

도 1은 방켈 회전형 동력 기관의 동작의 개념을 도시하고 있다. 1 illustrates the concept of operation of a Wankel rotary power engine.

도 1을 참조하면, 에피트로코이드(epitrochoid) 곡선 모양의 케이싱(case)(하우징(housing))의 내부에서 삼각 기둥 형상의 회전자(rotor)가 내접하여 회전한다. 이 때, 케이싱과 회전자 사이에 3개의 공간이 있고, 회전자의 회전으로 각 공간의 부피는 시시각각으로 변화하며, 회전자가 하나의 회전을 수행하는 동안 흡입?압축?폭발?배기의 동작이 수행된다. 이 때, 회전자가 한 바퀴 회전하면 3번의 폭발이 일어나고, 이에 따라 중량당 출력이 높아지게 되는 장점이 있다. 또한, 회전자가 회전 운동을 하므로, 진동이 없는 정숙한 운전이 가능하다는 장점이 있다. Referring to FIG. 1, a triangular column-shaped rotor is internally rotated in an epithopedic curved casing (housing). At this time, there are three spaces between the casing and the rotor, and the volume of each space changes at every moment by the rotation of the rotor, and the suction, compression, explosion, and exhaust operations are performed while the rotor performs one rotation. do. At this time, when the rotor rotates once, three explosions occur, thereby increasing the output per weight. In addition, the rotor has a rotational movement, there is an advantage that can be quiet operation without vibration.

그러나, 종래의 방켈 회전형 동력 기관의 경우, 회전자가 케이싱의 내부면과 접촉함으로 인해 회전자의 마모가 심해지고, 회전자와 케이싱 사이의 기밀이 불량해져 연소 밸런스가 상대적으로 저하되는 단점이 있다. However, in the case of the conventional Wankel rotary power engine, the rotor is in contact with the inner surface of the casing, the wear of the rotor is severe, the air tightness between the rotor and the casing has a disadvantage that the combustion balance is relatively lowered. .

따라서, 케이싱 내부면과 회전자 사이의 접촉점의 마모를 방지하고 기밀을 유지하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 회전자의 다수의 첨단부에 에이펙스 씰(Apex seal) 및 에이펙스 씰 스프링(Apex seal spring)를 설치한다. 이 경우, 에이펙스 씰 스프링의 복원력을 이용하여 에이펙스 씰이 케이싱의 내부면으로 밀려나고, 에이펙스 씰과 케이싱의 내부면이 접속함으로써 기밀이 유지된다.Thus, in order to prevent abrasion of the contact point between the inner surface of the casing and the rotor and to maintain airtightness, an apex seal and an apex seal at a plurality of tips of the rotor as shown in FIG. spring) In this case, the apex seal is pushed to the inner surface of the casing by using the restoring force of the apex seal spring, and the apex seal and the inner surface of the casing are connected to maintain airtightness.

하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 에이펙스 씰을 사용한다 하더라도 에이펙스 씰의 끝단부와 케이싱의 내부면 사이에서 가스가 누출될 수 있다. 즉, 회전자가 저속으로 회전하거나 저부하 조건인 경우, 회전자의 원심력이 낮아지고 이로 인해 에이펙스 씰과 케이싱 사이에 간극이 발생하며, 연소 압력에 따라 상기 간극으로 가스가 누출될 수 있는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 2, even when the apex seal is used, gas may leak between the end of the apex seal and the inner surface of the casing. That is, when the rotor rotates at a low speed or under a low load condition, the centrifugal force of the rotor is lowered, thereby causing a gap between the apex seal and the casing, and gas may leak into the gap according to the combustion pressure. .

또한, 에이펙스 씰 스프링 및 에이펙스 씰이 배치되는 에이펙스 슬롯(Apex slot)으로 가스가 누출될 수 있는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that gas may leak into an Apex slot in which an Apex seal spring and an Apex seal are disposed.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 기밀 유지가 향상된 회전용 동력 기관 및 이에 포함되는 기밀 유지 장치를 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to propose a rotary power engine for improved airtightness and the airtightness device included therein.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 회전용 동력 기관에 있어서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 회전하는 다각 기둥 형상의 회전자; 및 상기 회전자의 다수의 첨단부 각각에서 배치되는 다수의 기밀 유지 부재;를 포함하되, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 적어도 하나의 공극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a rotating power engine, casing; A rotor having a polygonal column shape rotating inside the casing; And a plurality of hermetic holding members disposed at each of the plurality of tips of the rotor, wherein each of the plurality of hermetic holding members has at least one air gap formed therein. .

