KR102082348B1 - Freely rotating type fluid machinery - Google Patents
Freely rotating type fluid machinery Download PDFInfo
- Publication number
- KR102082348B1 KR102082348B1 KR1020180038460A KR20180038460A KR102082348B1 KR 102082348 B1 KR102082348 B1 KR 102082348B1 KR 1020180038460 A KR1020180038460 A KR 1020180038460A KR 20180038460 A KR20180038460 A KR 20180038460A KR 102082348 B1 KR102082348 B1 KR 102082348B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tip
- blade
- rotor
- cylinder
- guide groove
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/005—Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/02—Radially-movable sealings for working fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계는, 내부가 중공으로 마련되며, 내면이 타원형으로 형성되는 실린더; 상기 실린더 내부에 마련되며 상기 실린더의 중심과 동일한 중심을 기준으로 회전하는 로터; 상기 실린더와 상기 로터 사이에 마련되는 블레이드; 상기 로터가 회전하는 동안 상기 실린더의 내면과 접촉되도록 서로 이웃하는 상기 블레이드 사이에 마련되는 팁; 상기 블레이드와 상기 팁을 서로 연결하는 이탈방지부재; 및 상기 블레이드와 상기 로터 사이에 마련되어 상기 로터가 회전하는 동안 상기 블레이드 및 상기 로터와의 접촉 상태를 유지하며 상기 로터의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는 구동롤러;를 포함할 수 있다.Free-rotating fluid machine according to an embodiment of the present invention, the inside is provided with a hollow, the inner surface is formed in an elliptical cylinder; A rotor provided inside the cylinder and rotating about the same center as the center of the cylinder; A blade provided between the cylinder and the rotor; A tip provided between the blades adjacent to each other so as to contact the inner surface of the cylinder while the rotor rotates; A departure preventing member connecting the blade and the tip to each other; And a driving roller provided between the blade and the rotor to maintain contact with the blade and the rotor while the rotor rotates and transmit the rotational force of the rotor to the blade.
Description
본 발명은 유체 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터가 회전될 때 실린더와 팁에 의해 형성된 공간을 밀폐시킴으로써 유입된 작동 유체의 누설을 방지할 수 있고, 로터의 회전력을 팁과 블레이드에 직접 전달하고 작동 유체의 팽창 또는 압축시 팁이 한 쪽으로 밀리지 않게 구동롤러를 받혀 주며 동력을 전달하는 자유 회전식 유체 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid machine, and more specifically, by sealing the space formed by the cylinder and the tip when the rotor is rotated, it is possible to prevent the leakage of the inflowing working fluid, and transmit the rotational force of the rotor directly to the tip and the blade. And it relates to a free-rotating fluid machine that transmits power while supporting the driving roller so that the tip does not push to one side when expanding or compressing the working fluid.
각종 차량, 선박, 비행기, 기차 등에 널리 사용되고 있는 내연기관은 엔진의 실린더 내부에 직선 운동을 하는 피스톤이 설치된다. 이때, 내연기관은 연료의 폭발력으로 피스톤을 하강시키고 피스톤과 연결된 크랭크로드가 크랭크축과 연결되어 피스톤의 직선 하강운동을 크랭크축의 회전운동으로 변환시켜 회전동력을 얻어낸다. Internal combustion engines, which are widely used in various vehicles, ships, airplanes, trains, etc., are equipped with pistons that perform linear motion inside the cylinder of the engine. At this time, the internal combustion engine descends the piston with the explosive power of fuel, and the crank rod connected to the piston is connected to the crankshaft to convert the linear descending motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft to obtain rotational power.
상기한 바와 같은 종래의 일반적인 내연기관은 직선운동을 회전운동으로 바꾸어주는 크랭크축과 크랭크로드의 기계적 변환시 피스톤으로부터 받는 충격과 마찰이 크랭크축에 불균형하게 이루어져서 심한 소음과 진동이 발생하는 문제점이 있다. 더욱이, 이러한 소음과 진동은 내연기관의 기계적인 내구성을 약하게 하고 내연기관의 효율을 크게 떨어뜨리며, 특히 세라믹 등 충격에 약한 소재를 사용할 수 없었던 문제점이 있다. The conventional internal combustion engine as described above has a problem that severe noise and vibration are generated due to an imbalance in shock and friction received from a piston during mechanical transformation of a crankshaft and a crank rod that converts linear motion into rotational motion. Moreover, these noises and vibrations weaken the mechanical durability of the internal combustion engine and greatly reduce the efficiency of the internal combustion engine. In particular, there is a problem in that materials such as ceramics that are weak to impact cannot be used.
한편, 종래와 같은 내연기관의 문제점을 해결하고자 로터(Rotor) 내부에 다수개의 폭발 공간을 형성하고, 로터 외부에 공기 흡입구 및 가스 배출구를 형성한 다음 폭발 공간에 연료(또는 유체)를 공급하면서 로터의 회전력에 의해 폭발 공간이 회전하면서 가스 배출구와 만나면 연소가스가 자연 배출되며, 공기 흡입구와 만나면 공기를 자연 흡입시킬 수 있는 간단한 구조의 로터리 엔진이 개발되었다. On the other hand, in order to solve the problems of the conventional internal combustion engine, a plurality of explosion spaces are formed inside the rotor, air inlets and gas outlets are formed outside the rotor, and then fuel (or fluid) is supplied to the explosion space while supplying the rotor. A rotary engine with a simple structure has been developed that naturally generates combustion gas when it meets the gas outlet while rotating the explosive space by the rotational force of the air.
그러나, 이러한 로터리 엔진은 기존의 내연기관의 문제점을 극복하지 못하였다. 구체적으로, 로터리 엔진은 내부의 연소 가스를 완전하게 배출하지 못하고, 외부 공기를 완전히 흡입하지 못하므로 구동성과 효율이 극히 떨어지며, 특히 저속 회전시에는 흡입과 배출이 부족하였고 고속 회전시에는 과흡입, 과배출 현상이 발생하는 등의 심각한 문제점이 있다. 또한, 로터리 엔진은 로터가 편심축으로 회전하므로 진동과 마모가 발생된다. However, such a rotary engine did not overcome the problems of the existing internal combustion engine. Specifically, the rotary engine does not completely discharge the internal combustion gas, and does not fully absorb external air, so its driveability and efficiency are extremely low. In particular, it has insufficient suction and discharge during low-speed rotation, and excessive suction during high-speed rotation, There are serious problems such as over-emission phenomenon. In addition, in the rotary engine, since the rotor rotates on the eccentric shaft, vibration and wear occur.
한편, 로터리 엔진의 대표적인 반켈형 엔진의 경우에는 회전축을 중심으로 로터가 편심 회전하므로 진동이 필연적으로 발생되며, 그에 따라 내구성과 기밀성에 취약한 문제점이 있다. On the other hand, in the case of a typical vankel-type engine of a rotary engine, since the rotor rotates eccentrically around the rotational shaft, vibration is inevitably generated, and accordingly, there is a problem in durability and airtightness.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 대한민국 등록 특허 공보 제10-1568640호(등록일: 2015.11.02.)의 '자유 회전식 유체 기계'를 제안한 바 있다. 그러나, 대한민국 특허공보 제10-1568640호에 개시된 기술은 로터의 회전이 조금만 빨라져도 블레이드가 팁을 확실하게 잡아주지 못해서 로터의 원심력에 의해 팁이 블레이드로부터 이탈되는 문제점이 있다. In addition, in order to solve the above problems, the present applicant has proposed the 'free-rotating fluid machine' of Korean Patent Registration No. 10-1568640 (Registration Date: 2015.11.02.). However, the technology disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1568640 has a problem in that the tip is disengaged from the blade by the centrifugal force of the rotor because the blade cannot reliably hold the tip even if the rotation of the rotor is slightly faster.
또한, 작동 유체의 팽창 또는 압축시, 팁과 블레이드가 힘을 많이 받는 부분으로 밀려가서 실린더와 접촉하는 팁 부위에 형성된 보조팁을 지지하는 판 스프링에 탄성 불균형이 생기기 때문에 보조팁이 실린더에 밀착되지 않아 팽창시 작동 유체의 누설로 연속적인 회전력을 얻을 수 없고 압축시에는 작동 유체의 누설로 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, when expanding or compressing the working fluid, the tip and the blade are pushed to a part that receives a lot of force, and thus the elasticity is imbalanced in the leaf spring supporting the auxiliary tip formed in the tip portion in contact with the cylinder, so that the auxiliary tip is not in close contact with the cylinder. There is a problem in that the continuous rotational force cannot be obtained due to leakage of the working fluid during expansion, and the efficiency decreases due to leakage of the working fluid during compression.
