KR20000069459A - 한 쌍의 협동형 스크루 회전자와, 하나의 스크루 회전자 및 회전스크루 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각의 회전자(1, 2)가 헬리컬 형상으로 연장된 로브(6, 7)와 중간 홈을 가지며, 이들을 통해 맞물리는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자(1, 2)에 관한 것이다. 하나의 회전자는 수형 회전자(1)이며, 회전자 축선(O_M, O_F)에 수직한 섹션내에 있는 각각의 로브(6)가 실질적으로 볼록한 선두 로브 플랭크(14) 및 후미 로브 플랭크(15)를 구비한다. 다른 로터는 암형 회전자(2)이며, 동일 섹션내에 있는 각각의 로브(7)가 실질적으로 오목한 선두 로브 플랭크(16) 및 후미 로브 플랭크(17)를 구비한다. 본 발명에 있어서, 수형 회전자 로브의 하나 이상의 플랭크(14, 15)는 원호 세그먼트(11, 18)를 가지며, 이 세그먼트의 적어도 각각의 단부는 원호 형태를 갖는다. 세그먼트의 각각의 원호 형태 부분은 동일 직경(R₁, R₂)과 상응하는 곡률 반경(A_1M, A_2M)을 갖는다. 이 직경(R₁, R₂)은 수형 회전자의 외부 반경(R_M)과 피치 반경(R_MP) 사이의 차와 상이하다. 상기 하나의 플랭크와 협동하는 암형 회전자 로브 플랭크(17, 16)는 수형 회전자 로브의 상기 플랭크 세그먼트(11, 18)와 협동하는 플랭크 세그먼트(10, 19)를 갖는다. 또, 본 발명은 전술한 한 쌍의 회전자 중 하나의 회전자와, 전술한 스크루 회전자 쌍이 마련된 회전 스크루 장치에 관한 것이다.

Description

한 쌍의 협동형 스크루 회전자와, 하나의 스크루 회전자 및 회전 스크루 장치{A PAIR OF CO-OPERATING SCREW ROTORS, A SCREW ROTOR AND A ROTARY SCREW MACHINE}

회전자를 사용하고자 하는 소정 종류의 회전 스크루 장치는 압축 가능한 매체와 함께 작동되어 이 매체를 압축 또는 팽창시킨다. 이것은 두 개의 회전자가 이들 한 쌍의 회전자를 밀봉되게 에워싸는 작업 공간에서 상호 맞물리고 두 개의 교차하는 원형 실린더 형태를 취함으로써 이루어진다.

그와 같은 장치의 성능과 효율에 대해 결정적인 것은 회전자의 형태, 더 자세히는 회전자 로브(lobe)의 플랭크(flank)의 형태이다.

통상, 회전 스크루 압축기의 작동에 있어서, 회전자들 중 하나만이 구동되어 토크를 피동 회전자인 다른 회전자에 전달한다. 통상 기름 또는 물과 같은 액체를 이 장치의 작업 공간에 주입하는데, 이 액체는 로브 플랭크상에 윤활, 냉각 및 밀봉 목적을 위한 막을 형성한다. 로브는 상호 맞물림에 의해 협동하며, 회전자 사이에 토크를 전달하고 장치의 작업 공간내의 작업 챔버를 밀봉하는 형상으로 된다. 따라서, 로브의 프로파일(profile)을 설계함에 있어서 중요한 양태는 회전자 사이의 접촉 밴드(band)를 최적이 되도록 달성하는 것이다. 접촉 밴드는 재료와 액상 막이 노출되는 접촉 압력에 대해 충분한 크기를 가져야 한다. 접촉 밴드는 피치 오차, 잘못된 중심간 거리, 또는 회전자의 큰 편향 등과 같은 제작 도중의 사소한 오차로 인해 접촉 밴드가 재료적으로 변위되어 마찰 손실 및 파괴가 증가하는 위험이 초래되지 않도록 정해지는 한계치를 가져야 한다. 또, 프로파일의 형상은 접촉 밴드 표면들의 비접촉 기간중에는 액체가 이들 표면상에 고도로 결집될 수 있도록 구성되어야 한다. 양 측면상의 접촉 밴드에 인접한 영역에서, 프로파일은 접촉 직전의 접촉 밴드의 표면으로부터 액체가 이동하지 않는 형태를 가져야 한다. 또한, 접촉 밴드는 측정 및 제어를 위해 양호하게 한정되어야 한다.