상기 케이싱의 내부면과 상기 기밀 유지 부재의 상면 사이에서 누출되는 가스는 상기 공극으로 유입되고, 상기 기밀 유지 부재는 상기 공극으로 유입된 가스에 의해 열팽창될 수 있다. Gas leaking between the inner surface of the casing and the upper surface of the hermetic holding member may be introduced into the voids, and the hermetic holding member may be thermally expanded by the gas introduced into the voids.

상기 공극의 입구는, 상기 기밀 유지 부재의 상면에 형성될 수 있다. The inlet of the gap may be formed on the upper surface of the hermetic holding member.

상기 회전자가 시계 방향으로 회전하는 경우, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 우면에 형성되고, 상기 회전자가 반시계 방향으로 회전하는 경우, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 좌면에 형성될 수 있다. When the rotor rotates in the clockwise direction, the exit of the void is formed on the right side of the airtight member, and when the rotor rotates in the counterclockwise direction, the exit of the void is formed on the left side of the airtight member. Can be.

상기 공극의 출구는 막혀있거나 뚫려있을 수 있다. The outlet of the void may be blocked or drilled.

상기 회전용 동력 기관은, 상기 다수의 첨단부 각각에 형성되며, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각을 배치시키기 위한 다수의 슬롯; 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각의 하면과 상기 다수의 슬롯 각각의 바닥면 사이에 배치되는 다수의 스프링; 및 상기 다수의 기밀 유지 부재와 상기 다수의 슬롯 사이의 공간에서 상기 다수의 기밀 유지 부재를 감싸는 형태로 배치되는 다수의 개스킷 링;을 더 포함할 수 있다. The rotating power engine includes: a plurality of slots formed in each of the plurality of tips, for arranging each of the plurality of hermetic holding members; A plurality of springs disposed between a bottom surface of each of the plurality of hermetic holding members and a bottom surface of each of the plurality of slots; And a plurality of gasket rings arranged to surround the plurality of hermetic holding members in a space between the plurality of hermetic holding members and the plurality of slots.