또한, 팁이 블레이드 사이에서 이탈됨에 따라 팁 및 블레이드의 상태가 변형되어 실린더 내부의 연소실 내에 누설이 발생되고, 형태가 변형된 블레이드가 움직여서 실린더의 연소실 내부와 충돌이 발생하거나 마모가 발생되는 문제점이 있다.In addition, as the tip is detached between the blades, the state of the tip and the blade is deformed to cause leakage in the combustion chamber inside the cylinder, and the blade with the deformed shape moves to cause collision with the inside of the cylinder combustion chamber or wear. have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 실린더의 내부에서 로터의 회전에 의해 원심력이 발생하더라도 블레이드에서부터 팁이 이탈되지 않게 하고, 작동 유체의 팽창시 힘의 불균형으로 인해 팁이 한 쪽으로 치우쳐 보조팁을 지지하는 판스프링에 탄성의 불균형이 생겨서 보조팁이 한 쪽으로 밀려나가 작동 유체가 누설되어 회전 불능 상태가 되는 것을 방지하고, 작동 유체의 압축시에도 누설 방지와 팽창시에 보조팁이 균형을 유지하여 보조팁이 실린더에 밀착된 상태를 유지하게 하여 작동 유체의 누설을 방지할 수 있는 자유 회전식 유체 기계를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, even if the centrifugal force is generated by the rotation of the rotor inside the cylinder, the tip is not disengaged from the blade, and the tip is one due to the imbalance of force when expanding the working fluid. Due to the imbalance of elasticity in the plate spring that is biased toward the side, the auxiliary tip is pushed to one side to prevent the working fluid from leaking and becoming non-rotating. It is to provide a free-rotating fluid machine capable of preventing the leakage of the working fluid by maintaining this balance and keeping the auxiliary tip in close contact with the cylinder.
또한, 본 발명은 블레이드에서 팁이 이탈되는 것을 방지하기 위한 수단이 수비되는 경우, 해당 수단이 파손되는 것을 방지하거나 부품의 개수를 늘이지 않으면서도 블레이드에서부터 팁이 분리되는 것을 방지할 수 있는 자유 회전식 유체 기계를 제공한다. In addition, the present invention is a free rotation type that can prevent the tip from being detached from the blade without preventing the means from being damaged or increasing the number of parts when the means for preventing the tip from being detached from the blade is prevented. Provide a fluid machine.
또한, 본 발명은 로터가 회전할 때 팁과 보조팁이 실린더에 밀착하도록 블레이드 각각에 구동롤러를 설치하여 팁이 어느 한 쪽으로 밀려가는 것을 방지하고, 보조팁이 일정한 힘으로 실린더에 밀착되도록 하며 팽창시 또는 압축시에 작동 유체의 누설을 방지하며 마찰저항 없이 동력을 로터 또는 블레이드에 전달할 수 있는 자유 회전식 유체 기계를 제공한다.In addition, the present invention prevents the tip from being pushed to either side by installing a driving roller on each blade so that the tip and the auxiliary tip are in close contact with the cylinder when the rotor rotates, and the auxiliary tip is in close contact with the cylinder with a certain force and expands. Provided is a free-rotating fluid machine that prevents leakage of working fluid during transmission or compression and can transmit power to a rotor or blade without frictional resistance.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계는, 내부가 중공으로 마련되며, 내면이 타원형으로 형성되는 실린더; 상기 실린더 내부에 마련되며 상기 실린더의 중심과 동일한 중심을 기준으로 회전하는 로터; 상기 실린더와 상기 로터 사이에 마련되는 블레이드; 상기 로터가 회전하는 동안 상기 실린더의 내면과 접촉되도록 서로 이웃하는 상기 블레이드 사이에 마련되는 팁; 상기 블레이드와 상기 팁을 서로 연결하는 이탈방지부재; 및 상기 블레이드와 상기 로터 사이에 마련되어 상기 로터가 회전하는 동안 상기 블레이드 및 상기 로터와의 접촉 상태를 유지하며 상기 로터의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는 구동롤러;를 포함할 수 있다.Free-rotating fluid machine according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the inside is provided with a hollow, the inner surface is formed in an elliptical cylinder; A rotor provided inside the cylinder and rotating about the same center as the center of the cylinder; A blade provided between the cylinder and the rotor; A tip provided between the blades adjacent to each other so as to contact the inner surface of the cylinder while the rotor rotates; A departure preventing member connecting the blade and the tip to each other; And a driving roller provided between the blade and the rotor to maintain contact with the blade and the rotor while the rotor rotates and transmit the rotational force of the rotor to the blade.
상기 로터와 마주 보는 상기 블레이드의 외면에는 상기 구동롤러가 접촉하는 가이드 홈이 형성되고, 상기 가이드 홈과 마주 보는 상기 로터의 외면에는 상기 구동롤러가 장착되는 안착홈이 형성될 수 있다.A guide groove in which the driving roller is in contact with the rotor is formed on an outer surface of the blade facing the rotor, and a seating groove in which the driving roller is mounted may be formed on an outer surface of the rotor facing the guide groove.
상기 로터가 회전함에 따라 상기 구동롤러가 상기 가이드 홈 내에서 구름 접촉 운동을 하도록 상기 가이드 홈은 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 소정의 길이를 가지는 반타원 모양 또는 반트랙 모양으로 형성될 수 있다.As the rotor rotates, the guide groove may be formed in a semi-elliptical shape or a half-track shape having a predetermined length along the length direction of the blade so that the driving roller performs a rolling contact motion within the guide groove.
상기 안착홈은 상기 구동롤러와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성되고, 상기 가이드 홈은 길이 방향의 양단이 상기 구동롤러와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성될 수 있다.The seating groove may be formed to have the same curvature or the same radius as the drive roller, and the guide groove may be formed such that both ends of the longitudinal direction have the same curvature or the same radius as the drive roller.
상기 가이드 홈은 상기 블레이드의 길이 방향 중심에 대해서 대칭이 되도록 형성될 수 있다.The guide groove may be formed to be symmetric with respect to the center of the longitudinal direction of the blade.
상기 블레이드, 상기 팁 및 상기 구동롤러는 상기 로터의 회전중심을 기준으로 방사상으로 4개씩 마련되며, 상기 로터가 회전함에 따라 상기 구동롤러 중 상기 회전중심을 기준으로 서로 마주 보는 2개의 구동롤러는 상기 가이드 홈을 따라 전진하고 상기 회전중심을 기준으로 서로 마주 보는 나머지 2개의 구동롤러는 상기 가이드 홈을 따라 후퇴하도록 형성될 수 있다.The blade, the tip, and the driving rollers are provided four radially based on the rotation center of the rotor, and as the rotor rotates, two driving rollers facing each other based on the rotation center among the driving rollers are the The other two driving rollers that move along the guide groove and face each other based on the rotation center may be formed to retract along the guide groove.
상기 팁은, 서로 이웃하는 상기 블레이드의 길이 방향 양단과 접촉하는 팁본체; 상기 실린더의 내면과 마주 보는 상기 팁본체의 외면에 형성된 보조팁홈;The tip may include: a tip body contacting both ends of the blades adjacent to each other in the longitudinal direction; An auxiliary tip groove formed on an outer surface of the tip body facing the inner surface of the cylinder;
상기 실린더의 내면과 접촉 상태를 유지하도록 상기 보조팁홈에 삽입되는 보조팁; 상기 보조팁홈의 바닥면에 마련되어 상기 보조팁의 하면을 지지하는 판스프링; 및 상단부가 상기 팁본체를 관통하여 상기 보조팁홈의 바닥면에 노출되도록 상기 팁본체에 마련되는 보조팁 밀착볼트;를 포함할 수 있다.An auxiliary tip inserted into the auxiliary tip groove to maintain contact with the inner surface of the cylinder; A plate spring provided on a bottom surface of the auxiliary tip groove to support a lower surface of the auxiliary tip groove; And an auxiliary tip contact bolt provided on the tip body so that an upper end penetrates the tip body and is exposed on a bottom surface of the auxiliary tip groove.
상기 보조팁 밀착볼트의 상단부는 상기 보조팁홈의 바닥면을 통과하여 상기 판스프링을 상기 보조팁 쪽으로 가압하도록 형성될 수 있다.The upper end of the auxiliary tip contact bolt may be formed to pass through the bottom surface of the auxiliary tip groove and press the plate spring toward the auxiliary tip.
상기 팁에는 상기 이탈방지부재가 삽입되는 적어도 하나의 제1 개구부가 형성되고, 상기 블레이드에는 상기 이탈방지부재가 삽입되는 적어도 하나의 제2 개구부가 형성되며, 상기 제1 개구부는 상기 이탈방지부재의 삽입부가 삽입되는 제1 삽입홀 및 상기 이탈방지부재의 연결부가 안착되도록 상기 제1 삽입홀을 중심으로 부채꼴 형상의 평면으로 형성된 제1 가이드홈을 포함하고, 상기 제1 가이드홈의 부채꼴 형상은 상기 로터가 회전하는 동안 상기 팁이 상기 실린더의 내면과 수직 접촉하는 상태를 유지하게 하는 범위의 각도로 형성될 수 있다.The tip has at least one first opening into which the release preventing member is inserted, and the blade has at least one second opening into which the detachment preventing member is inserted, and the first opening is formed from the The first insertion hole into which the insertion portion is inserted and the first guide groove formed in a flat plane of a fan-shaped shape around the first insertion hole so that the connection portion of the departure preventing member is seated, the fan-shaped shape of the first guide groove is the It can be formed at an angle in a range that allows the tip to remain in vertical contact with the inner surface of the cylinder while the rotor is rotating.
상기 이탈방지부재는 상기 블레이드와 일체로 형성될 수 있다.The departure preventing member may be integrally formed with the blade.