회전자 프로파일을 설계할 때, 접촉 밴드 또는 밀봉선의 총 길이와 함께, 블로우 홀(blow-hole)의 크기, 접촉력, 용적량, 열 팽창, 진동 발생 및 제조 관련 요건 등의 일반적 양태를 고려해야 한다. 또, 프로파일에 대한 몇 가지 수학적 한정 요건이 있다. 어떤 압축기에서는 소정 양태가 다른 양태보다 더 중요하고, 다른 압축기에서는 다른 양태를 우선시할 이유가 있을 수 있다. 최적의 프로파일은 통상 이들 양태들에 관련된 상이한 요건들 사이의 절충을 의미하는데, 이러한 절충은 실제 경우에 있어서 이들 요건 중 가장 중요한 것에 의존한다.

회전 스크루 장치에서 회전자 프로파일의 형태가 결정적으로 중요하고, 고려해야 할 양태들 간의 평가가 복잡하므로, 다수의 특허가 프로파일에 대해 집중적으로 허여되었는데, 이들은 모두 리숄므(Lysholm)가 실제 사용될 수 있는 동종의 회전 스크루 압축기를 최초로 개시하여 특허 받은 이후의 일이다.

회전자 프로파일이 한정된 특허 문헌 내에는, 특허에 관련된 문제와 이들 프로파일의 복잡한 형태에 기인한 여러 가지 방법이 있다. 프로파일은 몇몇 중요한 변수, 프로파일의 일정한 특징에 대한 범위, 프로파일을 함축적으로 한정하는 표현, 또는 다른 방법에 의해, 여러 가지 특징 또는 그들의 조합으로서 한정된다. 또, 프로파일은 대칭 또는 비대칭 프로파일 등이나, 원형, 포인트 발생형(point generated), 또는 이동 포인트 발생형 프로파일 등의 여러 기준에 따라 상이한 범주로 분류될 수 있다.

본 발명은 관련된 상기 요건들을 고려하여 그와 접촉 밴드 프로파일의 최적 설계의 달성에 관한 것이다.

이들 요건을 충족시키고 동시에 다른 전술한 양태를 고려할 때 다음의 주요 문제가 야기된다.

접촉 밴드의 폭은 제한되어야 하는데, 이것은 그렇지 않으면 제조시의 사소한 오차에 의해 접촉 밴드는 접촉면 사이의 상대 속도가 크고 재료의 허용 가능한 표면 압력을 초과하는 영역으로 변위될 것이기 때문이다. 이것은 재료의 표면 균열(rupture)에 기인한 파괴 위험과 효율 감소를 의미한다.

또한, 접촉 밴드는 실질적으로 종방향으로 연장되고 평면내 단부 위치의 한정은 실제로 매우 어렵기 때문에, 제조된 회전자의 측정 및 평가는 대단히 곤란할 것이다. 이것은 프로파일을 측정하기 위해 고비용이 드는 것을 의미한다.

또, 평면에서 접촉 밴드를 따라 비접촉 상태로부터 접촉 상태로 점진적으로 변경됨에 따라, 접촉 밴드의 부근 표면은 추후에 접촉 밴드로 진입하는 표면으로부터 액층을 제거한다. 이것은 마모 및 진동을 초래하는 비효율적인 윤활 작용을 의미한다.

이러한 문제는 대칭형 프로파일을 제외한 포인트 발생형 및 이동 포인트 발생형 프로파일 모두에 수반된다. 하지만, 대칭형 프로파일은 저효율 등의 다른 결점이 문제이다.

전술한 문제점이 발생하였을 때, 이를 해결하기 위한 여러 조치가 취해졌다. 재료 응력이 높으면, 더 경질의 또는 경화된 재료를 사용할 수 있는데, 이는 고가이다. 또, 전달되는 토크가 더욱 작고, 이동 포인트 발생형 접촉 밴드가 더욱 큰 프로파일이 개발되었다. 이 프로파일에서는, 토크 펄스에 의해 접촉이 종종 끊기기 때문에 진동에 대한 위험이 증가되었다. 또한, 프로파일 부분과의 접촉 위험에 직면하는데, 이 경우 접촉은 제조 오차 또는 회전자 편향 때문에 바람직하지 않다.