상기 회전용 동력 기관은, 상기 다수의 첨단부 각각에 형성되며, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각을 배치시키기 위한 다수의 슬롯; 및 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각의 하면과 상기 다수의 슬롯 각각의 바닥면 사이에 배치되는 다수의 스프링;를 포함하되, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은 상부 기밀 유지 부재 및 하부 기밀 유지 부재가 연결된 형상을 가지며, 상기 상부 기밀 유지 부재는 상기 슬롯의 일면과 접촉되어 배치되고, 상기 하부 기밀 유지 부재는 상기 슬롯의 타면과 접촉되어 배치될 수 있다. The rotating power engine includes: a plurality of slots formed in each of the plurality of tips, for arranging each of the plurality of hermetic holding members; And a plurality of springs disposed between a bottom surface of each of the plurality of airtight members and a bottom surface of each of the plurality of slots, wherein each of the plurality of airtight members is connected to an upper airtight member and a bottom airtight member. The upper hermetic holding member may be disposed in contact with one surface of the slot, and the lower hermetic holding member may be disposed in contact with the other surface of the slot.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 회전용 동력 기관에 있어서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 회전하는 다각 기둥 형상의 회전자; 상기 회전자의 다수의 첨단부 각각에서 배치되는 다수의 기밀 유지 부재; 상기 다수의 첨단부 각각에 형성되며, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각을 배치시키기 위한 다수의 슬롯; 및 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각의 하면과 상기 다수의 슬롯 각각의 바닥면 사이에 배치되는 다수의 스프링;을 포함하되, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 적어도 하나의 공극이 형성되고, 상기 케이싱의 내부면과 상기 기밀 유지 부재의 상면 사이에서 누출되는 가스는 상기 공극으로 유입되는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a rotating power engine, comprising: a casing; A rotor having a polygonal column shape rotating inside the casing; A plurality of hermetic holding members disposed at each of the plurality of tips of the rotor; A plurality of slots formed in each of the plurality of tips, for arranging each of the plurality of hermetic holding members; And a plurality of springs disposed between a bottom surface of each of the plurality of hermetic holding members and a bottom surface of each of the plurality of slots, wherein each of the plurality of hermetic holding members has at least one void formed therein. The gas leaking between the inner surface and the upper surface of the hermetic holding member is provided with a rotating power engine, characterized in that entering the voids.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 케이싱 및 다각 기둥 형상이 회전자를 포함하는 회전용 동력 기관의 기밀 유지 장치에 있어서, 상기 회전자의 다수의 첨단부에 각각 형성된 다수의 슬롯의 바닥면에 배치되는 다수의 스프링; 및 상기 다수의 스프링 각각의 위쪽에 배치되는 다수의 기밀 유지 부재;를 포함하되, 상기 다수의 스프링 각각의 복원력에 의해 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은 상기 케이싱의 내부면과 접하도록 배치되고, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 적어도 하나의 공극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기밀 유지 장치가 제공된다. Further, according to still another embodiment of the present invention, in the airtight holding device of a rotating power engine in which the casing and the polygonal pillar shape include the rotor, the bottom of the plurality of slots respectively formed in the plurality of tip portions of the rotor A plurality of springs disposed on the face; And a plurality of hermetic holding members disposed above each of the plurality of springs, wherein each of the plurality of hermetic holding members is disposed to contact an inner surface of the casing by a restoring force of each of the plurality of springs. At least one air gap is formed in each of the plurality of hermetic holding members.

본 발명에 따른 회전용 동력 기관은 기밀 유지를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. Rotational power engine according to the present invention has the advantage that can improve the airtight maintenance.

또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the effect of this invention is not limited to the above-mentioned effect, It should be understood that it includes all the effects which can be inferred from the structure of the invention described in the detailed description of this invention, or a claim.

도 1 및 도 2는 종래의 방켈 회전형 동력 기관의 동작 및 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 동력 기관 내의 기밀 유지 장치의 측면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 동력 기관 내의 기밀 유지 장치의 평면도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전형 동력 기관 내의 기밀 유지 장치의 측면도를 도시한 도면이다. 1 and 2 are views showing the operation and structure of the conventional hackell rotary power engine.
3 is a side view of the airtight holding device in the rotary power engine according to the first embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the airtight holding device in the rotary power engine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a side view of the airtight holding device in the rotary power engine according to the second embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some steps It should be construed that it may not be included or may further include additional components or steps. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술한다.
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 회전용 동력 기관, 일례로, 방켈 회전형 동력 기관의 구조에 관한 것으로서, 케이싱(case)의 내부에서 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 삼각 기둥 형상의 회전자(rotor)가 회전하며, 에이펙스 씰(Apex seal) 및 에이펙스 씰 스프링(Apex seal spring)과 대응되는 기밀 유지 장치가 회전자의 다수의 첨단부 내의 슬롯 각각에서 배치된다는 점에서 종래의 방켈 회전형 동력 기관과 유사하다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a rotating power engine, for example, a bangel rotary power engine, in which a rotor having a triangular column shape rotates in a clockwise or counterclockwise direction inside a casing. The airtight device corresponding to the Seal and Apex seal springs is similar to the conventional Wankel rotary power engine in that airtight devices are disposed in each of the slots in the rotor's multiple tips.

하지만, 본 발명의 회전용 동력 기관은 기밀 유지 장치의 구조가 종래의 방켈 회전형 동력 기관과 차이점이 있다. 이하, 기밀 유지 장치를 중심으로 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 한편, 본 발명은 삼각 기둥 형상의 회전자뿐만 아니라 다각 기둥 형상의 회전자에서도 용이하게 적용될 수 있다.
However, the rotational power engine of the present invention is different in structure from the conventional Wankel rotary power engine in the structure of the airtight holding device. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described mainly on the airtight holding device. On the other hand, the present invention can be easily applied not only to the rotor of the triangular column shape, but also to the rotor of the polygonal column shape.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기밀 유지 장치의 측면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기밀 유지 장치의 평면도를 도시한 도면이다. 3 is a view showing a side view of the airtight holding device according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is a plan view showing the airtight holding device according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기밀 유지 장치는 스프링(310), 기밀 유지 부재(320) 및 개스킷(330)를 포함한다. 3 and 4, an airtight holding device according to an embodiment of the present invention includes a spring 310, an airtight member 320, and a gasket 330.