본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계는 원심력에 의해 팁이 블레이드로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재를 구비함으로써 팁과 실린더 사이의 공간이 밀폐되고, 연소 공간 내부로 유입된 작동 유체의 누설을 방지할 수 있다. The free-rotating fluid machine according to the present invention is provided with a release preventing member that prevents the tip from being detached from the blade by centrifugal force, thereby closing the space between the tip and the cylinder and preventing leakage of working fluid flowing into the combustion space. You can.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계는, 로터의 회전에 따라 팁이 로터의 회전 중심 쪽으로 후퇴하거나 회전 중심의 반대 방향으로 전진되더라도 팁에 체결된 상태로 이탈방지부재가 움직일 수 있는 공간이 팁에 마련되기 때문에 이탈방지부재 또는 팁이 파손되는 것을 방지할 수 있다. In addition, in the free-rotating fluid machine according to the present invention, even if the tip is retracted toward the rotation center of the rotor or is advanced in the opposite direction of the rotation center according to the rotation of the rotor, the space in which the release preventing member can move while being fastened to the tip Since it is provided in, it is possible to prevent the departure preventing member or the tip from being damaged.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계는, 로터와 블레이드 사이에 구동롤러를 마련함으로써, 작동 유체의 팽창시 블레이드 또는 팁이 한 쪽으로 치우치게 되어 보조팁을 지지하는 판스프링에 탄성의 불균형이 생겨 보조팁이 실린더에 밀착되지 않고 작동 유체가 누설되어 동력이 전달되지 않는 것을 방지하고, 어떠한 경우에도 로터를 중심으로 팁이 한 쪽으로 밀리지 않게 블레이드와 로터 사이를 구동롤러로 받혀 주며 팁이 실린더 내면의 타원을 따라 일정하게 회전하며 기존 보다 마찰 저항 없이 회전할 수 있다.In addition, in the free-rotating fluid machine according to the present invention, by providing a driving roller between the rotor and the blade, the blade or tip is biased to one side when the working fluid is expanded, thereby causing elastic imbalance in the leaf spring supporting the auxiliary tip. The tip does not come into close contact with the cylinder and prevents transmission of power due to leakage of the working fluid. In any case, the tip is supported by the driving roller between the blade and the rotor so that the tip is not pushed to one side around the rotor, and the tip is an ellipse on the inner surface of the cylinder. It rotates constantly along and can rotate without friction resistance.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계는, 블레이드에 일체로 형성된 한 쌍의 이탈방지부재를 이용하여 팁의 상측 및 하측을 모두 지지하여 팁과 블레이드의 분리를 방지하기 때문에 팁을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.In addition, the free-rotating fluid machine according to the present invention supports the tip more stably because it prevents separation of the tip and the blade by supporting both the upper side and the lower side of the tip using a pair of anti-separation members integrally formed on the blade. can do.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계는, 구동롤러를 통해서 팁이 한 쪽으로 밀리지 않게 블레이드를 받혀 주며 로터의 회전력을 마찰 저항 없이 블레이드에 직접 전달할 수 있기 때문에 유체 기계를 컴팩트하게 형성하는 것이 가능하다.In addition, the free-rotating fluid machine according to the present invention, it is possible to form a fluid machine compactly because the blade supports the blade so that the tip is not pushed to one side through the driving roller and the rotational force of the rotor can be directly transmitted to the blade without frictional resistance. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 로터 및 블레이드가 소정 각도 회전한 상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 로터를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 블레이드를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 이탈방지부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 이탈방지부재가 마련된 상태를 보여주는 자유 회전식 유체 기계의 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 팁을 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시한 팁의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계를 도시한 평면도이다. 1 is a plan view showing a free-rotating fluid machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a state in which the rotor and the blade of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1 rotate a predetermined angle.
3 is a plan view showing the rotor of the free-rotating fluid machine shown in FIG.
4 is a view showing the blade of the free-rotating fluid machine shown in FIG.
5 is a perspective view showing a departure preventing member of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1.
FIG. 6 is a plan view of a free-rotating fluid machine showing a state in which the departure preventing member shown in FIG. 5 is provided.
FIG. 7 is a view showing the tip of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1.
8 is a cross-sectional view of the tip shown in FIG. 7.
9 is a plan view showing a free-rotating fluid machine according to another embodiment of the present invention.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. The same reference numerals in each drawing denote the same members.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계를 도시한 평면도, 도 2는 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 로터 및 블레이드가 소정 각도 회전한 상태를 도시한 평면도, 도 3은 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 로터를 도시한 평면도, 도 4는 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 블레이드를 도시한 도면, 도 5는 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 이탈방지부재를 도시한 사시도, 도 6은 도 5에 도시한 이탈방지부재가 마련된 상태를 보여주는 자유 회전식 유체 기계의 평면도, 도 7은 도 1에 도시한 자유 회전식 유체 기계의 팁을 도시한 도면, 도 8은 도 7에 도시한 팁의 단면도, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a free-rotating fluid machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a state in which the rotor and blades of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1 is a plan view showing a rotor of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1, FIG. 4 is a view showing a blade of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a departure prevention of the free-rotating fluid machine shown in FIG. Perspective view of the member, FIG. 6 is a plan view of the free-rotating fluid machine showing a state in which the release preventing member shown in FIG. 5 is provided, FIG. 7 is a view showing a tip of the free-rotating fluid machine shown in FIG. 1, FIG. 8 9 is a cross-sectional view of the tip shown in FIG. 7 and FIG. 9 is a plan view showing a free-rotating fluid machine according to another embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계(100)는, 중공의 원통형으로 마련되며, 내면이 타원형으로 형성되는 실린더(110), 실린더(110) 내부에 마련되며 실린더(110)의 중심과 동일한 중심을 기준으로 회전하는 로터(120), 실린더(110)와 로터(120) 사이에 마련되는 블레이드(150), 로터(120)가 회전하는 동안 실린더(110)의 내면과 접촉되도록 서로 이웃하는 블레이드(150) 사이에 마련되는 팁(130)과 보조팁(140), 블레이드(150)와 팁(130)을 서로 연결하는 이탈방지부재(160) 및 블레이드(150)와 로터(120) 사이에 마련되어 로터(120)의 회전력을 블레이드(150)에 전달하는 구동롤러(157)를 포함할 수 있다.1 and 2, the free-rotating
