KR20010099195A - 로타리 피스톤 - Google Patents

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KR20010099195A
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Abstract

본 발명은 로타리 기관(우선권20-2001-0015633,출원10-2001-0035282) 및 유체를 위한 회전 왕복동 피스톤을 사용한 압축기(2001-0016303)의 피스톤(22)으로서
본론에 들어가기전 위의 출원한 기관 및 압축기를 간단히 설명하면 장, 정, 단형의 매우 두꺼운 파이프 에 원판을 일체로 덮힌 형태가 회전체(16)이다.
회전축(14)은 회전체(16)의 중심을 관통하고 회전체(16)와 일체로 고정된 파이프이다.
안내대(4)는 회전체를 감싸고 있는 하우징(6)에 포함되어 있고 회전체(16)와 회전축(14) 사이의 공간에 위치하며 타원형으로 회전체(16)가 회전하면 회전체(16)내의 피스톤(22)이 안내대(4)의 높낮이에 접연되어 왕복운동한다. 회전체(16)에는 다수의 작동실(18)과 흡 배기공(46)이 있고 피스톤(22)은 작동실(18) 내에서 축핀(20)에 의해 왕복운동을 할 수 있다.
회전체(16)가 회전하면 피스톤(22)이 축핀(20)에 의해 고정된 타원형인 안내대(4)를 따라 회전하면서 왕복운동을 하고 흡배기공(46)을 통해 가스를 흡입과 압축 그리고 폭발, 배출을 한다.(도1참조)
위의 설명은 로타리기관(10-2001-0035282)이나 폭발을 흡입으로 배출을 압축으로 용어를 바꾸면 원리가 유체를 위한 회전 왕복동 피스톤을 사용한 압축기(2001-0016303)와 같아 지므로 로타리기관(도1)의 피스톤(22)으로 설명하기로 한다.
본 발명의 피스톤(22)은 피스톤(22)에 피스톤씰(48)을 두어 흡입가스 및 배기가스와 윤활유가 섞여 매연이 발생하는 것을 방지하고 가스를 밀봉하며 피스톤등(22-1)에 와류홈(22-2)을 두어 피스톤(22)의 작동에 의해 가스가 와류를 일으키며 피스톤(22)의 꼬리에 피스톤 꼬리로울러(23)를 달아 압축력에 의한 안내대(4)와의 마찰 부하 감소하고 안내대(4)에 의해 피스톤(22)이 받는 압력이 분산되도록 피스톤(22)의 머리 아래 턱부분을 만들고 목과 배부분을 피스톤 꼬리 로울러(23)의 외경원까지 오목형태로 연결하여 안내대(4)와 접연하는 접촉부가 순항하며 가스를 압축과 배출하도록한다.

Description

로타리 피스톤 {Rotary Piston }
행정에 의한 피스톤(22)의 회전으로 안내대(4)와의 마찰과 압력의 부하를 순행하고 가스의 밀봉과 윤할 냉각을 구체화하여 완전한 로타리 기관으로 정립하여 왕복동 기관의 피스톤의 편마모와 불안정한 윤활 방지와 방켈기관과 달리 피스톤 씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b)로 연료와 윤활유를 분리하여 매연을 줄이고 행정 변화로부터 안정시키는데 있다.
왕복동 기관의 피스톤이 편마모가 되지않고 커넥팅로드에 따른 중량과 윤활 및 반켈기관의 구조적 결함을 줄이려면 중량을 적게하고 왕복장치를 단순화하며 구조적 변경을 하여야 한다.
그러기 위하여 기관을 회전운동으로 할 수밖에 없고 회전체 내에서 원활한 흡입 압축과 폭발 배기가 이루어 지는 과정에서 일어나는 맥동에 의한 압축과 마찰부하를 줄여야하고 매연을 방지하기 위해서 씰에 의한 연료와 윤활유가 분리 공급되어야 한다.
왕복동 기관의 경우 커넥팅로드에 의하여 피스톤이 왕복운동을 하고 피스톤의 씰링에 의해 실린더 내 가스를 밀봉하며 피스톤 헤드에 굴곡을 주어 와류를 일으킨다.
로타리기관인 반켈기관의 가스 밀봉은 에피트로코이드형상의 하우징 내면과 회전 피스톤의 씰 정점 원형부분과 접촉에 의한 것 으로 연료와 윤활유의 혼합사용으로 인해 매연이 발생한다.
본기관은 축핀(20)이 있는 회전하는 피스톤(22)이 타원형의 안내대(4)를 따라 회전함으로서 피스톤(22)이 작동실(18) 내에서 왕복운동을 하고 피스톤(22)의 피스톤씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b)로서 가스와 윤활유를 분리하고 피스톤등(22-1)에 와류홈(22-2)을 두어 가스를 와류시킨다.
도1은 이중출원한 로타리 기관을 도시하는 평단면도
도2은 피스톤과 씰 및 판스프링을 도시하는 사시도
피스톤은 피스톤(22), 축핀(20), 핀20-1, 피스톤 꼬리로울러(23), 로울러 축핀(23-1), 로울러 핀(23-2), 피스톤 씰홈(48-1), 피스톤 씰 판스프링(48-2), 피스톤씰 판스프링 보조판(48-2a),피스톤 씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b), 와류홈(22-2)로 구성된다.
피스톤(22)을 원판쪽에서 본 형태는 축핀(20)을 눈으로 하여 머리에서 등쪽으로 원으로 굽은등과 엉덩이쪽에서 안으로 들어간 끝에 꼬리가 붙어있고 앞쪽으로 보면 턱에서 오목하게 꼬리까지 이어진 배가 있다.
고정된 타원형의 안내대(4)는 피스톤(22)의 배쪽에 있다.
피스톤(22)은 기준점에서 내경원과 외경원을 그어 내경원 부분을 삭제한 원판을 각각 등간격으로 다수의 경계부와 피스톤부로 나누고 피스톤 부를 선택 사양하여 피스톤으로하되 같은 높이로 하여 체적을 같게하고 피스톤(22)이되는 각 피스톤부의 원판면 한쪽의 구멍에 축핀(20)을 끼우고 일체로 고정되게 사이 구멍에 핀(20-1)을 끼우고 자르는 마감선은 작동실(18)과 피스톤(22)의 밀봉이 용이 하도록 하기위해 축핀(20)쪽은 축된(20)을 중심으로 외경원과 내경원과의 병행한 거리를 직경으로 하여 외경선에서 내경선쪽으로 반원이 되게하고 꼬리쪽의 밀봉을 위해서는 축핀(20)을 회전축으로 하여 왕복 회전궤도선으로 한다.
피스톤(22)의 하우징인 작동실(18)을 가진 회전체(16)가 회전할 때 안내대(4)에 의해 피스톤(22)이 받는 회전 압축력을 피스톤의 오목한 배부분에 분산하기 위해 상기한 축핀(20)쪽의 내경선의 반원 끝에서 반원 이상되도록 완만한 곡선으로 연결하여 피스톤의 턱을 만들고 목과 배를 오목형태의 곡선으로 꼬리부 내경선까지 연결하되 안내대(4)에 주는 마찰을 줄이기위한 피스톤 꼬리 로울러(23)를 꼬리부의 내경선과 축핀(20)을 중심으로 왕복 회전 궤도선 내에 피스톤 꼬리 로울러(23)의 외경원 선을 맞추고 꼬리 끝부분은 피스톤꼬리로울러(23) 보다 작은원으로 절삭하여 안내대(4)와의 압력마찰을 로울러가 담당하게한다.
작동실(18) 내의 가스를 와류 시키기위해서 피스톤등(22-1)에 와류홈(22-2)을 둔다.
피스톤 씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b)은 회전체(16)의 작동실(18) 내 가스가밀봉되도록 피스톤(22)의 등선인 외경선을 병행한 양 가장자리선을 피스톤(22) 높이면의 양 직선과 이어 둘러 일체가 되도록 피스톤 씰홈(48-1)을 만들고 피스톤 씰 판스프링(48-2) 및 피스톤씰 판스프링 보조판(48-2a)과 피스톤씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b)을 삽입한다.
피스톤 씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b)은 피스톤 씰홈(48-1)에 피스톤 씰 판스프링(48-2)과 피스톤씰 판스프링 보조판(48-2a)을 밀어넣고 ━형 씰의 양면에형 씰을 끼워 넣는다.
피스톤(22)의 꼬리부분은 피스톤 꼬리 로울러(23)를 밀어 넣어 끼울 수 있도록 층계로 요철하여 홈을 내고 로울러 축핀(23-1)구멍을 뚫고 회전에 이상이 없도록 피스톤(22)의 꼬리끝을 피스톤 꼬리로울러(23) 보다 작은 원으로 절삭 마감한다.
피스톤 꼬리로울러(23)를 피스톤(22) 꼬리의 층계되고 요철된 로울러의 홈에 끼우고 로울러 축핀(23-1)으로 피스톤 꼬리 로울러(23)와 피스톤(22)꼬리 홈의 구멍에 끼워 연결하고 로울러 핀(23-2)으로 피스톤 꼬리로울러(23)와 로울러 축핀(23-1)을 관통한 구멍에 끼워넣어 피스톤 꼬리로울러(23)를 피스톤 꼬리부분에 안정시킨다.
가스의 와류를 유인하기위해 피스톤등(22-1)부분에 와류홈(22-2)이 있고 가스를 와류시킨다.
피스톤(22)의 피스톤 씰(48-3a,b.48-4a,b.48-5a,b)은 작동실(18) 내의 가스를 밀봉을 하고, 피스톤등(22-1)의 와류홈(22-2)은 가스를 와류시키며 피스톤 꼬리로울러(23)는 안내대(4)에 주는 압축 회전 마찰을 순연시키고 가스압축시 피스톤(22) 배의 오목선에 안내대(4)가 주는 압축력이 분산되고 피스톤 꼬리 로울러(23)는 안내대(4)와의 압축 마찰을 순연하여 보다 안전한 로타리기관을 만든다.