스프링(310)는 배경 기술에서 설명한 종래의 에이펙스 씰 스프링과 동일한 기능을 수행하는 것으로서, 슬롯(421)의 바닥면과 기밀 유지 부재(320)의 하면 사이에 배치된다. The spring 310 performs the same function as the conventional apex seal spring described in the background art, and is disposed between the bottom surface of the slot 421 and the bottom surface of the airtight member 320.

그리고, 기밀 유지 부재(310)는 슬롯(421)에 배치되며, 종래의 에이펙스 씰과 유사한 기능을 수행하고, 형상 역시 에이펙스 씰과 유사하다. 하지만, 본 발명의 기밀 유지 부재(310)에는 적어도 하나의 공극(321)이 형성되어 있다. In addition, the airtight holding member 310 is disposed in the slot 421, performs a function similar to the conventional apex seal, the shape is also similar to the apex seal. However, at least one void 321 is formed in the hermetic holding member 310 of the present invention.

보다 상세하게, 공극(321)은 기밀 유지 부재(320)의 끝단부에 형성될 수 있으며, 기밀 유지 부재(320)의 상면과 케이싱(410)의 내부면 사이에서 누출되는 가스가 유입된다. In more detail, the void 321 may be formed at the end of the airtight member 320, and gas leaked between the upper surface of the airtight member 320 and the inner surface of the casing 410 is introduced.

이 때, 공극(321)의 적어도 하나의 입구는 기밀 유지 부재(320)의 상면에 형성되고, 공극(321)의 출구는 기밀 유지 부재(320)의 우면 또는 좌면에 형성될 수 있다. 여기서, 회전자(420)가 시계 방향으로 회전하는 경우, 공극(321)의 출구는 기밀 유지 부재(320)의 우면에 형성되고, 회전자(420)가 반시계 방향으로 회전하는 경우, 공극(321)의 출구는 기밀 유지 부재(320)의 좌면에 형성될 수 있다. 도 3에서는 회전자(420)가 시계 방향으로 회전하는 경우의 공극(321)의 입구 및 출구의 예를 도시하고 있다. 한편, 도 3 및 도 4에서는 공극(321)이 기밀 유지 부재(310)에 관통되어 있는 것으로 도시하였으나, 공극(321)는 기밀 유지 부재(310)에 관통되지 않고, 출구가 막혀있을 수 있다. In this case, at least one inlet of the air gap 321 may be formed on the upper surface of the airtight holding member 320, and an outlet of the air gap 321 may be formed on the right side or the left surface of the airtight holding member 320. Here, when the rotor 420 rotates clockwise, the exit of the air gap 321 is formed on the right side of the airtight holding member 320, and when the rotor 420 rotates counterclockwise, the air gap ( The outlet of 321 may be formed on the left surface of the airtight holding member 320. 3 shows an example of an inlet and an outlet of the air gap 321 when the rotor 420 rotates clockwise. 3 and 4, the void 321 is shown to penetrate the hermetic holding member 310, but the void 321 does not penetrate the hermetic holding member 310 and the outlet may be blocked.

요약하면, 기밀 유지 부재(320)의 상면(끝단부)와 케이싱(410)의 내부면 사이 가스가 누출되는 것으로 전제할 때, 공극(321)은 제1 쳄버에서 누출되는 가스를 제2 쳄버로 흐르게 하는 기능을 수행한다.. In summary, assuming that gas leaks between the upper surface (end) of the airtight member 320 and the inner surface of the casing 410, the void 321 passes the gas leaking out of the first chamber into the second chamber. Perform the function of flowing.