도 1 및 도 2를 참조하면, 실린더(110)는 내부에 공간이 형성된 중공의 통형으로 마련될 수 있다. 실린더(110)의 내부에는 후술할 로터(120), 팁(130), 블레이드(150) 등 회전운동을 하는 부재들이 수용될 수 있다. 1 and 2, the
여기서, 실린더(110)는 외주면은 원통형의 형태로 형성되고, 내면은 외면과 다르게 타원형에 가까운 형태로 형성될 수 있다. 다만, 경우에 따라 실린더(110)의 내면 뿐만 아니라 외면도 동일한 타원형으로 형성될 수도 있다. Here, the
상기와 같이, 실린더(110)의 내면을 타원형으로 형성하는 것은 실린더(110)와 블레이드(150) 사이로 주입되는 작동 유체의 압축 또는 팽창을 위한 작용 공간(111)의 체적이 변할 수 있게 하기 위함이다. 다시 말해서, 실린더(110)의 측면에 관통 형성된 흡기구(112,113)로부터 작동유체가 유입되고, 유입된 작동 유체가 가진 유체 에너지를 기계적 에너지로 변환시키기 위하여 작동 유체를 압축하거나 팽창시키는 과정을 거치게 되는데, 이때 작동 유체가 압축 또는 팽창 과정을 거치는 작용 공간(111)의 체적을 변환시기 위하여 실린더(110)의 내면을 타원형으로 형성하는 것이 바람직하다. As described above, forming the inner surface of the
한편, 실린더(110)의 측면에는 작동 유체가 작용 공간(111)으로 유입되는 흡입구(112,113)와, 작용 공간(111)에서 압축 또는 팽창 과정을 거친 작동 유체가 배출되는 배기구(114,115)가 관통 형성될 수 있다. On the other hand, the side of the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더(110)에는 적어도 하나 이상의 흡입구(112,113)와 배기구(114,115)가 마련될 수 있다. 이때, 흡입구(112,113)와 배기구(114,115)는 실린더(110)의 회전중심을 중심으로 방사형으로 형성될 수 있다. 흡입구(112,113) 및 배기구(114,115)를 방사형으로 형성하는 이유는 흡입구(112,113)를 통해 작용 공간(111)으로 유입된 작동 유체로부터 발생되는 에너지의 출력 또는 압력을 향상시키기 위함이다. 참고로, 실린더(110)에 형성된 흡입구(112,113)와 배기구(114,115)의 위치는 로터(120)의 회전 방향 또는 실린더(110)의 작용 공간(111)의 위치나 크기에 따라 변경될 수 있다. That is, at least one
흡기구(112,113)를 통해서 작용 공간(111) 내에 유입된 작동 유체(증기)가 팽창하게 되면, 팽창되는 힘에 의해서 블레이드(150)가 회전하게 되고 블레이드(150)의 회전력은 구동롤러(157)를 통해서 로터(120)에 전달되어, 최종적으로 로터(120)의 회전축(125)을 통해서 동력이 외부로 전달될 수 있다. When the working fluid (steam) introduced into the working
한편, 모터(미도시)에 연결된 로터(120)가 회전함에 따라 블레이드(150)가 실린더(110)의 내면 쪽으로 움직이게 되면, 작용 공간(111)의 체적이 줄어들면서 작용 공간(111) 내의 작동 유체는 압축된다.On the other hand, as the
작용 공간(111)은 실린더(110)의 내면, 팁(130) 및 블레이드(150)의 외면(154)에 의해서 둘러싸여서 형성되는 밀폐 공간으로써, 로터(120), 팁(130), 블레이드(150) 및 실린더(110)의 내부로 유입되는 작동 유체에 의해서 크기 또는 작용 공간(111)의 체적이 가변될 수 있다. The working
도 3을 참조하면, 로터(120)는 실린더(110)의 내부 중공부(미도시)에 마련되며, 실린더(110)의 중심과 동일한 중심을 기준으로 회전할 수 있다. 이러한 로터(120)는 단면이 대략 원형인 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 참고로, 로터(120)의 단면을 원형으로 형성하게 되면 블레이드(150)와 로터(120) 사이의 거리를 줄일 수 있고 유체 기계(100)의 전체적인 크기를 줄일 수 있다. Referring to FIG. 3, the
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 로터(120)의 회전축(125)은 실린더(110)의 일측에 결합되는 커버(미도시) 등에 회전 가능하게 연결될 수 있다. In addition, although not shown in the drawing, the
한편, 로터(120)와 실린더(110) 사이에는 서로 일단이 인접하도록 4개의 블레이드(150)가 배치된다. 이웃하는 블레이드(150)와 블레이드(150)의 길이 방향 일단 사이에는, 로터(120)가 회전함에 따라 실린더(110)의 내면과의 접촉상태를 유지하면서 작용 공간(111)의 밀폐 상태를 유지하면서 체적 변화를 가능하게 하는 팁(130)이 마련될 수 있다. 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계(100)의 팁(130)은 로터(120)에 연결되는 것이 아니라 서로 이웃하는 블레이드(150)에 의해서 지지될 수 있다. On the other hand, between the
한편, 로터(120)의 외면에는, 구동롤러(157)가 장착되는 안착홈(124)이 형성될 수 있다. 여기서, 안착홈(124)은 로터(120)의 회전중심(121)을 지나는 선을 기준으로 90도 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, a
도 1 및 도 2를 참조하면, 블레이드(150)와 로터(120) 사이에는, 로터(120)가 회전하는 동안 블레이드(150) 및 로터(120)와의 접촉 상태를 유지하거나 로터(120)의 회전력을 블레이드(150)에 전달하는 구동롤러(157)가 마련될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, between the
구동롤러(157)는 단면이 원형인 원통형 부재로 형성될 수 있다. 구동롤러(157)의 일부는 로터(120)와 접촉하고 다른 일부는 블레이드(150)와 접촉하도록 형성될 수 있다. The driving
구동롤러(157)는 로터(120)가 회전함에 따라 블레이드(150)도 로터(120)와 함께 회전하도록 로터(120)의 회전력을 블레이드(150)에 전달할 수 있다. The driving
상기한 바와 같이, 구동롤러(157)는 로터(120)의 안착홈(124)에 장착될 수 있다. 여기서, 안착홈(124)은 구동롤러(157)와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 안착홈(124)은 구동롤러(157)의 외면과 동일한 곡선으로 형성되어 구동롤러(157)는 안착홈(124)과 면접촉하는 상태로 안착홈(124)에 장착될 수 있다. 이 때, 로터(120)가 회전함에 따라 가이드 부재(157)는 안착홈(124)에 장착된 상태로 회전할 수 있다.As described above, the driving
한편, 로터(120)와 마주 보는 블레이드(150)의 외면(155)에는 구동롤러(157)가 접촉하는 가이드 홈(156)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(156)은 안착홈(124)과 마주 보는 블레이드(150)의 일면(155)에 음각으로 형성될 수 있다.Meanwhile, a
도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 홈(156)은 블레이드(150)의 길이 방향을 따라 소정의 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 가이드 홈(156)은 원형의 곡면이 아니라 반타원형 또는 트랙 모양으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 가이드 홈(156)이 소정의 길이를 가지는 반타원형 또는 트랙 모양으로 형성됨으로써, 로터(120)가 회전함에 따라 구동롤러(157)가 가이드 홈(156) 내에서 구름 접촉 운동을 하면서 각각의 구동롤러(157)와 접촉하고 있는 블레이드(150)가 움직이는 범위를 제한하므로 실린더(110)의 내면과 접촉하는 4군데의 팁(130)과 보조팁(140)이 어느 한 쪽으로 밀려갈 수 없다.4, the
도 1을 참조하면 각 구동롤러(157)는 가이드 홈(156)의 길이 방향 양단 중 어느 일단에 위치한다. 좀더 자세히 살펴 보면, 우측 상단과 좌측 하단에 위치하는 블레이드(150)에 접촉하는 구동롤러(157)는 모두 가이드 홈(156)의 좌측단에 접촉하고 있는 반면에, 우측 하단과 좌측 상단에 위치하는 블레이드(150)에 접촉하는 구동롤러(157)는 모두 가이드 홈(156)의 우측단에 접촉하고 있다. Referring to Figure 1, each
도 1의 상태에서 로터(120)가 시계 방향으로 회전하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이 각 구동롤러(157)는 가이드 홈(156)의 길이 방향 양단 중 도 1과 다른 일단에 위치하게 된다. 이와 같이, 4개의 구동롤러(157) 중 로터(120)의 회전중심(121)을 기준으로 서로 마주 보는 2개의 구동롤러(157)가 가이드 홈(156)을 따라 전진하게 되면 회전중심(121)을 기준으로 서로 마주 보는 나머지 2개의 구동롤러(157)는 가이드 홈(156)을 따라 전진하게 된다. When the
실린더(110)의 내면은 서로 다른 길이의 장반경과 단반경을 가지는 타원형으로 형성되는데, 이러한 타원형의 내면을 따라 4개의 팁(130)과 보조팁(140)이 실린더(110)의 내면과 접촉하는 상태로 회전하게 되면 로터(120)의 회전중심(121)을 기준으로 서로 마주 보는 2개의 구동롤러(157)는 가이드 홈(156)을 따라 전진하게 되고 회전중심(121)을 기준으로 서로 마주 보는 나머지 2개의 구동롤러(157)는 가이드 홈(156)을 따라 전진할 수밖에 없다.The inner surface of the
로터(120)가 회전함에 따라 서로 마주 보는 2개의 구동롤러(157)가 교대로 서로 전진하거나 후퇴하기 때문에 블레이드(150)와 팁(130)이 흔들리거나 힘을 많이 받는 쪽으로 밀려갈 수 없게 일정하게 회전하며 작용 공간(111)의 체적이 변할 수 있다.As the
또한, 로터(120)가 회전하여 실린더(110) 내부에서 로터(120)와 블레이드(150)가 함께 회전하는 경우, 구동롤러(157)는 가이드 홈(156)을 따라 구름 접촉 운동을 하면서 로터(120)의 회전력을 블레이드(150)에 전달하거나 팁(130)의 위치를 일정하게 유지하므로 팁(130)이 외부의 힘으로 인해 밀려갈 수 없으므로 판스프링(142)의 탄성을 일정하게 유지하여 보조팁(140)이 실린더(110)의 내면에 밀착할 수 있다.In addition, when the
상기한 바와 같이 로터(120)에 형성된 안착홈(124)은 구동롤러(157)와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성되는 반면에, 블레이드(150)에 형성된 가이드 홈(156)은 길이 방향의 양단이 구동롤러(157)와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성될 수 있다.As described above, the
도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 홈(156)은 블레이드(150)의 길이 방향 중심에 대해서 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 즉, 가이드 홈(156)은 블레이드(150)의 가운데 부분에 형성될 수 있다.4, the