유럽 특허 제149 304호를 통해, 해당 종류의 한 쌍의 회전자가 일찌기 공지되어 있는데, 이 특허에서 발명자는 회전자 로브 플랭크 프로파일의 형태를 개선하여 접촉 밴드의 형태를 집중적으로 개선하려고 시도하였다. 따라서, 선두 암형 회전자 플랭크상의 오목 원호와 이와 협동하는 후미 수형 회전자 플랭크상의 상보형 볼록 원호에 의해 형성된 접촉 밴드가 개시되어 있다. 이와 같은 프로파일 구조는 암형 구동 압축기에만 사용될 수 있다는 단점을 갖는다. 또한, 이 구조에 따른 원호는 롤링 포인트(rolling point)에 대해 한정된 중심을 가지는데, 달리 말하자면 접촉하게 되는 롤링 각도가 0으로 된다.

이와 관련된 본 발명의 목적은 전술한 문제를 해결하는 로브 프로파일을 구비한 회전자를 달성하는 것으로서, 전술한 시도들에서 수반된 결점이 없는 회전자를 달성하는 것이다.

본 발명은 각각 헬리컬 형상으로 연장되는 로브와 중간 홈이 있고 이들을 통해 상호 맞물리는 한 쌍의 협동형 회전자(co-operating rotor)에 관한 것이다. 하나의 회전자는 수형 회전자이고 회전자 축선에 수직인 섹션내에 있는 각각의 로브(lobe)가 선두 로브 플랭크(flank) 및 후미 로브 플랭크를 구비하는데 이들은 모두 실질적으로 볼록하고, 다른 회전자는 암형 회전자로서 전술한 섹션내에서 각각의 로브가 선두 및 후미 로브 플랭크를 구비하는데 이들 모두 실질적으로 오목하다. 수형 및 암형 회전자의 각각의 로브는 전술한 섹션내의 비대칭형 프로파일을 갖는다. 또한, 본 발명은 스크루 회전자 및 회전 스크루 장치에 관한 것이다.

후술하는 양호한 실시예와 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 더 상세하게 설명할 것이다.

도 1-3은 통상의 공지된 기술에 따른 회전 스크루 압축기를 나타내며 이와 관련하여 그 작동 원리를 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실예에 따른 회전자의 축선에 수직한 섹션내의 협동형 회전자 로브의 일부를 나타낸다.

도 5는 도 4에 상응하는 섹션으로, 회전자가 다른 각도 위치에 있는 것을 나타낸다.

도 6은 도 4에 상응하는 섹션으로, 회전자가 제3의 각도 위치에 있는 것을 나타낸다.

도 7은 도 5의 세부 확대도이다.

본 발명에 따르면, 전술한 목적은 앞서 기술한 종류의 한 쌍의 협동형 스크루 회전자에 의해 해결되는데, 그 특징은 다음과 같다. 수형 회전자 로브의 하나 이상의 플랭크는 원호 세그먼트를 구비하고 적어도 이 세그먼트의 각각의 단부는 원호 형태이고 세그먼트의 각각의 원호형 부분은 반경이 동일하고 곡률 중심이 일치하며 이 반경은 수형 회전자의 외부 반경과 피치 반경 사이의 차와 상이하고, 상기 하나의 플랭크와 협동하는 암형 회전자 로브 플랭크는 수형 회전자 로브의 상기 플랭크 세그먼트와 협동하는 플랭크 세그먼트를 구비한다. 또한, 암형 또는 수형의 스크루 회전자는 본 발명에 따른 한 쌍의 협동형 스크루 회전자 중의 하나의 회전자를 형성할 수 있이며, 본 발명에 따른 한 쌍의 협동형 회전자는 회전 스크루 장치에 설치될 수 있다.