이 때, 누출되는 가스는 고압 및 고온의 가스이며, 공극(321)에 유입된 가스는 기밀 유지 부재(320)에 열을 가하며, 유입된 가스의 열로 인해 기밀 유지 부재(320)가 내부에서 열팽창이 된다. 내부에서의 열팽창에 따라, 기밀 유지 부재(320)의 상면(끝단부)는 부피가 더욱 커지며, 이에 따라 기밀 유지 부재(320)의 상면(끝단부)가 케이싱(410)의 내부면에 더욱 밀착하게 된다. 따라서, 공극(321)을 통해, 기밀 유지 부재(320)의 상면과 케이싱(410)이 내부면에서 가스의 누출을 방지할 수 있다. 그리고, 기밀 유지 부재(320)의 재질은 열팽창 계수가 높은 재질의 물질인 것이 바람직하다. At this time, the leaked gas is a gas of high pressure and high temperature, the gas introduced into the cavity 321 heats the hermetic holding member 320, and the hermetic holding member 320 is thermally expanded therein due to the heat of the introduced gas. Becomes Due to thermal expansion therein, the upper surface (end) of the hermetic holding member 320 becomes more bulky, so that the upper surface (end) of the hermetic holding member 320 is in close contact with the inner surface of the casing 410. Done. Therefore, the upper surface of the airtight holding member 320 and the casing 410 may prevent the leakage of gas from the inner surface through the gap 321. In addition, the material of the airtight holding member 320 is preferably a material having a high thermal expansion coefficient.

한편, 개스킷(330)은 슬롯(421)에서의 가스의 누출을 방지하는 기능을 수행한다. 이 때, 개스킷(330)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 기밀 유지 부재(320)와 슬롯(421) 사이의 공간에서 기밀 유지 부재(320)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 그리고, 개스킷(330)는 기밀 유지 부재(320)의 상하 운동에 영향을 주지 않는 형태로 배치될 수 있다.
On the other hand, the gasket 330 performs a function of preventing the leakage of gas in the slot 421. In this case, the gasket 330 may be disposed to surround the hermetic holding member 320 in a space between the hermetic holding member 320 and the slot 421 as shown in FIGS. 3 and 4. In addition, the gasket 330 may be disposed in a form that does not affect the vertical movement of the airtight holding member 320.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기밀 유지 장치의 측면도를 도시한 도면이다. 5 is a side view of the airtight holding device according to the second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기밀 유지 장치는 스프링(510), 기밀 유지 부재(520)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the airtight holding device according to the embodiment of the present invention includes a spring 510 and the airtight holding member 520.

스프링(510)는 도 3에 도시된 스프링(310)과 동일하다.Spring 510 is identical to spring 310 shown in FIG. 3.

그리고, 기밀 유지 부재(520)는 슬롯(421)에 배치되며, 종래의 에이펙스 씰과 유사한 기능을 수행하며, 상면 기밀 유지 부재(521) 및 하면 기밀 유지 부재(522)가 연결된 형상을 가진다. The airtight member 520 is disposed in the slot 421 and performs a function similar to a conventional apex seal, and has an upper surface airtight member 521 and a bottom airtight member 522 connected thereto.

이 때, 상부 기밀 유지 부재(521)는 슬롯(421)의 일면과 접촉되어 배치되고, 하부 기밀 유지 부재(522)는 슬롯(421)의 타면과 접촉되어 배치된다. 슬롯(421)의 일면과 접촉된 상부 기밀 유지 부재(521)는 제1 쳄버에 존재하는 가스가 슬롯(421)으로 누출되는 것을 방지한다. 그리고, 설사 일부의 가스가 누출되었다고 하더라도, 슬롯(421)의 타면과 접촉된 하부 기밀 유지 부재(522)는 슬롯(321)에 존재하는 가스가 제2 쳄버로 누출되는 것을 방지한다. In this case, the upper hermetic holding member 521 is disposed in contact with one surface of the slot 421, and the lower hermetic holding member 522 is disposed in contact with the other surface of the slot 421. The upper hermetic holding member 521 in contact with one surface of the slot 421 prevents the gas present in the first chamber from leaking into the slot 421. And even if some gas leaks, the lower hermetic holding member 522 which contacts the other surface of the slot 421 prevents the gas which exists in the slot 321 from leaking to the 2nd chamber.