블레이드(150)의 길이 방향 양단에는 원통 형태로 형성된 팁(130)의 팁본체(132)와 동일한 곡면을 가지는 팁 접촉부(152)가 형성될 수 있다. 블레이드(150)의 양단부에 형성된 팁 접촉부(152)에 의해 팁본체(132)와 블레이드(150)가 면접촉함으로써 양자의 접촉 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.A
블레이드(150)가 실린더(110)의 내면 내에서 회전할 때, 팁 접촉부(152)는 팁본체(132)에 블레이드(150)의 길이 방향 양단이 박히거나 마찰로 인해 팁(130) 또는 블레이드(150)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.When the
또한, 블레이드(150)의 높이방향(상하방향) 양면 중 적어도 일면에는 제2 개구부(151)가 형성될 수 있다. 제2 개구부(151)는 후술할 이탈방지부재(160)가 삽입되는 부분이다. 이때, 이탈방지부재(160)의 일부는 팁(130)에 형성된 제1 개구부(131, 도 7 참조)에 삽입되고, 이탈방지부재(160)의 다른 일부는 블레이드(150)에 형성된 제2 개구부(151)에 삽입될 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계(100)에는 팁(130)이 블레이드(150)에서부터 이탈되는 것을 이탈방지부재(160)가 마련될 수 있다.On the other hand, the free-rotating
이탈방지부재(160)는 로터(120)가 회전함에 따라 발생하는 원심력에 의해 블레이드(150)에서부터 팁(130)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해서, 로터(120)가 실린더(110)의 내부에서 회전하게 되면 팁(130)에 원심력이 가해지게 되므로, 팁(130)이 실린더(110)의 내면 쪽으로 움직일 수 있다. The
이때, 로터(120)의 회전속도가 더욱 빨라져서 팁(130)에 가해지는 원심력이 더 커지면, 팁(130)을 지지하고 있는 팁 접촉부(152)에서부터 팁(130)이 분리될 수 있다. 여기서, 이탈방지부재(160)는 로터(120)의 회전 속도가 빨라져서 팁(130)에 가해지는 원심력이 커지더라도 팁(130)이 블레이드(150)로부터 분리되거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다.At this time, when the rotational speed of the
여기서, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계(100,200)의 이탈방지부재(160,257,258)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 블레이드(150)와 별로도 마련될 수도 있고 도 9에 도시한 바와 같이 블레이드(250)와 일체로 마련될 수도 있다.Here, the free rotation fluid machine according to the present invention (100,200) of the departure preventing member (160,257,258), as shown in Figures 1 and 2 may be provided separately from the
우선, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지부재(160) 즉, 블레이드(150)와 별도로 형성된 이탈방지부재(160)에 대하여 설명한다.First, with reference to Figures 1 to 8 will be described with respect to the
도 5에 도시된 이탈방지부재(160)의 양단은 팁(130)과 블레이드(150)에 회전 가능하도록 삽입될 수 있다. 이탈방지부재(160)는, 블레이드(150) 및 팁(130)에 걸쳐서 위치하는 연결부(163) 및 연결부(163)에서부터 절곡 형성되고 팁(130) 및 블레이드(150) 각각에 삽입되는 제1 및 제2 삽입부(161,162)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 삽입부(161,162)는 각각 팁(130)에 형성된 제1 개구부(131) 및 블레이드(150)에 형성된 제2 개구부(151)에 삽입될 수 있다. Both ends of the departure-preventing
제1 및 제2 삽입부(161,162)는 길이가 다르게 형성될 수도 있고 동일한 길이로 형성될 수도 있다. 연결부(163)의 단면은 사각형이 되도록 형성되는 반면에, 제1 및 제2 삽입부(161,162)의 단면은 원형이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.The first and
도 7을 참조하면, 팁(130)의 제1 개구부(131)는 이탈방지부재(160)의 제1 및 제2 삽입부(161,162) 중 어느 하나가 삽입될 수 있는 구멍(hole) 형태로 형성되는 제1 삽입홀(131a)과 제1 삽입홀(131a)에 삽입되지 않은 이탈방지부재(160)의 연결부(163)가 안착되도록 홈(groove) 형태의 제1 가이드홈(131b)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 가이드홈(131b)은 팁본체(132)의 길이 방향 양단의 표면에서부터 음각으로 단차지게 형성되어 있다. 즉, 제1 가이드홈(131b)의 양단에는 단턱(미도시)이 형성될 수 있는데, 상기 단턱에 이탈방지부재(160)의 연결부(163)가 걸릴 수 있다.Referring to FIG. 7, the
제1 가이드홈(131b)의 표면에는 연결부(163)의 하면에 접촉하게 되는데, 연결부(163)의 하면이 제1 가이드홈(131b)의 표면에 접촉하는 상태에서 제1 및 제2 삽입부(161,162) 중 어느 하나가 완전히 삽입될 수 있을 깊이로 제1 삽입홀(131a)이 형성되는 것이 바람직하다.The surface of the first guide groove (131b) is in contact with the lower surface of the
도 7을 참조하면, 제1 가이드홈(131b)은 부채꼴 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 가이드홈(131b)의 형상인 부채꼴 형태의 각도는, 로터(120)가 회전하는 동안 실린더(110)의 타원형 내면에 팁(130)과 보조팁(140)이 밀착 각도 상태를 유지하게 하는 범위를 고려하여 얻어지는 것이다. 즉, 제1 가이드홈(131b)의 부채꼴 형태의 각도는 임의로 선택되는 것이 아니라 상기한 바와 같은 설계 해석의 결과로부터 얻어지는 값이다.Referring to FIG. 7, the
로터(120)가 회전하는 동안 팁(130)과 보조팁(140)은 항상 수직 각도를 유지하여 실린더(110)의 내면과 접촉한 상태를 유지해야 한다. 로터(120)가 회전하는 동안 이탈방지부재(160)는 제1 삽입홀(131a)에 삽입된 제1 및 제2 삽입부(161,162) 중 어느 하나를 회전축으로 하여 회전하게 된다. 이때, 팁(130)과 보조팁(140)은 실린더(110)의 내면과 수직 접촉하는 상태를 유지해야 하는데, 제1 가이드 홈(131b)의 부채꼴 형태의 각도는 로터(120)가 회전하더라도 팁(130)이 정자세를 유지하면서 실린더(110)의 내면과 수직 접촉하는 상태를 유지할 수 있는 범위의 각도를 가져야 한다. 만약, 제1 가이드 홈(131b)의 부채꼴 형태의 각도가 정확한 값을 가지지 않으면, 로터(120)가 회전하는 동안 팁(130)과 보조팁(140)이 실린더(110)의 내면에 수직으로 접촉하지 않고 비스듬하게 접촉하는 등의 자세 변형이 생길 수 있고 이렇게 되면 작동 유체가 작용 공간(111)에서 누출될 수 있다.While the
따라서, 제1 가이드 홈(131b)의 부채꼴 형태의 각도는, 로터(120)가 회전하는 동안 이탈방지부재(160)의 연결부(163)가 제1 가이드 홈(131b)의 단턱을 벗어나서는 회전하지 못하게 함으로써 팁(130)과 보조팁(140)이 실린더(110)의 내면과 수직 접촉 상태를 유지하게 할 수 있다.Therefore, the angle of the fan-shaped shape of the
이와 같이, 이탈방지부재(160)의 연결부(163)는 제1 가이드홈(131b)의 단턱에 연결부(163)가 걸리는 범위 내 즉, 제1 가이드홈(131b)의 부채꼴 형태의 각도 내에서 회전할 수 있게 된다.As described above, the
한편, 제1 개구부(131)는 팁(130)의 팁본체(132)의 길이 방향 양단 중 어느 일단이 형성되는 것이 바람직한데, 경우에 따라서는 팁본체(132)의 양단에 형성될 수도 있다. 팁본체(132)의 양단에 제1 개구부(131)가 형성될 경우, 양측의 제1 가이드홈(131b)이 서로 대칭이 되도록 제1 개구부(131)가 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the
도 4를 참조하면, 블레이드(150)의 높이방향(상하방향) 양면 적어도 어느 일면에는 제2 개구부(151)가 형성될 수 있다. 블레이드(150)에 형성된 제2 개구부(151)에도 이탈방지부재(160)의 제1 및 제2 삽입부(161,162)중 다른 하나가 삽입될 수 있는 제2 삽입홀(153)과 제2 삽입홀(153)에 삽입되지 않은 이탈방지부재(160)의 연결부(163)가 안착되는 제2 가이드홈(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제2 가이드홈은 블레이드(150)의 표면에 대해서 음각으로 단차된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, the
제2 삽입홀(153)은 제1 삽입홀(131a)과 동일한 형태를 가진다. 하지만, 제1 가이드홈(131b)과 달리 블레이드(150)에 형성된 제2 가이드홈(미도시)은 부채꼴 모양이 아니라 이탈방지부재(160)의 연결부(163)의 폭과 동일한 폭을 가지는 대략 직사각형 모양으로 형성될 수 있다. 다만, 제2 가이드홈이 부채꼴 모양으로 형성된다면, 제1 가이드홈(131b)은 연결부(163)의 폭과 동일한 폭을 가지는 대략 직사각형 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. The
이때, 팁(130)에 형성되는 제1 개구부(131)는 팁(130)의 팁본체(132)의 상하방향(높이방향) 양단 중 적어도 일단에 형성될 수 있고, 블레이드(150)에 형성된 제2 개구부(151)도 블레이드(150)의 상하방향(높이방향) 양단 중 적어도 일단에 형성될 수 있다. At this time, the
만약, 도 1에 도시한 바와 같이, 팁(130)의 팁본체(132)의 중심을 기준으로 좌측에 제1 개구부(131)가 형성된다면, 팁(130)의 제1 개구부(131)와 인접하게 위치된 블레이드(150)의 일단 부분에 제2 개구부(151)가 형성될 수 있다. 만약, 팁(130)의 팁본체(132)의 중심을 기준으로 우측에 제1 개구부(131)가 형성된다면, 팁(130)의 제1 개구부(131)와 인접하게 위치된 블레이드(150)의 타측 일단 부분에 제2 개구부(151)가 형성될 수 있다. 즉, 이탈방지부재(160)는 팁(130) 및 블레이드(150)에 걸쳐서 삽입되기 때문에 팁(130)에 형성되는 제1 개구부(131)와 블레이드(150)에 형성되는 제2 개구부(151)는 서로 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.1, if the
한편, 이탈방지부재(160)는 2개의 삽입부(161,162)의 일단 사이가 개방된 형태의 '∪' 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 이탈방지부재(160)는 팁(130) 및 블레이드(150)의 상측 및 하측에 하나씩 마련될 수 있다. 이때, 이탈방지부재(160)는 팁(130) 및 블레이드(150)의 상측 및 하측에 대해 서로 반대 또는 대칭이 되는 위치에 형성될 수 있다.On the other hand, the
예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 자유 회전식 유체 기계(100)의 상측에 위치되는 이탈방지부재(160)는 반시계 방향을 따라 팁(130)의 좌측에 위치하는 블레이드(150)와 팁(130)에 걸쳐서 삽입되고, 자유 회전식 유체 기계(100)의 하측에 위치되는 이탈방지부재(160)는 상측과 반대로 시계방향을 따라 팁(130)의 우측에 위치하는 블레이드(150)와 팁(130)에 걸쳐서 삽입될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 1, the