Claims (2)

  1. 기준점에서 내경원과 외경원을 그어 내경원 부분을 삭제한 원판을 각각 등간격으로 다수의 경계부와 피스톤부로 나누고 피스톤부를 선택사양하여 피스톤으로 하되 같은 높이로 하여 체적이 같게하고 작동실(18) 내에서 회전왕복이 용이하도록 피스톤부 한쪽에 피스톤부와 고정되도록 축핀(20)을 끼우고, 자르는 마감선은 작동실(18)과 피스톤(22)의 밀봉이 용이하도록 하기 위해 축핀(20)쪽은 외경원과 내경원과의 병행한 거리를 직경으로 하여 외경선에서 내경선 쪽으로 반원이 되고 꼬리쪽의 밀봉을 위해서는 축핀(20)을 회전축으로 하여 왕복 회전궤도가 되며 안내대(4)에 의해 피스톤(22)이 받는 회전 압축력을 피스톤(22)에 분산하기위해 상기한 축핀(20)쪽의 내경선의 반원끝에서 연결하여 반원 이상되도록 완만한 곡선으로 하되 오목형태의 곡선과 이어 꼬리부분의 내경선과 축핀을 축으로한 꼬리부의 왕복 회전선에 피스톤 꼬리로울러(23) 외경원을 일치시킨 곳 까지 연결한 피스톤(22)으로서 작동실(18) 내의 가스를 와류 시키기위한 피스톤 등(22-1)에 와류홈(22-2)을 둔 것을 포함한다.
  2. 청구1에 있어서 씰을 한 것으로서 씰홈(48-1)을 볼록한 양쪽 피스톤등(22-1) 선과 병행한 피스톤(22)의 원판면쪽 가장자리 선과 가장 가까운 피스톤(22)의 양쪽 높이면의 선을 일체로 연결한 선을 씰홈(48-1)으로 하여 피스톤 씰 판스프링(48-2)및 피스톤씰 판스프링 보조판(48-2a)과형의 피스톤씰(48-4a,48-4b) 양면에형의 피스톤씰(48-3a,48-3b,48-5a,48-5b)을 삽입한 피스톤(22)
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