한편, 도 3 및 도 4에서 설명된 공극(321)이 상면 기밀 유지 부재(521)에 형성될 수도 있다.
Meanwhile, the gap 321 described with reference to FIGS. 3 and 4 may be formed in the upper airtight holding member 521.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help the overall understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, Various modifications and variations can be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the present invention. .

Claims (9)

회전용 동력 기관에 있어서,
케이싱;
상기 케이싱의 내부에 회전하는 다각 기둥 형상의 회전자; 및
상기 회전자의 다수의 첨단부 각각에서 배치되는 다수의 기밀 유지 부재;를 포함하되,
상기 케이싱의 내부에는 상기 회전자에 의해 구분되는 다수의 쳄버가 존재하고,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은, 상기 기밀 유지 부재의 일측의 제1 쳄버에 존재하는 가스가 상기 기밀 유지 부재의 타측의 제2 쳄버로 유입되지 않도록 하는 기능을 수행하고,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 공극이 형성되되, 상기 공극의 입구는 상기 케이싱의 내부면과 마주보는 상기 기밀 유지 부재의 끝단부의 상면에 형성되고, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 우면 또는 좌면에 형성되며,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에 대해, 상기 제1 쳄버에서 상기 기밀 유지 부재의 상면과 상기 케이싱의 내부면 사이에서 누출되는 고온 및 고압의 가스가 상기 공극의 입구로 유입되고, 상기 유입된 가스에 의해 상기 다수의 기밀 유지 부재는 내부에서 열팽창되고, 상기 열팽창된 기밀 유지 부재의 부피는 상기 기밀 유지 부재의 초기의 부피보다 증가하며, 상기 증가된 부피에 따라 상기 기밀 유지 부재의 끝단부과 상기 케이싱의 내부면의 밀착 정도가 증가되는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관.In a power engine for rotation,
Casing;
A rotor having a polygonal column shape rotating inside the casing; And
And a plurality of hermetic holding members disposed at each of the plurality of tips of the rotor.
There are a plurality of chambers separated by the rotor inside the casing,
Each of the plurality of hermetic holding members performs a function of preventing gas present in the first chamber on one side of the hermetic holding member from flowing into the second chamber on the other side of the hermetic holding member,
Air gaps are formed in each of the plurality of airtight members, the inlet of the air gap is formed on the upper end of the end of the airtight member facing the inner surface of the casing, the outlet of the air gap is the right surface of the airtight member or It is formed on the seat
For each of the plurality of hermetic holding members, hot and high pressure gas leaking out of the first chamber between the upper surface of the hermetic holding member and the inner surface of the casing is introduced into the inlet of the cavity, The plurality of hermetic holding members are thermally expanded therein, and the volume of the heat-expanded hermetic holding member is increased from the initial volume of the hermetic holding member, and the end portion of the hermetic holding member and the casing according to the increased volume. Rotating power engine, characterized in that the degree of adhesion of the inner surface is increased. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 회전자가 시계 방향으로 회전하는 경우, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 우면에 형성되고,
상기 회전자가 반시계 방향으로 회전하는 경우, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 좌면에 형성되는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관.The method of claim 1,
When the rotor rotates in the clockwise direction, the exit of the void is formed on the right side of the airtight holding member,
And when the rotor rotates in a counterclockwise direction, the outlet of the cavity is formed on the left surface of the hermetic holding member. 제4항에 있어서,
상기 공극의 출구는 막혀있거나 뚫려있는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관.The method of claim 4, wherein
And the outlet of the void is blocked or drilled. 제1항에 있어서,
상기 다수의 첨단부 각각에 형성되며, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각을 배치시키기 위한 다수의 슬롯;
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각의 하면과 상기 다수의 슬롯 각각의 바닥면 사이에 배치되는 다수의 스프링; 및
상기 다수의 기밀 유지 부재와 상기 다수의 슬롯 사이의 공간에서 상기 다수의 기밀 유지 부재를 감싸는 형태로 배치되는 다수의 개스킷 링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관.The method of claim 1,