이탈방지부재(160)의 삽입부(161,162)는 원기둥의 막대 형태로 형성되며, 연결부(163)의 양단에 한 쌍으로 나란하게 마련될 수 있다. 이와 같이 형성된 삽입부(161,162)는 팁(130)에 형성된 제1 개구부(131)의 제1 삽입홀(131a) 및 블레이드(150)에 형성된 제2 개구부(151)의 제2 삽입홀(153)에 각각 삽입될 수 있다.The
이때, 제1 삽입홀(131a) 및 제2 삽입홀(153)의 직경 및 형상은 삽입부(161,162)의 직경 및 형상에 따라 변형될 수 있다. 참고로, 삽입부(161,162)가 반드시 원기둥 형태로 형성될 필요는 없으며, 사각기둥 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 다만, 삽입부(161,162)가 삽입되는 제1 삽입홀(131a) 및 제2 삽입홀(153)은 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the diameter and shape of the first insertion hole (131a) and the
이탈방지부재(160)의 연결부(163)는 한 쌍으로 나란하게 마련된 제1 및 제2 삽입부(161,162)를 연결하는 부분이다. 이러한 연결부(163)는 삽입부(161,162)의 형태에 따라 원기둥, 사각기둥 등 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나, 연결부(163)의 하면 즉, 팁(130)에 형성된 제1 개구부(131)의 제1 가이드홈(131b) 및 블레이드(150)에 형성된 제2 개구부(151)의 제2 가이드홈(미도시)에 안착되는 부분은 평면으로 형성되는 것이 바람직하다. The connecting
여기서, 팁(130)에 형성된 제1 가이드홈(131b)의 폭 즉, 부채꼴 형태의 각도는 블레이드(150)에 형성된 제2 가이드홈(미도시) 및 연결부(163)의 폭보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.Here, the width of the
팁(130)은 블레이드(150)에 의해서 지지되어 로터(120)의 회전에 의해 원심력이 발생하면 팁(130)과 보조팁(140)에 영향을 주어 판스프링(142)의 탄성이 변하여 4개의 보조팁(140)이 실린더(110)의 내면에 밀착하지 않게 되어 작동 유체가 누설하며 로터(120)가 회전하지 않게 되는데, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 구동롤러(157)가 사방으로 블레이드(150)를 받혀 주어 어느 쪽으로도 팁(130)이 밀려가지 않게 하여 팁(130)과 보조팁(140)이 일정한 힘으로 실린더 내면의 타원을 따라 일정하게 회전하며 기존 보다 마찰 저항 없이 회전할 수 있다. 다시 말해서, 팁(130)은 로터(120)가 회전함에 따라 실린더(110)의 내면과 접촉하면서 움직일 수 있다.The
만약, 팁(130)에 형성된 제1 가이드홈(131b)을 부채꼴 형태로 형성하지 않고 블레이드(150)에 형성된 제2 가이드홈(미도시)과 동일하게 직사각형 형태로 형성하거나, 연결부(163)와 동일한 형태로 형성한다면, 팁(130)이 원심력에 의해 실린더(110)의 내면 쪽으로 움직이는 경우에 팁(130)과 이탈방지부재(160) 사이에 공간이 없기 때문에 팁(130) 및 블레이드(150)에 걸쳐 삽입된 이탈방지부재(160)가 부러지거나, 팁(130) 또는 블레이드(150)도 파손될 수 있다. 또한, 팁(130)이 실린더(110)의 내면에 수직 접촉하는 상태를 유지하지 못할 수도 있다.If the
즉, 팁(130)의 제1 가이드홈(131b)의 폭을 블레이드(150)의 제2 가이드홈(미도시)의 폭보다 크게 형성함으로써 팁(130)이 원심력에 의해 실린더(110) 쪽으로 이동되더라도 이탈방지부재(160)가 제1 가이드홈(131b)의 폭 만큼 움직일 수 있기 때문에 이탈방지부재(160)의 파손을 방지할 수 있다. That is, the
참고로, 블레이드(150)에 형성된 제2 가이드홈(미도시)의 폭은 팁(130)에 형성된 제1 가이드홈(131b) 보다는 작은 폭으로 형성되며, 연결부(163)와 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 만약, 블레이드(150)에 형성된 제2 가이드홈(미도시)의 폭을 팁(130)에 형성된 제1 가이드홈(131b)의 폭보다 크게 형성할 경우에는 블레이드(150)가 서로 인접하게 마련된 팁(130)을 제대로 잡아주지 못하기 때문에 팁(130)이 블레이드(150)로부터 이탈하거나 분리될 수 있다.For reference, the width of the second guide groove (not shown) formed in the
한편, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 팁(130)은, 서로 이웃하는 상기 블레이드(150)의 길이 방향 양단과 접촉하는 팁본체(132), 실린더(110)의 내면과 마주 보는 팁본체(132)의 외면에 형성된 보조팁홈(135), 실린더(110)의 내면과 접촉 상태를 유지하도록 보조팁홈(135)에 삽입되는 보조팁(140) 및 일단부는 로터(120)에 삽입되고 타단부는 팁본체(132)를 관통하도록 마련되는 보조팁 밀착볼트(134)를 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 7 and 8, the
팁(130)은 단면이 원형인 원통 형태로 형성되는 팁본체(132) 및 팁본체(132)에 삽입 결합되며 일정한 길이를 가지는 보조팁 밀착볼트(134)를 포함할 수 있다.The
팁본체(132)의 길이 방향 양면에는 제1 개구부(131)가 형성될 수 있는데, 양면에 형성된 제1 개구부(131)는 서로 반대 또는 대칭이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.The
보조팁홈(135)은 실린더(110)의 내면과 마주 보는 팁본체(132)에 음각으로 형성된다. 보조팁홈(135)에는 보조팁(140)이 삽입될 수 있다. 로터(120)가 회전하는 동안 보조팁(140)은 실린더(110)의 내면과 밀착 상태를 유지해야 한다. 보조팁(140)이 실린더(110)의 내면과 밀착 상태를 유지하기 위해서는 실린더(110)의 내면을 향해서 보조팁(140)을 밀어 주어야 한다. 보조팁(140)을 실린더(110)의 내면 쪽으로 밀어주는 판스프링(142)이 보조팁(140)의 하면을 탄성 지지하도록 보조팁홈(135) 내에 마련될 수 있다.The
도 8을 참조하면, 판스프링(142)은 팁본체(132)의 길이와 거의 비슷한 길이를 가지도록 형성되며, 판스프링(142)의 양단이 보조팁(140)의 양단에 형성된 걸림턱(미도시)에 걸리고 판스프링(142)의 가운데 부분은 아래쪽으로 볼록하도록 휘어져서 보조팁홈(135)의 하면에 접촉하게 된다. 이러한 형태로 판스프링(142)이 보조팁(140)을 탄성 지지하게 된다.Referring to FIG. 8, the
한편, 보조팁 밀착볼트(134)는 보조팁실(140)을 실린더(110)의 내면과 밀착하도록 판스프링(140)을 보조팁(140) 쪽으로 밀어 가압하는 부재이다.Meanwhile, the auxiliary
보조팁 밀착볼트(134)는 로터(120)에 형성된 보조팁홈(135)의 바닥면까지 도달하는 상단부 및 팁본체(132)를 관통하는 하단부를 포함할 수 있다.The auxiliary
보조팁 밀착볼트(134)는 팁본체(132)와 나사 체결됨으로써, 팁본체(132)를 관통하는 상기 상단부의 위치를 조절할 수 있다. 이를 위해, 보조팁 밀착볼트(134)와 팁본체(132)에는 나사산(미도시)이 형성될 수 있다.The auxiliary
도 7 및 도 8을 참조하면, 보조팁 밀착볼트(134)의 상단은 보조팁홈(135)의 바닥면에서 노출되도록 마련됨으로써 판스프링(142)을 가압할 수 있다. 보조팁홈(135)의 바닥면에서부터 노출되는 보조팁 밀착볼트(134)의 상단 길이가 길수록 판스프링(142)이 보조팁(140)을 실린더(110)의 내면에 가압하는 힘도 커지게 된다.Referring to FIGS. 7 and 8, the upper end of the auxiliary
이와 같이, 팁본체(132)를 관통하는 보조팁 밀착볼트(134)의 상단부 길이를 조절하여 판스프링(142)을 가압함으로써 실린더(110)의 내면과 보조팁(140)의 접촉 상태를 유지시킬 수 있다.As such, by adjusting the length of the upper end of the auxiliary
한편, 보조팁(140)은 흑연 또는 수지로 형성되는 것이 바람직하다. Meanwhile, the
또한, 로터(120)가 실린더(110)의 내부에서 회전하게 되면, 로터(120)의 회전에 의해 원심력이 발생하지 않는다. 그 이유는 구동롤러(157)에 의해 로터(120)와 블레이드(150)를 사방으로 간격 없이 회전력을 팁(130)과 블레이드(150)로 전달하므로 팁(130)과 보조팁(140)이 원심력이나 어떠한 외부 힘의 영향 없이 실린더(110)의 내면과 밀착하여 회전하게 된다. 이때 판스프링(142)의 탄성은 항상 일정한 상태를 유지하고, 실린더(110)의 작용 공간(111)으로 유입된 작동 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다. In addition, when the
한편, 도 9에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계(200)는, 이탈방지부재(258)가 블레이드(250)와 일체로 형성될 수 있다. Meanwhile, in the free-rotating
도 9에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 회전식 유체 기계(100)와 블레이드(200) 및 이탈방지부재(257,258)를 제외한 다른 부분은 동일하므로 동일한 도면부호로 설명한다.The free-rotating
구체적으로, 이탈방지부재(257,258)는 블레이드(250)의 양단부에 형성되며, 일측이 개방된 형태의 고리 또는 링(ring) 형태로 형성될 수 있다. 고리 또는 링 형태로 마련된 이탈방지부재(257,258)는, 단면이 원형으로 형성된 팁(130)의 팁본체(132)를 감싸면서 팁(130)이 블레이드(250)로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다. Specifically, the
여기서, 이탈방지부재(257,258)는 팁본체(132)를 감싸면서 지지하는 것이 용이하도록 이탈방지부재(257,258)는 팁본체(132)의 외면(원주면)과 동일한 곡면으로 형성될 수 있다. Here, the anti-separation member 257,258 may be formed with the same curved surface as the outer surface (circumferential surface) of the anti-separation member 257,258 to facilitate support while surrounding the
또한, 블레이드(250)는 서로 인접하게 마련된 팁(130) 사이에 하나씩 마련될 수 있다. 이때, 이탈방지부재(257,258)는 팁본체(132)의 상측 또는 하측 중 적어도 한 부분을 감싸면서 지지할 수 있다. In addition, the
도 9를 참조하면, 로터(120)의 회전중심(121)을 기준으로 좌측 상부 및 우측 하부에 위치하는 블레이드(250)의 양단에 일체로 형성된 이탈방지부재(257,258)는 팁본체(132)의 상측을 감싸면서 팁(130)과 연결된다. 반면에, 로터(120)의 회전중심(121)을 기준으로 좌측 하부 및 우측 상부에 위치하는 블레이드(250)의 양단에 일체로 형성된 이탈방지부재(미도시)는 팁본체(132)의 하측을 감싸면서 팁(130)과 연결된다. 이탈방지부재가 팁본체(132)의 하측을 감싸기 때문에 좌측 상부 및 우측 하부에 위치하는 블레이드(250)의 이탈방지부재(257,258)에 가려져서 보이지 않게 된다.Referring to FIG. 9, the