접촉 밴드는 특정 조건하에 두 개의 협동형 원호 플랭크 세그먼트에 의해 형성되므로, 두 개의 회전자 사이에서 순간적으로 형성되는 평면내 접촉면이 얻어진다. 평면내 접촉 밴드의 돌출부는 관찰 및 측정이 용이할 것이다. 단부 포인트들이 분명하게 형성될 것이고, 틈새(clearance)가 이들 단부 포인트에 마련될 수 있는데 단부 포인트들 중 하나에서 단일 포인트(one-point) 접촉에 대한 위험이 없다. 또, 민감한 제조 오차는 단부 포인트들이이 접촉 아크(원호)에 대해 용이하게 마모되므로 감소된다. 프로파일은 과도한 스트레스에 대한 위험 없이 마모에 의해 맞추어질 것이다. 이것은 덜 엄격한 공차 및 저가 제조에 대한 요건을 의미한다. 오목면은 중력에 의해 회전자 표면을 따라 이동하는 액체의 수집용 홈으로서도 역시 작용할 것이다. 따라서, 접촉부의 윤활은 향상되고 낮은 수준의 진동이 달성된다. 또한, 이것은 접촉 밴드의 단부 포인트에 항상 틈새가 허용될 수 있어서 비접촉 표면이 접촉할 표면으로부터 액막을 제거하는 현상이 일어나지 않게 되므로 촉진된다. 또한, 접촉 표면이 원치 않게 연장될 위험이 감소하므로, 최적의 표면을 사용하여 회전자 사이의 토크 전달을 수행할 수 있다. 이렇게 해서, 회전자 재료내의 스트레스 받는 표면이 최소화된다.

이러한 장점에 따라, 오일에 비해 저 점성인 액체가 윤활제로서 사용될 수 있다. 이 프로파일로 공기를 1 바(bar)로부터 8 바로 압축하면 물은 우수하게 사용되고, 이 압축은 환경 친화적이고 고도로 능률적인 것이 된다.

접촉에 대한 롤링 각도가 곡률 반경에 대해 한정된 조건에 따라 0보다 클 것이므로, 전술한 유럽 특허 제149 304호에 관련된 단점은 제거되고, 세그먼트의 반경 및 각도와 접촉력을 윤활제, 토크 및 다른 작동 조건에 따라 실제 상황에 따라 조정할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 암형 회전자 로브 플랭크의 협동형 플랭크 세그먼트는 적어도 그 단부가 원호 형태로, 수형 회전자 로브의 상응 세그먼트와 양호하게 협동하기 위한 최적 조건이 형성될 것이다. 따라서, 두 개의 세그먼트의 반경은 동일해야 좋은데, 이 경우에 표면은 가능한 한 상응하게 맞추어져 본 발명의 장점이 최적으로 이용될 것이기 때문이다.

양호한 실시예에 따라, 특정 플랭크 세그먼트가 수형 회전자 로브의 선두 플랭크상에 마련됨에 따라 본 발명의 장점이 큰 중요성을 갖는 수형 구동을 위해 이용될 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 세그먼트의 반경은 수형 회전자의 외부 반경과 그 피치 반경 사이의 차보다 더 작아야만 한다. 반경이 전술한 반경차의 0.2 내지 0.9 배, 양호하게는 0.65 내지 0.70 배의 범위에 있으면 유리한 것으로 밝혀졌다.

다른 방법으로서, 플랭크 세그먼트가 수형 회전자 로브의 후미 플랭크상에 마련되어, 회전자는 암형 구동에 알맞게 될 수 있다. 따라서, 세그먼트의 반경은 전술한 반경차보다 더 클 것이다. 적절한 범위는 전술한 반경차의 1.1 내지 2.0, 양호하게는 1.30 내지 1.35 배의 범위에 있다.

본 발명은 이동 포인트 발생형(travelling point generated) 프로파일에 유리하게 적용될 수 있는데, 이 이동 포인트 발생형 프로파일이란, 하나의(제1) 회전자가 회전함에 따라 제1 회전자의 로브 플랭크상의 소정 포인트에 의해 하나 또는 그 이상의 소정 부분에 프로파일 곡선이 발생되고, 상기 포인트는 제2 회전자의 로브 플랭크를 따라 동시에 연속적으로 이동하게 되는 프로파일을 말한다.

본 발명의 여러가지 유리한 실시예가 첨부된 청구범위에서 특정된다.

압축기는 두 개의 단부벽(3, 4)과 그 사이로 연장된 배럴벽(5)에 의해 형성된 작업 공간내에서 작동하는 한 쌍의 맞물림 스크루 회전자(1, 2)를 포함하는데, 이 배럴벽(5)의 내부 형상은 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 두 개의 교차형(일부 중첩형) 실린더와 실질적으로 상응하는 형태이다. 각각의 회전자(1, 2)는 복수 개의 로브(6, 7)와, 전체 회전자를 따라 헬리컬 형상으로 연장된 중간 홈을 갖는다. 하나의 회전자(1)는 수형 회전자 형태인데 각각의 로브의 주요부가 피치 원(pich circle) 외부에 위치하고, 다른 회전자는 암형 회전자 형태인데 각각의 로브의 주요부가 피치 원 내부에 위치한다. 암형 회전자는 보통 수형 회전자(1)보다 더 많은 로브를 갖는데, 통상의 로브 조합은 4+6이다. 저압 공기(또는 가스)가 입구 포트(8)를 통해 압축기의 작업 공간 안으로 진입한 후, 회전자와 작업 공간의 벽 사이에 형성된 셰브론(chevron)형 작업 챔버내에서 압축된다. 각각의 챔버는 회전자가 회전할 때 도 1에서 우측으로 이동하고, 작업 챔버의 용적은 입구 포트(8)와의 연통(communicaiton)이 차단된 후 그 사이클의 다음 단계 중에 지속적으로 감소할 것이다. 따라서, 공기는 압축될 것이고, 이 압축 공기는 출구 포트(9)를 통해 압축기를 빠져 나간다. 내부 압력비는 내부 용적 정량 즉, 작업 챔버와 입구 포트(8)와의 연통이 차단된 직후의 작업 챔버 용적과 작업 챔버가 출구 포트(9)와의 연통이 개시되는 때의 작업 챔버 용적 사이의 관계에 의해 정해진다.

압축 사이클은 평면에 전개된 배럴벽을 나타내는 도 3에 개략적으로 도시되는데, 수직선 즉, 작업 공간을 형성하는 실린더들이 교차하는 선은 두 개의 첨부(cusp)를 나타낸다. 사선들은 로브 상부와 배럴벽 사이에 형성된 밀봉선을 나타내는데, 사선은 회전자가 회전할 때 화살표(C) 방향으로 이동한다. 음영 표시 영역(A)은 입구 포트(8)로부터 차단된 직후의 작업 챔버를 나타내고, 음영 표시 영역(B)은 출구 포트(9) 쪽으로 개방이 개시된 작업 챔버를 나타낸다. 각각의 챔버의 용적은 챔버가 입구 포트(8)와 연통된 주입 단계 중에는 증가하고 그 후에는 감소하는 것을 알 수 있다.

도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 한 쌍의 스크루 회전자가 도시되어 있다. 회전자는 화살표로 표시한 대로 회전하는데, 수형 회전자가 구동 회전자이다. 수형 회전자의 외부 반경은 R_M으로, 그 피치 반경은 R_MP로 표시한다. 수형 회전자 로브(6)의 선두 플랭크는 도면 부호가 14이고 후미 플랭크는 15이며, 암형 회전자(7)의 선두 플랭크는 도면 부호가 16이고 후미 플랭크는 17이다. 수형 회전자 로브(6)의 선두 플랭크(14)는 두 포인트(12, 13) 사이에서 원호형으로 연장된 프로파일 세그먼트(profile segment; 11)를 갖는다. 암형 회전자 로브(7)의 후미 플랭크(17)상에는 수형 회전자 로브(6)의 원호 플랭크 세그먼트(11)와 협동하고, 원호 플랭크 세그먼트(11)에 상응하는 원호 플랭크 세그먼트(10)가 있으므로, 수형 회전자(1)로부터 암형 회전자(2)에 토크를 전달하는 접촉 밴드가 형성된다.

수형 회전자 로브(6)의 선두 플랭크(14)의 원호(11)는 그 중심(A_1M)이 수형 회전자의 피치 원(C_MP)상에 있고 그 반경(R)이 수형 회전자의 외부 반경(R_M)과 피치 반경(R_MP) 사이의 차보다 더 작다. 도시된 실시예에서 R₁은 R_M-R_MP의 대략 2/3이다. 원호(11)에 상응하는 암형 회전자 로브의 후미 플랭크상의 상응형 원호(10)는 그 중심이 암형 회전자의 피치 원(C_FP)상에 있고 반경(R₁)이 원호(11)의 반경과 동일하다. 각각의 원호의 연장 길이는 대략 1/2 라디안이다.

도시된 실시예에서, 수형 회전자 로브(6)는 그 후미 플랭크(15)상에도 역시 원호 세그먼트(18)가 마련되어 있다. 이 세그먼트(18)는 그 중심이 수형 회전자 피치 반경(C_MP)상에 있고, 그 반경이 R_M과 R_MP사이의 차보다 더 큰데 더 정밀하게는 R_M-R_MP의 4/3이다. 따라서, R₂의 크기는 R₁의 약 두 배이다. 원호(18)에 상응하는 암형 회전자 로브(7)의 선두 플랭크(16)상의 원호(19)는 그 중심이 암형 회전자 피치 반경(C_FP)상에 있고 직경(R₂)이 원호(18)의 반경과 동일하다. 각각의 원호(18, 19)의 연장 길이는 대략 1/4 라디안이다. R₂가 R₁보다 약 두 배 크므로, 원호(18, 19)의 길이는 원호(10, 11)와 대략 동일하다.

따라서, 회전자 쌍에는 각각의 로브의 양쪽 플랭크상에 본 발명에 따른 원호 세그먼트가 마련되어 있다. 화살표로 표시한 회전 방향은 수형 회전자 구동을 나타내고, 구동으로 인해 토크는 원호 세그먼트(10, 11)에 의해 형성된 접촉 밴드를 통해 수형 회전자로부터 암형 회전자에 전달되는데, 도시된 경우에서 원호 세그먼트(10, 11)가 회전하여 맞물리게 될 때의 위치는 도 4에 도시한 위치의 β_F1°전의 위치에서 발생하였다. 이 맞물림 위치는 도 5에 도시되어 있다.

암형 구동에 있어서, 구동 방향은 도 4에 표시된 것과 동일하고, 구동에 의해 회전자들이 회전되어 맞물렸을 때 토크는 암형 회전자로부터 수형 회전자로 전달되는데, 이 때의 위치는 도 4에 도시한 위치의 β_F2°전의 위치에서 발생하였다. 이 맞물림 위치는 도 6에 도시되어 있다.

도 5에는, 수형 구동에 대해 원호 세그먼트(10, 11)가 서로 접촉하는 맞물림 위치가 도시되어 있다. 원호 세그먼트의 양 중심(A_1M, A_1F)은 롤링 포인트(rolling point; D)에서 일치한다.

도 5와 상응하게, 도 6에는, 암형 구동에서 원호 세그먼트(18, 19)가 서로 접촉할 때의 맞물림 위치가 도시되어 있다. 원호 세그먼트의 양 중심(A_2M, A_2F)은 롤링 포인트(D)에서 일치한다.

도 7에 있어서, 서로 협동하는 때의 플랭크 세그먼트(10, 11)가 확대 도시되어 있다. 실시예가 실선으로 도시되어 있는데, 이 경우 양 플랭크 세그먼트(10, 11)는 동일 반경의 연속된 원호이다. 다른 방법으로서, 각각의 또는 양 플랭크 세그먼트는 세그먼트(10)상의 오목부(10a)나 세그먼트의 평탄부(11a)에 의해 중간 구역에서 "홈"이 생길 수 있다.

Claims (15)

1. 각각의 회전자(1, 2)에는 헬리컬 형상으로 연장된 로브(6, 7) 및 중간 홈이 있으며 이들을 통해 상기 회전자(1, 2)들이 맞물리고,

   하나의 회전자는 수형 회전자(1)이며, 회전자 축선(O_M, O_F)에 수직한 섹션내에 있는 각각의 수형 회전자 로브(6)는 실질적으로 볼록한 선두 로브 플랭크(14)와 후미 로브 플랭크(15)를 구비하고,

   다른 회전자는 암형 회전자(2)이며, 암형 회전자 로브(7)는 실질적으로 오목한 선두 로브 플랭크(16) 및 후미 로브 플랭크(17)를 구비하고,

   상기 수형 회전자(1)와 암형 회전자(2)의 각각의 로브는 상기 섹션내에서 비대칭형 프로파일을 갖는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자(1, 2)에 있어서,

   수형 회전자 로브(6)의 하나 이상의 플랭크(14, 15)는 원호 세그먼트(11, 18)를 구비하고, 상기 세그먼트의 각각의 단부 중 적어도 하나는 원호 형태이며,

   세그먼트의 각각의 상기 원호 형태 부분은 동일 반경(R₁, R₂)과 일치하는 곡률 반경(A_1M, A_2M)을 갖고, 상기 반경(R₁, R₂)은 수형 회전자(1)의 외부 반경(R_M)과 피치 반경(R_MP) 사이의 차와 상이하며,

   상기 하나의 플랭크와 협동하는 암형 회전자 로브 플랭크(17, 16)는 수형 회전자 로브의 상기 플랭크 세그먼트(11, 18)와 협동하는 플랭크 세그먼트(10, 19)를 갖는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
2. 제1항에 있어서, 상기 암형 로터 로브 플랭크(17, 16)의 상기 플랭크 세그먼트(10, 19)는 적어도 이 세그먼트의 각각의 단부에서 원호 형태를 가지고, 각각의 상기 세그먼트의 원호 형태 부분은 동일한 반경(R1, R2)과 일치하는 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
3. 제2항에 있어서, 상기 암형 회전자 로브 플랭크(17, 16)의 상기 반경(R₁, R₂)은 수형 회전자 로브 플랭크(14, 15)의 상기 반경(R₁, R₂)과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수형 및 암형 회전자 로브 플랭크의 하나 이상의 상기 플랭크 세그먼트(11, 10; 18, 19)는 연속적인 원호인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나의 플랭크는 수형 회전자 로브의 선두 플랭크(14)이고, 상기 반경(R₁)은 상기 반경차(R_M-R_MP)의 0.2 내지 0.9 배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
6. 제5항에 있어서, 상기 세그먼트(11)는 0.2 내지 0.8 라디안, 양호하게는 0.5 라디안의 원호 길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나의 플랭크는 수형 회전자 로브(6)의 후미 플랭크(15)이고, 상기 반경(R₂)은 상기 반경차(R_M-R_MP)의 1.1 내지 2.0 배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
8. 제7항에 있어서, 상기 세그먼트(18)는 0.1 내지 0.4 라디안, 양호하게는 0.25 라디안의 원호 길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 수형 회전자 로브 플랭크(14, 15)와 각각의 암형 회전자 플랭크(17, 16)는 상기 세그먼트를 갖는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
10. 제9항에 있어서, 수형 회전자 로브의 선두 플랭크(14)의 상기 반경(R₁)은 상기 반경차(R_M-R_MP)의 0.2 내지 0.9 배의 범위에 있고, 암형 회전자 로브의 후미 플랭크의 상기 반경(R₂)은 상기 반경차(R_M-R_MP)의 1.1 내지 2.0 배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
11. 제10항에 있어서, 수형 회전자 로브(6)의 후미 플랭크의 상기 반경(R₂)과 암형 회전자 로브의 선두 플랭크의 상기 반경(R₁) 사이의 비는 1.3 내지 5의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 원호 세그먼트(11, 18; 10, 19)는 적어도 부분적으로는 그 곡률 중심(A_1M, A_2M; F_1M, F_2M)이 각각의 회전자의 피치 원(C_MP, C_FP)상에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 로브(6, 7)는 적어도 부분적으로는 이동 포인트 발생형인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 협동형 스크루 회전자.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 한 쌍의 협동형 스크루 회전자의 하나를 형성할 수 있도록 형성된 수형 또는 암형 유형의 스크루 회전자.
15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 한 쌍의 협동형 회전자가 제공되는 회전 스크루 장치.