A plurality of slots formed in each of the plurality of tips, for arranging each of the plurality of hermetic holding members;
A plurality of springs disposed between a bottom surface of each of the plurality of hermetic holding members and a bottom surface of each of the plurality of slots; And
And a plurality of gasket rings arranged to surround the plurality of hermetic holding members in a space between the plurality of hermetic holding members and the plurality of slots. 제1항에 있어서,
상기 다수의 첨단부 각각에 형성되며, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각을 배치시키기 위한 다수의 슬롯; 및
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각의 하면과 상기 다수의 슬롯 각각의 바닥면 사이에 배치되는 다수의 스프링;를 포함하되,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은 상부 기밀 유지 부재 및 하부 기밀 유지 부재가 연결된 형상을 가지며, 상기 상부 기밀 유지 부재는 상기 슬롯의 일면과 접촉되어 배치되고, 상기 하부 기밀 유지 부재는 상기 슬롯의 타면과 접촉되어 배치되며, 상기 상부 기밀 유지 부재에는 상기 공극의 형성되는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관. The method of claim 1,
A plurality of slots formed in each of the plurality of tips, for arranging each of the plurality of hermetic holding members; And
And a plurality of springs disposed between a bottom surface of each of the plurality of hermetic holding members and a bottom surface of each of the plurality of slots.
Each of the plurality of hermetic holding members has a shape in which an upper hermetic holding member and a lower hermetic holding member are connected to each other, the upper hermetic holding member is disposed in contact with one surface of the slot, and the lower hermetic holding member has And an air gap formed in the upper hermetic holding member. 회전용 동력 기관에 있어서,
케이싱;
상기 케이싱의 내부에 회전하는 다각 기둥 형상의 회전자;
상기 회전자의 다수의 첨단부 각각에서 배치되는 다수의 기밀 유지 부재;
상기 다수의 첨단부 각각에 형성되며, 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각을 배치시키기 위한 다수의 슬롯; 및
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각의 하면과 상기 다수의 슬롯 각각의 바닥면 사이에 배치되는 다수의 스프링;을 포함하되,
상기 케이싱의 내부에는 상기 회전자에 의해 구분되는 다수의 쳄버가 존재하고,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은, 상기 기밀 유지 부재의 일측의 제1 쳄버에 존재하는 가스가 상기 기밀 유지 부재의 타측의 제2 쳄버로 유입되지 않도록 하는 기능을 수행하고,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 공극이 형성되되, 상기 공극의 입구는 상기 케이싱의 내부면과 마주보는 상기 기밀 유지 부재의 끝단부의 상면에 형성되고, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 우면 또는 좌면에 형성되며,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에 대해, 상기 제1 쳄버에서 상기 기밀 유지 부재의 상면과 상기 케이싱의 내부면 사이에서 누출되는 고온 및 고압의 가스가 상기 공극의 입구로 유입되고, 상기 유입된 가스에 의해 상기 다수의 기밀 유지 부재는 내부에서 열팽창되고, 상기 열팽창된 기밀 유지 부재의 부피는 상기 기밀 유지 부재의 초기의 부피보다 증가하며, 상기 증가된 부피에 따라 상기 기밀 유지 부재의 끝단부과 상기 케이싱의 내부면의 밀착 정도가 증가되는 것을 특징으로 하는 회전용 동력 기관.In a power engine for rotation,
Casing;
A rotor having a polygonal column shape rotating inside the casing;
A plurality of hermetic holding members disposed at each of the plurality of tips of the rotor;
A plurality of slots formed in each of the plurality of tips, for arranging each of the plurality of hermetic holding members; And
And a plurality of springs disposed between a bottom surface of each of the plurality of hermetic holding members and a bottom surface of each of the plurality of slots.
There are a plurality of chambers separated by the rotor inside the casing,
Each of the plurality of hermetic holding members performs a function of preventing gas present in the first chamber on one side of the hermetic holding member from flowing into the second chamber on the other side of the hermetic holding member,
Air gaps are formed in each of the plurality of airtight members, the inlet of the air gap is formed on the upper end of the end of the airtight member facing the inner surface of the casing, the outlet of the air gap is the right surface of the airtight member or It is formed on the seat