다시 말하면, 이탈방지부재(257,258)는 블레이드(250)의 길이방향 양단에 형성되되 블레이드(250)의 높이방향 상단 또는 하단 중 어느 한쪽에만 형성되는 것이 바람직하다. 블레이드(250)의 높이방향을 따라 상단에만 이탈방지부재(257,258)가 형성된 블레이드(250)와 높이방향의 하단에만 이탈방지부재(257,258)가 형성된 블레이드(250)를 서로 교대로 배치함으로써, 팁(130)의 양측에 위치하는 블레이드(250)의 이탈방지부재(257,258)가 모두 팁본체(132)의 상측 또는 하측에 위치하게 되어 양측의 이탈방지부재(257,258)끼리 서로 충돌하거나 팁(130) 및 블레이드(250)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. In other words, the departure-preventing
여기서, 블레이드(250)에 형성된 가이드 홈(256)은 도 4에 도시된 블레이드(150)에 형성된 가이드 홈(156)과 동일하다.Here, the
한편, 블레이드(250)의 일면 중 실린더(110)의 내면과 마주 보는 일면에는 오염물 배출부(259)가 형성될 수 있다. 오염물 배출부(259)는 블레이드(250)의 상하 방향(높이 방향)을 따라 형성될 수 있다. 오염물 배출부(259)는 도 4에 도시된 블레이드(150)에도 동일하게 형성될 수 있다.Meanwhile, a
상기한 구성에 의하여 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계(100,200)는, 원심력에 의해 팁이 블레이드로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재를 구비함으로써 팁과 실린더 사이의 공간이 밀폐되고, 연소 공간 내부로 유입된 작동 유체의 누설을 방지할 수 있다. By the above configuration, the free-rotating fluid machine 100,200 according to the present invention is provided with a release preventing member that prevents the tip from being detached from the blade by centrifugal force, thereby closing the space between the tip and the cylinder and into the combustion space. Leakage of the inflowing working fluid can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계(100,200)는, 로터의 회전에 따라 팁이 로터의 회전 중심 쪽으로 후퇴하거나 회전 중심의 반대 방향으로 전진되더라도 팁에 체결된 상태로 이탈방지부재가 움직일 수 있는 공간이 팁에 마련되기 때문에 이탈방지부재 또는 팁이 파손되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the free-rotating fluid machine 100,200 according to the present invention, even if the tip is retracted toward the rotation center of the rotor or is advanced in the opposite direction of the rotation center according to the rotation of the rotor, the departure-preventing member can move while being fastened to the tip Since the space is provided on the tip, it is possible to prevent the departure preventing member or the tip from being damaged.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계(100,200)는, 블레이드에 일체로 형성된 한 쌍의 이탈방지부재를 이용하여 팁의 상측 및 하측을 모두 지지하여 팁과 블레이드의 분리를 방지하기 때문에 팁을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.In addition, the free-rotating fluid machine 100,200 according to the present invention uses a pair of anti-separation members integrally formed on the blade to support both the upper and lower sides of the tip, thereby preventing separation of the tip and the blade, thereby further tipping. It can be stably supported.
또한, 본 발명에 따른 자유 회전식 유체 기계(100,200)는 로터와 블레이드 사이에 마련되는 구동롤러를 통해서 작동 유체의 팽창시 팁이 한 쪽으로 밀리는 것을 방지하기 위해 블레이드의 내측을 구동롤러로 받혀주며 로터의 회전력을 블레이드에 직접 전달함으로써 유체 기계의 크기를 줄일 수 있다.In addition, the free-rotating fluid machine 100,200 according to the present invention receives the inner side of the blade as a driving roller to prevent the tip from being pushed to one side when the working fluid is inflated through a driving roller provided between the rotor and the blade. By transmitting the rotational force directly to the blade, the size of the fluid machine can be reduced.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 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 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, in one embodiment of the present invention, it has been described by specific matters such as specific components and the like, and limited embodiments and drawings, which are provided only to help the overall understanding of the present invention, and the present invention It is not limited, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should not be determined, and all claims that are equivalent to or equivalent to the claims, as well as the claims described below, will be included in the scope of the spirit of the present invention.
100,200: 자유 회전식 유체 기계
110: 실린더 111: 작용 공간
112, 113: 흡입구 114, 115: 배기구
120: 로터 121: 회전중심
124: 안착홈 130: 팁
131: 제1 개구부 131a: 제1 삽입홀
131b: 제1 가이드홈 132: 팁본체
134: 보조팁 밀착볼트 135: 보조팁홈
140: 보조팁 142: 판스프링
150, 250: 블레이드 151: 제2 개구부
152: 팁접촉부 153: 제2 삽입홀
156: 가이드 홈 157: 구동롤러
160,257,258: 이탈방지부재 161: 제1 삽입부
162: 제2 삽입부 163: 연결부
259: 오염물 배출부100,200: free rotation fluid machine
110: cylinder 111: working space
112, 113:
120: rotor 121: rotation center
124: seating groove 130: tip
131:
131b: first guide groove 132: tip body
134: auxiliary tip contact bolt 135: auxiliary tip groove
140: auxiliary tip 142: leaf spring
150, 250: blade 151: second opening
152: tip contact portion 153: second insertion hole
156: guide groove 157: driving roller
160,257,258: departure prevention member 161: first insertion portion
162: second inserting portion 163: connecting portion
259: pollutant discharge unit
Claims (10)
상기 실린더 내부에 마련되며 상기 실린더의 중심과 동일한 중심을 기준으로 회전하는 로터;
상기 실린더와 상기 로터 사이에 마련되는 블레이드;
상기 로터가 회전하는 동안 상기 실린더의 내면과 접촉되도록 서로 이웃하는 상기 블레이드 사이에 마련되는 팁;
상기 블레이드와 상기 팁을 서로 연결하는 이탈방지부재; 및
상기 블레이드와 상기 로터 사이에 마련되어 상기 로터가 회전하는 동안 상기 블레이드 및 상기 로터와의 접촉 상태를 유지하며 상기 로터의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는 구동롤러;를 포함하고,
상기 팁은, 서로 이웃하는 상기 블레이드의 길이 방향 양단과 접촉하는 팁본체, 상기 실린더의 내면과 마주 보는 상기 팁본체의 외면에 형성된 보조팁홈 및 상기 실린더의 내면과 접촉 상태를 유지하도록 상기 보조팁홈에 삽입되는 보조팁을 포함하며,
상기 팁에는 상기 이탈방지부재가 삽입되는 적어도 하나의 제1 개구부가 형성되고, 상기 블레이드에는 상기 이탈방지부재가 삽입되는 적어도 하나의 제2 개구부가 형성되고,
상기 이탈방지부재는, 상기 블레이드 및 상기 팁에 걸쳐서 위치하며 사각형의 단면을 가지는 연결부 및 상기 연결부에서부터 절곡 형성되고 상기 팁과 상기 블레이드에 각각 삽입되며 원형의 단면을 가지는 제1 삽입부 및 제2 삽입부를 포함하며,
상기 제1 개구부는 상기 제1 삽입부가 삽입되는 제1 삽입홀 및 상기 연결부가 안착되도록 상기 제1 삽입홀을 중심으로 부채꼴 형상의 평면으로 형성된 제1 가이드홈을 포함하고,
상기 제2 개구부는 상기 제2 삽입부가 삽입되는 제2 삽입홀 및 상기 연결부가 안착되도록 상기 블레이드의 표면에 대해서 음각으로 형성되되 상기 연결부의 폭과 동일한 폭을 가지는 직사각형 모양으로 형성된 제2 가이드홈을 포함하며,
상기 제1 가이드홈의 부채꼴 형상의 각도는, 상기 로터가 회전하는 동안 상기 팁과 상기 보조팁이 상기 실린더의 내면과 수직 접촉하는 상태를 유지하도록 상기 연결부가 상기 제1 가이드홈의 단턱을 벗어나서는 회전하지 못하는 범위의 각도로 형성되되 상기 제2 가이드홈 및 상기 연결부의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
The inside is provided with a hollow, the inner surface is formed in an elliptical cylinder;
A rotor provided inside the cylinder and rotating about the same center as the center of the cylinder;
A blade provided between the cylinder and the rotor;
A tip provided between the blades adjacent to each other so as to contact the inner surface of the cylinder while the rotor rotates;
A departure preventing member connecting the blade and the tip to each other; And
Includes a drive roller provided between the blade and the rotor to maintain contact with the blade and the rotor while the rotor rotates and transmit the rotational force of the rotor to the blade.