For each of the plurality of hermetic holding members, hot and high pressure gas leaking out of the first chamber between the upper surface of the hermetic holding member and the inner surface of the casing is introduced into the inlet of the cavity, The plurality of hermetic holding members are thermally expanded therein, and the volume of the heat-expanded hermetic holding member is increased from the initial volume of the hermetic holding member, and the end portion of the hermetic holding member and the casing according to the increased volume. Rotating power engine, characterized in that the degree of adhesion of the inner surface is increased. 케이싱 및 다각 기둥 형상이 회전자를 포함하는 회전용 동력 기관의 기밀 유지 장치에 있어서,
상기 회전자의 다수의 첨단부에 각각 형성된 다수의 슬롯의 바닥면에 배치되는 다수의 스프링; 및
상기 다수의 스프링 각각의 위쪽에 배치되는 다수의 기밀 유지 부재;를 포함하되,
상기 케이싱의 내부에는 상기 회전자에 의해 구분되는 다수의 쳄버가 존재하고,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은, 상기 기밀 유지 부재의 일측의 제1 쳄버에 존재하는 가스가 상기 기밀 유지 부재의 타측의 제2 쳄버로 유입되지 않도록 하는 기능을 수행하고,
상기 다수의 스프링 각각의 복원력에 의해 상기 다수의 기밀 유지 부재 각각은 상기 케이싱의 내부면과 접하도록 배치되고,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에는 공극이 형성되되, 상기 공극의 입구는 상기 케이싱의 내부면과 마주보는 상기 기밀 유지 부재의 끝단부의 상면에 형성되고, 상기 공극의 출구는 상기 기밀 유지 부재의 우면 또는 좌면에 형성되며,
상기 다수의 기밀 유지 부재 각각에 대해, 상기 제1 쳄버에서 상기 기밀 유지 부재의 상면과 상기 케이싱의 내부면 사이에서 누출되는 고온 및 고압의 가스가 상기 공극의 입구로 유입되고, 상기 유입된 가스에 의해 상기 다수의 기밀 유지 부재는 내부에서 열팽창되고, 상기 열팽창된 기밀 유지 부재의 부피는 상기 기밀 유지 부재의 초기의 부피보다 증가하며, 상기 증가된 부피에 따라 상기 기밀 유지 부재의 끝단부과 상기 케이싱의 내부면의 밀착 정도가 증가되는 것을 특징으로 하는 기밀 유지 장치.An airtight holding device for a rotating power engine in which a casing and a polygonal pillar shape include a rotor,
A plurality of springs disposed on the bottom surfaces of the plurality of slots respectively formed in the plurality of tip portions of the rotor; And
Including a plurality of hermetic holding members disposed above each of the plurality of springs,
There are a plurality of chambers separated by the rotor inside the casing,
Each of the plurality of hermetic holding members performs a function of preventing gas present in the first chamber on one side of the hermetic holding member from flowing into the second chamber on the other side of the hermetic holding member,
Each of the plurality of hermetic holding members is disposed to contact the inner surface of the casing by the restoring force of each of the plurality of springs,
Air gaps are formed in each of the plurality of airtight members, the inlet of the air gap is formed on the upper end of the end of the airtight member facing the inner surface of the casing, the outlet of the air gap is the right surface of the airtight member or It is formed on the seat
For each of the plurality of hermetic holding members, hot and high pressure gas leaking out of the first chamber between the upper surface of the hermetic holding member and the inner surface of the casing is introduced into the inlet of the cavity, The plurality of hermetic holding members are thermally expanded therein, and the volume of the heat-expanded hermetic holding member is increased from the initial volume of the hermetic holding member, and the end portion of the hermetic holding member and the casing according to the increased volume. Airtightness device, characterized in that the degree of adhesion of the inner surface is increased.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1089021A (en) * 1996-09-20 1998-04-07 Toyota Motor Corp Valve timing variable device for internal combustion engine
KR101906949B1 (en) * 2012-02-29 2018-10-11 한화에어로스페이스 주식회사 A turbine seal assembly and a turbine apparatus comprising the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130199491A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-08 Eugene Gekht Rotary internal combustion engine with cooled insert

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