The tip, the tip body in contact with both ends of the longitudinal direction of the blade adjacent to each other, the auxiliary tip groove formed on the outer surface of the tip body facing the inner surface of the cylinder and the auxiliary tip groove to maintain contact with the inner surface of the cylinder Includes an auxiliary tip to be inserted,
The tip is formed with at least one first opening into which the detachment preventing member is inserted, and the blade is formed with at least one second opening into which the detachment preventing member is inserted,
The detachment preventing member is located across the blade and the tip and has a rectangular cross section and a first insertion section and a second insertion section that is bent from the connection section and is inserted into the tip and the blade, respectively, and has a circular cross section. Includes wealth,
The first opening includes a first insertion hole into which the first insertion portion is inserted, and a first guide groove formed in a flat plane in a fan-shaped shape around the first insertion hole to seat the connection portion,
The second opening has a second guide groove formed in an intaglio shape with respect to the surface of the blade so that the second insertion hole is inserted into the second insertion portion and the connection portion is seated, but has a width equal to the width of the connection portion. Includes,
The angle of the fan-shaped shape of the first guide groove is such that the connection part deviates from the stepped side of the first guide groove so that the tip and the auxiliary tip maintain a vertical contact with the inner surface of the cylinder while the rotor rotates. It is formed at an angle in the range that can not be rotated, but the free rotation fluid machine, characterized in that formed larger than the width of the second guide groove and the connection.
상기 로터와 마주 보는 상기 블레이드의 외면에는 상기 구동롤러가 접촉하는 가이드 홈이 형성되고, 상기 가이드 홈과 마주 보는 상기 로터의 외면에는 상기 구동롤러가 장착되는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
According to claim 1,
A free rotational fluid, characterized in that a guide groove is formed in contact with the driving roller on an outer surface of the blade facing the rotor, and a seating groove in which the driving roller is mounted is formed on an outer surface of the rotor facing the guide groove. machine.
상기 로터가 회전함에 따라 상기 구동롤러가 상기 가이드 홈 내에서 구름 접촉 운동을 하도록 상기 가이드 홈은 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 소정의 길이를 가지는 반타원 모양 또는 반트랙 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
According to claim 2,
Freedom, characterized in that the guide groove is formed in a semi-elliptical shape or a half-track shape having a predetermined length along the longitudinal direction of the blade so that the drive roller performs a rolling contact motion within the guide groove as the rotor rotates. Rotary fluid machine.
상기 안착홈은 상기 구동롤러와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성되고,
상기 가이드 홈은 길이 방향의 양단이 상기 구동롤러와 동일한 곡률 또는 동일한 반경을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
The method of claim 3,
The seating groove is formed to have the same curvature or the same radius as the drive roller,
The guide groove is a free rotating fluid machine, characterized in that both ends in the longitudinal direction are formed to have the same curvature or the same radius as the drive roller.
상기 가이드 홈은 상기 블레이드의 길이 방향 중심에 대해서 대칭이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
The method of claim 3,
The guide groove is a free rotation fluid machine, characterized in that formed to be symmetrical with respect to the longitudinal center of the blade.
상기 블레이드, 상기 팁 및 상기 구동롤러는 상기 로터의 회전중심을 기준으로 방사상으로 4개씩 마련되며,
상기 로터가 회전함에 따라 상기 구동롤러 중 상기 회전중심을 기준으로 서로 마주 보는 2개의 구동롤러는 상기 가이드 홈을 따라 전진하고 상기 회전중심을 기준으로 서로 마주 보는 나머지 2개의 구동롤러는 상기 가이드 홈을 따라 후퇴하도록 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
The method according to any one of claims 2 to 5,
The blade, the tip and the driving roller are provided radially four by the center of rotation of the rotor,
As the rotor rotates, two of the driving rollers facing each other based on the rotation center advance along the guide groove, and the other two driving rollers facing each other based on the rotation center rotate the guide groove. Free rotating fluid machine, characterized in that formed to retract along.
상기 팁은,
상기 보조팁홈의 바닥면에 마련되어 상기 보조팁의 하면을 지지하는 판스프링; 및
상단부가 상기 팁본체를 관통하여 상기 보조팁홈의 바닥면에 노출되도록 상기 팁본체에 마련되는 보조팁 밀착볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
The method of claim 6,
The tip,
A plate spring provided on a bottom surface of the auxiliary tip groove to support a lower surface of the auxiliary tip groove; And
And an auxiliary tip contact bolt provided on the tip body so that an upper end penetrates through the tip body and is exposed on a bottom surface of the auxiliary tip groove.
상기 보조팁 밀착볼트의 상단부는 상기 보조팁홈의 바닥면을 통과하여 상기 판스프링을 상기 보조팁 쪽으로 가압하도록 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.
The method of claim 7,
A free rotating fluid machine, characterized in that the upper end of the auxiliary tip contact bolt is formed to press the plate spring toward the auxiliary tip through the bottom surface of the auxiliary tip groove.
상기 이탈방지부재는 상기 블레이드와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자유 회전식 유체 기계.According to claim 1,
The departure-preventing member is a free rotating fluid machine, characterized in that formed integrally with the blade.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180038460A KR102082348B1 (en) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | Freely rotating type fluid machinery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180038460A KR102082348B1 (en) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | Freely rotating type fluid machinery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190115585A KR20190115585A (en) | 2019-10-14 |
KR102082348B1 true KR102082348B1 (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=68171537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180038460A KR102082348B1 (en) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | Freely rotating type fluid machinery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102082348B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020189578A1 (en) * | 2000-05-12 | 2002-12-19 | Peter Szorenyi | Hinged rotor internal combustion engine |
US20040079321A1 (en) * | 2002-03-22 | 2004-04-29 | Roxan Saint-Hilaire | Quasiturbine (Qurbine) rotor with central annular support and ventilation |
KR101568640B1 (en) * | 2015-07-09 | 2015-11-11 | 김고비 | Freely rotating type fluid machinery |
-
2018
- 2018-04-03 KR KR1020180038460A patent/KR102082348B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020189578A1 (en) * | 2000-05-12 | 2002-12-19 | Peter Szorenyi | Hinged rotor internal combustion engine |
US20040079321A1 (en) * | 2002-03-22 | 2004-04-29 | Roxan Saint-Hilaire | Quasiturbine (Qurbine) rotor with central annular support and ventilation |
KR101568640B1 (en) * | 2015-07-09 | 2015-11-11 | 김고비 | Freely rotating type fluid machinery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190115585A (en) | 2019-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7469673B2 (en) | Rotary-piston engine and vehicle comprising an engine of this type | |
JP4818280B2 (en) | Vibrating piston machine | |
JP5284790B2 (en) | Rotary combustion device | |
CN100538055C (en) | Has the piston that asymmetric pin-and-hole groove is arranged | |
JP2013530349A (en) | Internal combustion engine | |
US6550442B2 (en) | Rotary machine used as a four-cycle rotary combustion engine, a compressor, a vacuum pump, a steam engine and a high pressure water motor | |
KR102082348B1 (en) | Freely rotating type fluid machinery | |
EA001184B1 (en) | J.m. luzhkov's rotary internal combustion engines | |
CA2179206C (en) | Rotary engine | |
US6481988B2 (en) | Internal combustion engine | |
US20030131808A1 (en) | Pivoting piston rotary power device | |
US3135166A (en) | Swash plate motor | |
JP6190453B2 (en) | Sealing assembly for rotary piston internal combustion engine | |
US20030062020A1 (en) | Balanced rotary internal combustion engine or cycling volume machine | |
RU200122U1 (en) | MULTI-VANE MOTOR | |
US5350287A (en) | Rotary engine and cam-operated working member assembly | |
KR101465357B1 (en) | Track type engine with symmetrically inclined and vertical cylinder | |
RU2541059C1 (en) | Rotary and plate device | |
JPS6282236A (en) | Opposed-piston type coaxial engine | |
KR101465356B1 (en) | Track type engine with symmetrically inclined cylinder | |
US6401671B1 (en) | Draw rotary engine | |
RU2418180C1 (en) | Rotary engine and cam shaft | |
RU2146009C1 (en) | Rotary piston machine (design versions) and seal of piston of rotary piston machine | |
KR101501634B1 (en) | Inclined track type engine | |
RU2242624C2 (en) | Rotary engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |