KR20070001923A - Method of transforming energy in a rotary screw machine of volumetric type - Google Patents

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KR20070001923A
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나탈야 세메노브나 고르반
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엘톰 엔터프라이시즈 리미티드
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Abstract

A method of transforming energy in a rotary screw machine that comprises a first and a second set of conjugated male and female elements spaced apart from each other along a central axis and having inner/outer profiled surfaces. Upon rotary motion of the male and/or female elements, working chambers are formed between these elements. The working chambers perform an axial movement. The rotary motions of the different sets (1, 2, 3) are synchronized in such a manner that synchronous and inphase motion of the elements in the different sets is performed with different values of angular periods of oscillation of axial movement of the working chambers. Thereby, a working medium transported in these working chambers can be compressed or expanded. ® KIPO & WIPO 2007

Description

용적 타입 회전식 추진기 내의 에너지 변환방법{METHOD OF TRANSFORMING ENERGY IN A ROTARY SCREW MACHINE OF VOLUMETRIC TYPE}METHOOD OF TRANSFORMING ENERGY IN A ROTARY SCREW MACHINE OF VOLUMETRIC TYPE}

본 발명은 회전식 추진기 내의 에너지를 변환시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of converting energy in a rotary propeller.

회전식 용적 추진기(volume screw machines of rotary type)는 켤레결합 추진 요소(conjugated screw elements)를 구성하는, 암(둘러싸는) 추진 요소와 수(둘러싸이는) 추진 요소를 포함한다. 암 추진 요소는 내부 외형면(내부 추진면, 암 표면)을 가지고, 그리고 수 추진 요소는 외부 외형면(외부 추진면, 수 표면)을 갖는다. 상기 추진면(screw surface)은 비-원통형(non-cylindrical)으로, 상기 요소를 반경방향으로 제한한다. 상기 요소들은 평행하고, 일반적으로 같은 공간을 차지하지 않는 축선을 중심으로 하면서, 길이(E)(편심거리)로 이격 분리되어 있다.Volume screw machines of rotary type include a female (enclosing) propulsion element and a number (enclosing) propulsion element, which constitute a conjugated screw element. The female propulsion element has an inner contour surface (inner propulsion surface, female surface) and the male propulsion element has an outer contour surface (outer propulsion surface, male surface). The screw surface is non-cylindrical, restricting the element radially. The elements are parallel and are separated by a length E (eccentric distance), centering on an axis which generally does not occupy the same space.

상기 타입의 3차원형 회전식 추진기가 미국특허 5,439,359호에 기술되어 있으며, 여기에서는 고정된 암 요소로 둘러싸인 수 요소가 암 요소에 대해 행성운동(planetary motion)을 한다.Three-dimensional rotary propellers of this type are described in US Pat. No. 5,439,359, wherein a male element surrounded by a fixed arm element makes planetary motion with respect to the arm element.

내부 켤레결합된 회전식 용적 추진기의 작업실(working chamber)은 상기 암수 곡선으로 이루어진 요소로 구성된 운동 메카니즘(kinematic mechanisms)으로 형성된다.The working chamber of the internally coupled rotary volume propeller is formed by kinematic mechanisms consisting of the elements of the male and female curves.

운동 변환은 상호연결된 암수 요소의 회전운동에 기본하며, 상기 암수 요소는 상호 간의 기계적 곡선 접선(mechanical curvilinear contact)을 이루고, 그리고 공간 내에서 켤레결합 요소 간의 상대적 운동을 할 때에 축선방향 운동을 하는 작업 물체용의 폐쇄 작업실(closed working chambers)을 형성한다.The motion transformation is based on the rotational movement of interconnected male and female elements, which make mechanical curvilinear contact with each other and perform axial movement when making relative movement between paired elements in space. Create closed working chambers for the object.

대부분의 경우에서, 추진면은 프랑스 특허원 FR-A-997957호 및 미국특허 US 3,975,120호에서 공지된 예와 같이 원형(원추형) 형태로 이루어진다. 모터에 사용되는 경우에 운동 변환에 대한 설명은, 프랑스 파리에서, TECHNIP판으로 출판된, 드릴 과정, 브이.티라스폴스키(V. Tiraspolskyi)의 "드릴작업에서 수력학식 다운홀 모터(Hydraulical Downhole Motors in Drilling)"(258-259쪽 기재)에 기재되어져 있다.In most cases, the propelling surface is in the form of a circle (cone), as in the examples known from French patent application FR-A-997957 and US Pat. No. 3,975,120. The description of kinetic transformations when used in motors is described in V. Tiraspolskyi's "Drilling, Hydraulic Downhole Motors" drill process, published in TECHNIP in Paris, France. in Drilling "(see pages 258-259).

종래기술의 추진기에서 에너지를 변환하는 방법의 효과는 상기 추진기에서 발생하는 열역학 처리의 강도로 판단되며, 일반적인 매개변수 "각도 사이클(angular cycle)"에 의해 특징이 나타난다. 상기 사이클은, 독립 자유도(an independent degree of freedom)를 가진 요소로 선택된 회전운동 요소(암, 수 또는 동조 링크)의 전환 각도(turn angle)와 동일하다.The effectiveness of the method of converting energy in prior art propellers is judged by the strength of the thermodynamic treatment occurring in the propellers and is characterized by the general parameter "angular cycle". The cycle is equal to the turn angle of the rotational motion element (female, male or tuning link) selected as an element with an independent degree of freedom.

상기 각도 사이클은, 암수 요소로 형성된 작업실 단면적의 전체 변화(개방 및 폐쇄) 주기가 발생하고, 외부 추진면을 가진 추진기에서의 일 주기(Pf)에 대한 내부 추진면을 가진 추진기에서의 일 주기(Pm)로 작업실이 축선방향 이동이 발생하는, 독립 자유도를 가진 부재의 전환 각도와 동일하다.The angular cycle is a period in which a total change (open and closed) period of the cross sectional area of the work chamber formed by the male and female elements occurs, and the period in which the propeller has an internal propulsion surface with respect to the period of work P f in the external propeller surface. (P m ) is equal to the switching angle of the member with independent degrees of freedom, in which the axial movement of the work chamber occurs.

유사한 용적 추진기에서 실현된 곡선 형태의 켤레결합 요소를 가진 회전식 용적 추진기에서 에너지를 변환하는 종래 방법에는 다음과 같은 결함이 있다.The conventional method of converting energy in a rotary volume propeller with curved paired elements realized in similar volume propellers has the following drawbacks.

-체계적인 운동을 불완전하게 처리하기 때문에, 독립 자유도를 가진 운전부재의 전환 당 각도 사이클(angular cycles per one turn)의 양을 증가시키지 못함으로 인한, 기계적 위치에너지(technical potential)의 제한;Limiting the mechanical potential energy due to incomplete handling of the systemic movement, thereby not increasing the amount of angular cycles per one turn of the driving member with independent degrees of freedom;

-유사 추진기의 특정 파워의 제한;Limiting the specific power of the similar propeller;

-효율 제한;-Efficiency limitation;

-추진기의 고정 몸체에 반력(反力) 발생.-Reaction in the fixed body of the propeller.

모든 경우에서, 내부 켤레결합 추진 요소의 종축선은 평행하게 있다. 때때로, 상기 요소는 편심(eccentricity)을 가지며, 그 일부에는 작동성이 있다. 행성운동(planetary motion) 또는 차동운동(differential motion)이 제공된다. In all cases, the longitudinal axis of the inner conjugate propulsion element is parallel. Sometimes the element has eccentricity, some of which is operable. Planetary motion or differential motion is provided.

본 발명의 목적은 상술된 문제를 해결하는 것이다.The object of the present invention is to solve the above-mentioned problem.

본 발명에서 사용된 용적 추진기는, 추진기의 중심축선을 따라서, 서로 이격 분리된 적어도 2세트의 켤레결합 암수 요소를 포함한다. 각 세트의 암 요소는 제1종축선을 중심으로 하는 내부 형상면(inner profiled surface)을 갖고 그리고 각 세트의 수 요소는 제2종축선을 중심으로 하는 외부 형상면(outer profiled surface)을 갖는다. 제1 및 제2종축선은 서로 평행하게 있다. 상기 수 요소는 대응 암 요소의 공동에 위치한다.The volume propeller used in the present invention includes at least two sets of paired male and female elements spaced apart from each other along the central axis of the propeller. Each set of female elements has an inner profiled surface about the first longitudinal axis and each set of male elements has an outer profiled surface about the second longitudinal axis. The first and second longitudinal axes are parallel to each other. The male element is located in the cavity of the corresponding female element.

본 발명에 따르는 회전식 추진기에서 에너지를 변환시키는 방법은, 암 및/또는 수 작업 요소가 회전운동을 할 때에, 암 요소와 수 요소 사이에 형성된 작업실이 축선방향 동작을 하게 하는 것이다. 본 발명에서, 서로 다른 세트의 회전운동은, 서로 다른 세트에 있는 요소의 동기 및 동상 운동(synchronous and inphase motion)이 상기 작업실의 축선방향 동작의 진동(oscillation)이 서로 다른 각주기(angular periods)의 값으로 실시되는 방식으로 동시적으로 일어난다.The method of converting energy in the rotary propeller according to the invention is such that the working chamber formed between the female element and the male element has an axial motion when the female and / or the male element rotates. In the present invention, different sets of rotational movements include angular periods in which the synchronous and inphase motions of the elements in the different sets differ from each other in oscillation of the axial motion of the laboratory. It happens simultaneously in a way that is carried out with the value of.

즉, 상기 추진기의 부품(또는 요소)은, 1개 켤레결합 요소가 동작할 때에, 각 세트에 있는 동축(同軸) 종축선이 사전 결정된 비율(일 요소의 다른 일 요소에 대한 비)에 따른 특정한 값의 각속도(angular velocity)로 운동하는 방식으로 배열된다.That is, the component (or element) of the propeller is characterized by the fact that when one pair of coupling elements is operated, the coaxial longitudinal axis in each set is determined according to a predetermined ratio (ratio of one element to another). Arranged in such a way that they move with the angular velocity of the values.

상기 동기화는 상기 추진기의 기능을 최적하게 하는데 도움을 준다.The synchronization helps to optimize the function of the propeller.

본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 각주기는 일 세트에서 다음 세트로 가면서 감소하여, 압축 작업 매체를 갖는다. 다른 실시예에서, 상기 각주기는 일 세트에서 다음 세트로 가면서 증가하여, 팽창 작업 매체를 갖는다.In a preferred embodiment of the present invention, each cycle decreases from one set to the next, having a compressed working medium. In another embodiment, each cycle increases from one set to the next, having an inflation working medium.

상기 추진기는 로터(rotor)와 반-로터(contrarotor) 양쪽을 포함하며, 상기 반-로터는 로터의 회전방향과 반대방향으로 회전한다. 로터와 반-로터 사이에 행성운동하는 요소가 설치된다. 이 실시예에서는 작업실 내의 작업 매체의 안정적이고 균형있는 동작이 용이하게 이루어진다.The propeller includes both a rotor and a contrarotor, the half-rotor rotating in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor. Between the rotor and the half-rotor a planetary element is installed. In this embodiment, stable and balanced operation of the working medium in the working room is facilitated.

결합 수단으로, 기계적 장치(mechanical device)를 사용할 수 있다. 선택적으로, 다른 세트를 결합하는데 상기 작업 매체를 사용할 수도 있다. 상기 선택 수단을 조합한 경우에, 동기화 수단(the means for synchronizing)은 (적어도 부분적으로) 중공 샤프트를 포함하며, 상기 작업 매체는 상기 샤프트를 통해 지나간다.As a coupling means, a mechanical device can be used. Alternatively, the working medium may be used to join another set. In the case of combining the selection means, the means for synchronizing comprises (at least partially) a hollow shaft, the working medium passing through the shaft.

다른 양호한 실시예에서는, 독립하여 있는 2자유도의 기계식 회전의 3자유도를 가진 차동운동 메카니즘을 형성하는 제1세트와, 독립하여 있는 1자유도의 기계식 회전의 2자유도를 가진 행성운동 메카니즘을 형성하는 제2세트를 사용한다. 제3세트의 켤레결합 요소는 차동운동 메카니즘을 형성할 수 있다.In another preferred embodiment, there is a first set of forming a differential motion mechanism having three degrees of freedom of independent two-degrees of mechanical rotation, and a second motion forming planetary movement mechanism having two degrees of freedom of mechanical rotations of one degree of freedom. Use two sets. The third set of conjugated elements can form a differential motion mechanism.

상기 추진기는 제1 및 제3세트의 켤레결합 요소가 기본적으로 동일한 단면을 가지게 하는 방식으로 정렬 배치된다. 즉, 제1 및 제3세트는 동일한 디자인으로 이루어지며, 제2세트에 의해 결합 된다. 특히, 추진 요소의 평균 반경 및/또는 두께 및/또는 표면의 기복은 동일하게 한다.The thrusters are arranged in such a way that the first and third sets of paired coupling elements have essentially the same cross section. That is, the first and third sets are of the same design and are joined by the second set. In particular, the average radius and / or thickness of the propulsion element and the relief of the surface are the same.

상기 세트는 물론, 1개 수 및 1개 암 요소 이상을 포함한다. 양호한 실시예에서, 상기 세트는 네스티 구조(nested structure)로 설치된다. 예를 들어, 상술된 제1 및 제2세트는, 작업 매체가 운반될 수 있는 채널에 의해 분리된 2개 그룹의 켤레결합 암수 요소를 포함할 수 있다.The set includes, of course, at least one male and one female element. In a preferred embodiment, the set is installed in a nested structure. For example, the first and second sets described above may include two groups of conjugated male and female elements separated by channels through which a working medium may be conveyed.

본 발명에 따르는 방법의 다른 양호한 실시예에서는, 작업 매체의 열 에너지가 이동되고, 열 교환기에 공급된다.(제1단계에서 작업 매체에서 이동되어, 제2단계에서 공급되거나 또는 다른 방식으로 순환)In another preferred embodiment of the method according to the invention, the heat energy of the working medium is transferred and supplied to a heat exchanger (moved from the working medium in the first stage, supplied in the second stage or otherwise circulated).

또한, 상기 세트 중의 일 세트에서 생성된 기계적 에너지를 다른 기계식 장치를 구동하는데 사용할 수 있다. 즉, 기계적 에너지를 회전식 추진기로부터 이끌어 낼 수 있다. 물론, 널리 알려진 열역학 법칙이 고려되어져야 하며, 특히 온도 변화는 상기 추진기의 임의 부분 또는 작업 매체에서 동시에 발생할 것이다. In addition, the mechanical energy generated in one of the sets can be used to drive other mechanical devices. In other words, mechanical energy can be derived from the rotary propeller. Of course, well known thermodynamic laws must be taken into account, in particular temperature changes will occur simultaneously in any part or working medium of the propeller.

도1a는 본 발명에 사용된 용적 추진기의 종단면도이다.1A is a longitudinal sectional view of a volume propeller used in the present invention.

도1b는 도1a의 용적 추진기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1B is a view schematically showing the configuration of the volume propeller of FIG. 1A.

도2는 도1a의 용적 추진기에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취된 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in the volume propeller of FIG. 1A. FIG.

도3은 도1a의 용적 추진기에서 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취된 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III in the volume propeller of FIG. 1A.

도4는 켤레결합 요소의 추진면의 단부 외형상이 기본적으로 어떻게 설계되는지를 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating how the end contour of the propelling surface of the mating element is basically designed.

도5는 nm=4의 대칭 오더를 가진 켤레결합 요소의 추진면을 전자 CAD로 작도한 입체 구성도이다.Fig. 5 is a three-dimensional schematic drawing of the propulsion surface of a coupled element with a symmetric order of n m = 4 in electronic CAD.

도1a 및 도1b에 도시된 본 발명에 사용된 용적 추진기는 3개의 다른 세트로 이루어진 켤레결합 요소를 포함한다. 즉, 제1세트(1)는 공기를 흡입 및 압축하는 차동 운동학적 메카니즘으로 형성되고, 제2세트(2)는 공기를 압축하는(그리고 작업실(140)에 연료 연소를 제공하는) 행성 메카니즘으로 형성되고 그리고, 제3세트(3)는 제2세트(2)의 작업실(140)에서 나온 연소 산물을 팽창시키는 차동 운동학적 메카니즘으로 형성된다.The volume propeller used in the present invention shown in Figs. 1A and 1B includes three different sets of paired elements. That is, the first set 1 is formed by a differential kinematic mechanism that inhales and compresses air, and the second set 2 is a planetary mechanism that compresses air (and provides fuel combustion to the work room 140). And the third set 3 is formed with a differential kinematic mechanism that expands the combustion product from the work chamber 140 of the second set 2.

다시 말해서, 발명에 사용된 용적 추진기는, 운동이 변환되고 그리고 작업 물체 에너지의 연속-순환식 변화(continuous-cyclic change)가 다른 구간의 작업실을 통해 상기 작업 물체가 지나가면서 동시에 발생하는, 회전 추진식 내연기 관(rotary screw internal combustion)이다. 따라서, 용적 추진기는 작업 물체 에너지를 발생한다. 용적 추진기에는 세트(1,3) 운영을 지원하는 동기화 장치(11,14)가 제공된다. 동기 장치는 도1b에 도시된 바와 같이 단일 요소로 제공된다.In other words, the volume propeller used in the invention is a rotational propulsion type in which movement is transformed and a continuous-cyclic change in the energy of the workpiece occurs simultaneously as the workpiece passes through the chamber in another section. Rotary screw internal combustion. Thus, the volume propeller generates work object energy. The volume propeller is provided with a synchronization device 11, 14 to support the operation of the set 1, 3. The synchronization device is provided as a single element as shown in FIG. 1B.

본 발명에 따르는 용적 추진기의 세트(1,2,3)는 서로 다르며, 상기 추진기의 중심 축선(Z)을 따라서 서로 이격 분리된 것임에 주의한다. 다시 말해서, 상기 세트(1,2,3)는 서로 둘러싸인 것이 아니다. 상기 세트(1,2,3)는 둘러싸여 있기 보다는, 전방 1개 세트 뒤에 1개 세트가 위치하거나 또는 전방 1개 세트와 일렬로 있는 것이다. 상기 세트들은 모두 추진기의 중심 축선을 중심으로 하고 있다.Note that the sets 1, 2, 3 of the volume propellers according to the invention are different and are spaced apart from each other along the center axis Z of the propeller. In other words, the sets 1, 2 and 3 are not surrounded by each other. The sets 1, 2 and 3 are not enclosed but rather one set behind one front set or in line with one front set. The sets are all about the central axis of the propeller.

상기 서로 다른 세트들은 기계적 링크와 기체 작업 물체의 작용, 예를 들면 가스 링크에 의해 결합 된다. 부분적으로 중공으로 이루어진 공통 샤프트(4)에 의해 제공된 메카니즘(1,2,3) 간에 기계적 링크에는, 샤프트에 부착된 크랭크(10)가 설치된다. 공기는 메카니즘 세트(1)로부터 메카니즘 세트(2)로 상기 샤프트(4)의 중공부분을 통해 지나간다. 상기 세트(1,2)는 함께, 용적 타입의 회전식 추진 압축기(compressor)를 형성한다. 상기 세트(2)는 연소실(140)을 제공하고 그리고 세트(2,3)는 서로 작용하여 용적 타입의 회전식 팽창 추진기(감속기:detander)를 형성한다.The different sets are coupled by the action of mechanical links and gaseous workpieces, for example gas links. In the mechanical link between the mechanisms 1, 2, 3 provided by the common shaft 4 which is partially hollow, a crank 10 is attached to the shaft. Air passes from the set of mechanisms 1 to the set of mechanisms 2 through the hollow portion of the shaft 4. The sets 1 and 2 together form a volumetric rotary propulsion compressor. The set 2 provides a combustion chamber 140 and the sets 2 and 3 interact with each other to form a volumetric rotary expansion propeller (detander).

제1 및 제2세트(1,3)는 2개 그룹의 켤레결합 요소 즉, 제1그룹의 요소(5,6,7; 5'6'7')와 제2그룹의 요소(15,16,17; 15'16'17')를 포함한다.The first and second sets (1,3) are two groups of conjugated elements, i.e. elements of the first group (5,6,7; 5'6'7 ') and elements of the second group (15,16). , 17; 15'16'17 ').

여기서, 제1세트(1)와 제2세트(3)는 기본적으로 동일한 형태, 예를 들면 동 일한 횡단면을 가지는 것임에 유념한다. 이러한 사실은 특히 1개 추진 요소를 갖는 경우에 그러하다. 상기 추진 요소는 같은 평균 반경과 같은 두께를 갖는다.It is noted here that the first set 1 and the second set 3 have basically the same shape, for example the same cross section. This is especially true with one propulsion element. The propulsion elements have the same average radius and the same thickness.

세부 내용은 다음과 같다: The details are as follows:

상기 제1세트는 각각 내부 형상면(105,115)을 가진 제1암 요소(5,15)를 포함하고, 여기서 상기 암 요소(5,15)는 용적 추진기의 대칭 축선인 고정 축선(Z)을 중심으로 한다. 상기 암 요소(5,15)는 6의 대칭 오더를 갖는다. 다음에 언급된 대칭 오더(symmetry order)의 개념은 상기 요소의 단부면의 회전 대칭으로 이해한다. 제1세트는 부가로, 암수 양쪽이 있는, 예를 들어 외부 트로코이드 면(trochoidal surface)(216,116)과 내부 트로코이드 면(206,106)을 구비하는, 제2요소(6,16)를 포함한다. 상기 요소는 5의 대칭 오더를 가지고 그리고 자신의 축선(06,016)을 중심으로 한다. 이들은 행성운동을 한다. 각각 4의 대칭 오더를 갖는 외부 형상면(207,217)이 있는 동기 요소(7,17)가 부가로 제공된다. 상기 요소 사이에는, 한 편에 작업실(100, 300)과 다른 한 편에 작업실(200,400)이 제공된다. 한 편에 요소(5,6,7)와 다른 한 편에 요소(15,16,17)와의 사이에 채널이 설치되어, 작업실(100,200)에 전달된 공기가 용적 추진기의 하부측(도1)으로 귀환되고, 이어서 작업실(300,400)까지 전달된다.The first set comprises first arm elements 5, 15 with internally shaped surfaces 105, 115, respectively, wherein the arm elements 5, 15 are centered on a fixed axis Z which is the axis of symmetry of the volume propeller. It is done. The arm elements 5, 15 have a symmetric order of six. The concept of symmetry order mentioned below is understood as the rotational symmetry of the end face of the element. The first set additionally includes second elements 6, 16 with both male and female, for example with external trochoidal surfaces 216, 116 and internal trocoid surfaces 206, 106. The element has a symmetric order of 5 and is centered around its axis (0 6 , 0 16 ). These are planetary motions. There are additionally provided synchronization elements 7, 17 with externally shaped surfaces 207, 217 with four symmetric orders, respectively. Between the elements, work rooms 100 and 300 are provided on one side and work rooms 200 and 400 on the other. A channel is installed between the elements 5, 6, 7 on one side and the elements 15, 16, 17 on the other side, so that the air delivered to the work room 100, 200 is lower side of the volume propeller (FIG. 1). Is returned to the work room 300,400.

상기 제2세트(2)는 오직 2개 켤레결합 요소만을 포함한다. 즉, 암 요소(8)는 축선(Z)을 중심으로 하는 3의 대칭 오더를 가진 내부 형상면(108)을 구비하고 그리고 수 요소는 2의 대칭 오더를 가진 외부 형상 트로코이드 면(209)을 구비하 며, 축선(09)을 중심으로 하며 행성운동을 실시한다. 작업실(140)은 상기 요소들 사이에 형성된다. 연료는 유입구(12)를 경유하여 상기 작업실(140)에 주입된다.The second set 2 comprises only two conjugated elements. In other words, the female element 8 has an inner shape plane 108 with three symmetric orders about the axis Z and the male element has an outer shape trocoid plane 209 with a symmetric order of two. It performs planetary motion around the axis (0 9 ). The working room 140 is formed between the elements. Fuel is injected into the work chamber 140 via the inlet 12.

제3세트(3)는 각각의 그룹에서, 고정 축선(Z)을 중심으로 하는, 4의 대칭 오더를 가진, 외부면(207',217')을 구비한 제1수 요소(7',17')를 포함한다. 암수 양쪽이 있는 제2요소(6',16')는, 양쪽이 5의 대칭 오더를 가진, 초기 트로코이드 면(106',206':116',216')을 포함한다. 상기 요소(6',16')는 제2축선(06',016')을 중심으로 하며, 행성운동을 한다. 6의 대칭 오더를 갖는 내부 형상면(105',115')이 있는 요소(5',15')는 동기화-요소로서 동작한다. 상기 요소 사이에는, 한 편에 작업실(100',300')과 다른 한 편에 작업실(200',400')이 형성된다.The third set 3 has, in each group, a first numerical element 7 ', 17 having an outer surface 207', 217 ', with a symmetrical order of four, around a fixed axis Z. Contains'). The second element 6 ', 16' with both male and female include initial trocoid planes 106 ', 206': 116 ', 216', both having a symmetric order of five. The elements 6 ', 16' are centered on the second axis 06 ', 016' and are in planetary motion. Elements 5 ', 15' with internally shaped surfaces 105 ', 115' with a symmetric order of 6 act as synchronization-elements. Between the elements, work rooms 100 ', 300' are formed on one side and work rooms 200 ', 400' on the other.

차동 메카니즘을 형성하는 도1에 도시된 세트(1)는 요소(5,6,7; 15,16,17)의 기계적 회전의 3자유도를 갖는다. 상기 2자유도는 1회전의 독립 자유도이다.The set 1 shown in FIG. 1 forming the differential mechanism has three degrees of freedom of mechanical rotation of the elements 5, 6, 7; 15, 16, 17. The two degrees of freedom is an independent degree of freedom of one revolution.

이는 상기와 같은 차동 메카니즘을 형성한 세트(3)의 요소(5',6',7'; 15',16',17')에도 동일하게 적용된다.The same applies to the elements 5 ', 6', 7 '; 15', 16 ', 17' of the set 3 which form such a differential mechanism.

도1에 도시된 세트(2)의 운동을 변환하는 행성 운동학적 메카니즘은 요소(9)의 기계적 회전의 2자유도를 갖는다. 상기 1자유도는 1회전의 독립 자유도이다.The planetary kinematic mechanism for converting the motion of the set 2 shown in FIG. 1 has two degrees of freedom of mechanical rotation of the element 9. The 1 degree of freedom is an independent degree of freedom of one revolution.

본 발명에서, 에너지 변환은 운동학적 메카니즘의 그룹으로 이루어진 세트에 있는 요소의 기계적인 연결 동작을 형성하는 켤레결합 요소의 동작 즉, 상호 간의 내부 공동에서 편심으로 동축으로 배치된 켤레결합 요소(5,6,7,15,16,17,8,9)에 의해 형성된 동작을 변환하여 실현된다. 또한, 동기 결합 링크(10)는 장치의 주 축 선과 자기 축선을 중심으로 요소가 동조식 상호 연결동작을 실시하는 대응 장치가 하는 것과 같이 사용된다. 이러한 실시를 하기 위해서, 동작 변환은 적어도 2개 그룹의 운동학적 메카니즘에서 동시성으로 실시되며, 상호간의 켤레결합 요소의 동작은 작업 물체 에너지를 수용하도록 변환된다. In the present invention, the energy conversion is the operation of the conjugate elements forming the mechanical coupling action of the elements in the set of groups of kinematic mechanisms, ie the conjugate elements arranged coaxially eccentrically in the internal cavities of each other 5, 6, 7, 15, 16, 17, 8, and 9 are realized by converting the operation formed by. In addition, the synchronous coupling link 10 is used as does a corresponding device in which an element performs a synchronous interconnection operation about the main axis and the magnetic axis of the device. In order to do this, the motion conversion is carried out simultaneously in at least two groups of kinematic mechanisms, the motions of the conjugate elements of each other being converted to receive the workpiece energy.

작업 물체가, 도1에 도시된 바와 같이 서로 기계적으로 연결되고 그리고 예를 들어 흡입과 압축 구간을 형성하는, 세트(1)에서의 차동 운동학적 메카니즘을 통해 지나가면서, 본 발명에 따르는 방법은 동기 및 동시적인 켤레결합 요소의 동작 변환의 실시를 용이하게 한다. 적어도, 세트(1)에 형성된 이러한 차동 운동학적 메카니즘은 일 기계적 회전의 3자유도를 가지며, 그 중의 2자유도는 독립적으로 있고, 그리고, 도1에 도시된 세트(2)의 행성 운동학적 메카니즘은 회전의 일 독립 자유도를 가진 작업 물체의 압축 및 배기 구간을 포함한다. 차동 및 행성 메카니즘에서, 출력 링크(4)의 전환 각도로 연산될 때에는, 작업실의 축선방향 동작의 다른 각도 주기 값이 주어진다.As the workpieces pass through the differential kinematic mechanism in set 1, which are mechanically connected to each other as shown in Fig. 1 and for example form a suction and compression zone, the method according to the invention is synchronized And facilitating implementation of motion conversion of the simultaneous conjugated element. At least, this differential kinematic mechanism formed in set 1 has three degrees of freedom of one mechanical rotation, of which two degrees of freedom are independent, and the planetary kinematic mechanism of set 2 shown in FIG. It includes the compression and exhaust sections of the workpiece with one independent degree of freedom. In differential and planetary mechanisms, when calculated with the switching angle of the output link 4, different angular period values of the axial motion of the workroom are given.

추진 요소를 부정형(arbitrary shape)으로 할 수는 없지만, 양호한 성질을 가지는 형태로 이루어져야 함에 주의 한다. 추진 요소의 양호한 형상(dm)은 형상(dm)이 nm=5의 대칭 오더를 가진 도4에 도시된 바와 같은 방식으로 구성된 것이다.Note that the propulsion element cannot be in an arbitrarily shape, but it must be in a shape with good properties. The preferred shape d m of the propulsion element is configured in the manner as shown in Fig. 4 in which the shape d m has a symmetric order of n m = 5.

형상은 파라메트릭(parametric) 폼(매개변수(t)에 종속)을 가진 하이포사이클로이드(hypocycloid)(Γ)의 구조로 시작한다.The shape begins with the structure of a hypocycloid (Γ) with a parametric form (dependent on the parameter t).

x(t)=E cos(nm-1)t+E(nm-1)cos tx (t) = E cos (n m -1) t + E (n m -1) cos t

y(t)=E sin(nm-1)t-E(nm-1)sin ty (t) = E sin (n m -1) tE (n m -1) sin t

대칭 오더 nm,(nm+1),(nm+2)...(nm+i)의 상기 하이포사이클로이드(Γ)는 곡선이며, 상기 곡선은, 반경 O1A=E와 중심 OE를 가진 원의 일 지점(A)으로 기술되고 그리고 도1에 도시된 바와 같이 중심 Om을 가진 Enm, E(nm+1), E(nm+2) ... E(nm+i)와 동일한 반경을 가진 다른 원의 내부 면을 따라서 활주 없이 감겨진다. 지점(A)이 상기 원과 접하는 지점은 B,C,D,F,I로 나타내었다. 대칭 오더 nm,(nm+1),(nm+2) ... (nm+i)의 상기 하이포사이클로이드(Γ)를 구성하는 같은 길(equivalent way)은 상술된 곡선에 기본하며, 중심(O2)과 반경 E(nm-1),E(nm+1) ... E(nm+1+i)의 원의 지점(A)을 가진 곡선은 Enm, E(nm+1), E(nm+2) ... E(nm+2+i)와 동일한 반경을 가진 원의 내부 면을 따라서 활주 없이 감겨지는 곡선이다.The hypocycloid (Γ) of symmetric orders n m , (n m +1), (n m +2) ... (n m + i) is a curve, the curve is a radius O 1A = E and a center O E m , E (n m +1), E (n m +2) ... E (n) with center O m , described as one point A of the circle with E and as shown in FIG. along the inner face of another circle with the same radius as m + i). The point where point A is in contact with the circle is indicated by B, C, D, F, I. The equivalent way constituting the hypocycloid (Γ) of symmetric orders n m , (n m +1), (n m +2) ... (n m + i) is based on the curves described above , A curve with the center (O 2 ) and the point (A) of a circle of radius E (n m -1), E (n m +1) ... E (n m + 1 + i) is given by En m , E (n m +1), E (n m +2) ... is a curve that is wound without sliding along the inner face of a circle with the same radius as E (n m + 2 + i).

본 발명에 추진 요소용으로 사용된 형상(Dm)은 하이포사이클로이드(Γ)에서 시작하여, 상기 하이포사이클로이드를 따라서, 예를 들어 도4에 2E, r0=FR=2E와 같은 반경(r0)의 원을 감아서 구해지며, 여기서, 감는 동안에, 상기 원의 중심은 하이포사이클로이드를 따라서 이동한다.The shape D m used for the propulsion element in the present invention starts at the hypocycloid (Γ), along the hypocycloid, for example in FIG. 4 with a radius r 0 such as 2E, r 0 = FR = 2E . Is obtained by winding a circle, wherein during winding, the center of the circle moves along the hypocycloid.

만일, r0이 Z축선(도1에 평면에 대한 수직 축선)을 따라서 단선적으로 변하 게 선택한다면, 형상 Dm이 구해지고, 파라메트릭 방정식(매개변수 t에 종속)은:If r 0 is chosen to vary unilinearly along the Z axis (vertical axis to the plane in Fig. 1), then shape D m is found and the parametric equation (depending on the parameter t) is:

x(t)=E〈cos[(n/(n+1)[arcsin(sin t)-t]]+n cos[(arcsin(sin t)-t)/(n+1)]〉+ r0(z)cos[arcsin(sin t)-(arcsin(sin t)-t)/(n+1)];x (t) = E <cos [(n / (n + 1) [arcsin (sin t) -t]] + n cos [(arcsin (sin t) -t) / (n + 1)]> + r 0 (z) cos [arcsin (sin t)-(arcsin (sin t) -t) / (n + 1)];

y(t)=E〈sin[(n/(n+1)[arcsin(sin t)-t]]+n sin[(arcsin(sin t)-t)/(n+1)]〉+ r0(z)sin[arcsin(sin t)-(arcsin(sin t)-t)/(n+1)];y (t) = E <sin [(n / (n + 1) [arcsin (sin t) -t]] + n sin [(arcsin (sin t) -t) / (n + 1)]> + r 0 (z) sin [arcsin (sin t)-(arcsin (sin t) -t) / (n + 1)];

여기서, n=nm-1 또는 n=nf-1 이다.Where n = n m −1 or n = n f −1.

도5는 상술된 구조식을 사용하여 구해진 추진 요소의 3차원 형상을 나타낸 도면이다.5 shows a three-dimensional shape of the propulsion element obtained using the structural formula described above.

수 요소(17,16,7,6,17',16',7',6',9)의 외부면(217,216,207,206,217',216', 207',206',209)의 모두와 암 요소(5,6,15,16,5',6',15',16',8)의 내부면(105, 106, 115,116,105',106',115',116',108)의 모두는 상술된 바와 같은 구성의 비-원통형 추진면에 의해 반경방향으로 제약을 받게 된다. 상기 면의 대칭 오더는 실내에서 실외로 가면서 증가한다는 사실이 주목한다. 제2세트에서, 추진 요소(9)는 2대칭 오더를 갖고, 반면에 추진 요소(8)는 3대칭 오더를 갖는다. 제1세트(1)와 제3세트(3)에서, 최내측 요소(17,17')는 4대칭 오더를 갖고 그리고 그 자신이 6대칭 오더의 내부 형상면(115,115')을 갖는 요소(15,15')에 의해 둘러싸인 5대칭 오더의 요소(16,16')에 의해 둘러 싸여지게 된다. 이러한 대칭 오더의 열(series)은 요소(7,7')에서 시작하여 요소(5,5')로 반복된다. All of the outer surfaces (217,216,207,206,217 ', 216', 207 ', 206', 209) of the male elements 17,16,7,6,17 ', 16', 7 ', 6', 9 and the female elements 5 All of the inner surfaces 105, 106, 115, 116, 105 ', 106', 115 ', 116', 108 of 6,15,16,5 ', 6', 15 ', 16', 8 are as described above. It is constrained radially by the non-cylindrical propelling surface of the configuration. Note that the symmetrical order of the face increases from indoors to outdoors. In the second set, the propulsion element 9 has a bisymmetrical order, while the propulsion element 8 has a trisymmetrical order. In the first set 1 and the third set 3, the innermost elements 17, 17 ′ have elements of four symmetry and themselves have elements 15, 115 ′ of internally shaped faces 115, 115 ′. Is surrounded by elements 16, 16 'of a 5 symmetric order surrounded by. This series of symmetric orders is repeated with elements 5,5 'starting at element 7,7'.

상기 요소(5,7,15,17,5',7',15',17')는 이들이 축선(Z)을 중심으로 회전할 수 있게 설정된다. 상기 요소(6,16,6',16',9)의 축선(O6,O16,O6',O16',O9)은 각각 가동성이다. 축선(O6)은 중앙 축선(Z)에 대해서 E1=E 편심거리를 갖고, 그리고 축선(O16)은 중앙 축선(Z)에 대해서 -E2(E1미만)의 편심거리를 갖는 것에 주의한다. 상기 축선(O6,016)은 중앙 축선을 횡단하는 라인에 배치된다. 회전하는 동안에는, 공간 상관 관계가 유지 보존된다. 다시 말해서, 만일 편심거리를 정적으로 균형진 용적 추진기를 구하는 방식으로 선택하게 되면, 상기 추진기가 또한 동적으로 균형지게 된다. 상기 요소(6,16,9)는 이들이 상기 축선(Z)을 중심으로 하는 행성운동을 실시할 수 있도록 상기 추진기에 설정된다. 상기 요소(6,16,6',16')를 추가 수단 없이 요소(5,7; 15,17; 5',7'; 15'17')사이에 각각 설정하여, 로터의 행성운동을 시작한다. 로터(9)는 샤프트(4)의 크랭크(10)에 힌지 된다.The elements 5, 7, 15, 17, 5 ′, 7 ′, 15 ′, 17 ′ are set such that they can rotate about the axis Z. The axes O 6 , O 16 , O 6 ′ , O 16 ′ , O 9 of the elements 6 , 16 , 6 ′ , 16 ′ , 9 are each movable. The axis O 6 has an eccentric distance E 1 = E with respect to the center axis Z, and the axis O 16 has an eccentric distance of -E 2 (less than E 1 ) with respect to the center axis Z. Be careful. The axis O 6 , 0 16 is arranged in a line crossing the central axis. During rotation, spatial correlation is maintained. In other words, if the eccentricity is chosen in such a way as to obtain a statically balanced volume propeller, the propeller is also dynamically balanced. The elements 6, 16, 9 are set in the propeller such that they can carry out planetary motion about the axis Z. The elements 6, 16, 6 ', 16' are set between the elements 5, 7, 15, 17, 5 ', 7', 15 '17' without additional means, respectively, to start the planetary motion of the rotor. do. The rotor 9 is hinged to the crank 10 of the shaft 4.

차동 메카니즘(1,3)과 행성 메카니즘(2)에서, 세트(1)에서의 압축에 따른 흡입과, 세트(2)의 작업실(140) 내의 작업물체의 방출로 인한 압축 및, 세트(3)의 작업 물체와 작업실(100',200',300',400')의 팽창이, 연속-순환식 실시가 이루어지도록, 상기 링크를 설정한다. 연소실(140)을 갖는 연소 구간은 행성 메카니즘(2)의 요소에 의해 형성되며, 행성 메카니즘의 단면은 도3에 도시된 바와 같다. 행성 메카니즘(2)은 중앙 고정된 스테이터(8)와 행성 로터-위성(9), 샤프트(4)에 있는 크랭크(10)로 구성된다. 장치(12)는 연소실(140) 내로 연료를 분사하고, 그 분사물을 점화시키는 일을 한다. 상기 연소실(140)은 요소(8,9)의 형상을 2회전 트위스트 1주기로 하거나 또는 상기 트위스트 2주기(일정 용적에서의 연료연소용)로 형성 된다.In the differential mechanism (1,3) and the planetary mechanism (2), the suction due to the compression in the set (1), the compression due to the release of the workpiece within the work chamber 140 of the set (2), and the set (3) The link is set up such that the expansion of the working object and the work room 100 ', 200', 300 ', 400' takes place in a continuous-circulating manner. The combustion section with the combustion chamber 140 is formed by the elements of the planetary mechanism 2, the cross section of the planetary mechanism being as shown in FIG. The planetary mechanism 2 consists of a centrally fixed stator 8, a planetary rotor-satellite 9 and a crank 10 in the shaft 4. The device 12 injects fuel into the combustion chamber 140 and ignites the injection. The combustion chamber 140 is formed of one cycle of two twists of the shape of the elements 8 and 9 or two cycles of twist (for fuel combustion at a constant volume).

고정 요소(8)와 함께, 요소(9)의 행성운동은 다음의 매개변수로 정의 된다.Together with the stationary element 8, the planetary motion of the element 9 is defined by the following parameters.

ω8=0, 대칭 오더 n8=3; n9=2; ω1회전동작(9)=1; ω9선회동작(9)=-0.5ω 8 = 0, symmetric order n 8 = 3; n 9 = 2; ω 1 = ω rotational motion 9 = 1; ω 9 = ω Swing operation (9) = -0.5

세트(2)에서의 총 용적은 샤프트(4) 회전용으로 V2=(3V140360/360)=3V140으로 주어진다. 각 세트에서, 중심 축선에 대한 암 추진요소(8)의 회전을 실시 한다. 선택적으로, 요소(8)를 고정적으로 할 수 있다. 제1요소와 켤레결합된 수 추진 요소(9)의 행성운동은, 동기 결합 링크-크랭크(10)의 도움을 받아 실시되거나 또는 제1세트와 동축으로 있는 제3(수(male))켤레결합 추진 요소의 도움을 받아 실시된다.The total volume in the set 2 is given by V 2 = (3V 140 360/360) = 3V 140 for the shaft 4 rotation. In each set, the arm propulsion element 8 is rotated about the central axis. Optionally, the element 8 can be fixed. The planetary motion of the male propulsion element 9 coupled with the first element is carried out with the aid of a synchronous coupling link-crank 10 or a third (male) coupling which is coaxial with the first set. Implemented with the help of the propulsion elements

제1세트에서는 제1그룹의 요소(5,6,7)에서 다음과 같은 3종류의 상태를 선택할 수 있다.In the first set, three types of states can be selected from the elements 5, 6 and 7 of the first group.

a)중앙 고정 축선에 대한 제1요소(5)의 회전(또는 비회전 상태)과 중앙 고정 축선에 대한 제3요소(동조)(7)의 회전(또는 비회전 상태),a) rotation (or non-rotation) of the first element 5 with respect to the central fixation axis and rotation (or non-rotation state) of the third element (tuning) with respect to the central fixation axis,

b)고정 중심 축선에 대한 제2요소(6)의 축선(06)의 회전, 그리고b) rotation of the axis 0 6 of the second element 6 with respect to the fixed center axis, and

c)제1요소와 동축으로 있는 동조 결합 링크(수 켤레결합된 추진 요소(7))의 도움을 받아 이루어지는 제2요소(6)의 선회동작(swivelling).c) Swivelling of the second element 6 with the aid of a synchronous coupling link (several propulsion elements 7 coupled coaxially with the first element).

상기 3종류의 상태는 다음을 포함하며, 제1세트(1)의 제2그룹의 요소(15,16,17)의 각각의 1개와 각각 기계적으로 동기화된다.The three states include the following and are mechanically synchronized with each one of the elements 15, 16 and 17 of the second group of the first set 1, respectively.

d)중앙 고정 축선에 대한 제1요소(15)의 회전(또는 비회전 상태)과 중앙 고 정 축선에 대한 제3요소(동조)(17)의 회전,d) rotation (or non-rotation) of the first element 15 with respect to the central fixed axis and rotation of the third element (tuning) 17 with respect to the central fixed axis,

e)고정 중심 축선에 대한 제2요소(16)의 축선(016)의 회전, 그리고e) rotation of the axis 0 16 of the second element 16 with respect to the fixed center axis, and

f)제2요소(16)의 선회동작.f) pivoting of the second element 16.

1쌍의 암-수 켤레결합된 요소의 각도 사이클(Ti)을 구하는 식은:The equation for the angular cycle (Ti) of a pair of female-male pairs is:

Figure 112006050077368-PCT00001
Figure 112006050077368-PCT00001

여기서: ωfm-자신의 중앙을 중심으로 하는 암 및 수 요소의 자체 각속도이고;Where: ω f , ω m -is the angular velocity of the male and female elements about their center;

ωi-독립 요소, 예를 들어 Ti값으로 정의된 회전(revolution) 및 전환 각(turn angle)을 실시하는 요소의 각속도이고;ω i -an angular velocity of an independent element, for example an element that implements a revolution and turn angle defined by a value of Ti;

nm ,f-대칭 오더이며, nm ,f는 외부 포위체를 가진 하이포트로코이드(hypotrochoid) 방식용이고; 그리고n m , f -symmetric order, n m , f for the hypotherochoid method with external enclosure; And

nf는 내부 포위체를 가진 에피트로코이드(epitrochoid) 방식용이다.n f is for epipitoid method with internal envelope.

세트1에서의 차동운동(요소(15,15:17,17)의 회전과 요소(6,16)의 행성운동 포함)은 다음의 매개변수로 정의 된다.The differential motion in set 1 (including the rotation of the elements 15, 15: 17, 17 and the planetary motion of the elements 6, 16) is defined by the following parameters:

ωro (5,15)=1; ωro (7,17)=-1;(ωro (7,17)re(6,16))/(ωro (5,15)re(6,16))=n5 ,15/n7 ,17 및 ωre(0-6),(0-16)=(ωro (5,15)n5,15ro (7,17)n7,17)/(n5 ,15/n7 ,17)=(6+4)/(6-4)=5;(ωs(6,16)re(6,16 ))/(ωro (5,15)re(6,16))=n5 ,15/n6 ,16 및 ωm(6,16)s(6,16)=(ωro (5,15)re(6,16))(n5 ,15/n6 ,16)+ωre(6,16)=(1-5)(6/5)+5=0.2ω ro (5,15) = 1; ω ro (7,17) = -1; (ω ro (7,17)re (6,16) ) / (ω ro (5,15)re (6,16) ) = n 5 , 15 / n 7 , 17 and ω re (0-6), (0-16) = (ω ro (5,15) n 5,15ro (7,17) n 7,17 ) / (n 5 , 15 / n 7 , 17 ) = (6 + 4) / (6-4) = 5; (ω s (6,16)re (6,16) ) / (ω ro (5,15) - ω re (6,16) ) = n 5 , 15 / n 6 , 16 and ω m (6,16) = ω s (6,16) = (ω ro (5,15)re (6,16 ) ) (n 5 , 15 / n 6 , 16 ) + ω re (6,16) = (1-5) (6/5) + 5 = 0.2

샤프트(4)의 회전을 조종하는 작업실(100,300)의 총 용적은 VT(100)=6V100360/90=24V100 및 VT (300)=6V300360/90=24V300으로 나타난다.The total volume of the studio (100 300) that controls the rotation of the shaft 4 is represented by V T (100) = 6V 100 360/90 = 24V 100 and V T (300) = 6V 300 360/90 = 24V 300.

샤프트(4)가 회전하는 동안에 작업실(200,400)의 총 용적은 VT(200)=5V200360/75=24V200 및 VT (300)=5V300360/75=24V300으로 나타난다.While the shaft 4 is rotating, the total volume of the chambers 200,400 is represented by V T 200 = 5V 200 360/75 = 24V 200 and V T 300 = 5V 300 360/75 = 24V 300 .

제3세트(3)로 돌아와서 설명하면, 고정 요소(7',17')의 차동운동, 샤프트(4)(독립 동작)에서 감속기(18)에 의해 주어진 각속도에 따른 요소(5,15' 또는 5',15')의 회전, 그리고 요소(6',16')의 행성운동(종속 동작)이 다음의 매개변수로 정의 되어짐에 유념한다.Returning to the third set 3, the differential movement of the fixed elements 7 ′, 17 ′, the elements 5, 15 ′ according to the angular velocity given by the reducer 18 in the shaft 4 (independent operation) or Note that the rotation of 5 'and 15' and the planetary motion of the elements 6 'and 16' are defined by the following parameters:

ω5',15'ro (5',15')=1/3; ωro (7',17')=0; ωre (0-6',0-16')=(ωro (5',15')n5',15')/(n5' ,15'-n7',17')=2/(6-4)=1, 및 ωs(6',16')=(ωre(5',15')re(6',16'))/(n5' ,15'/n6' ,16')+ωre(6',16')=(1/3-1)(6/5)+1=0.2ω 5 ', 15' = ω ro (5 ', 15') = 1/3; ω ro (7 ', 17') = 0; ω re (0-6 ', 0-16') = (ω ro (5 ', 15') n 5 ', 15' ) / (n 5 ' , 15' -n 7 ', 17' ) = 2 / (6-4) = 1, and ω s (6 ', 16') = (ω re (5 ', 15')re (6 ', 16') ) / (n 5 ' , 15' / n 6 ' , 16' ) + ω re (6 ', 16') = (1 / 3-1) (6/5) + 1 = 0.2

상기 샤프트(4)가 회전하는 중에 세트(3)의 작업실(100',300')의 총 용적은 ωT(100')=6V100'2π/3π=4V100' 및 VT (300')=6V300'2π/3π=4V300'으로 나타난다.While the shaft 4 is rotating, the total volume of the work rooms 100 ', 300' of the set 3 is ω T (100 ') = 6V 100' 2π / 3π = 4V 100 ' and V T (300'). = 6V 300 ' 2π / 3π = 4V 300' .

샤프트(4)가 회전하는 중에 작업실(200',400')의 총 용적은 VT(200')=5V200'2π/2.5π=4V200' 및 VT (400')=5V400'2π/2.5π=4V400'으로 나타난다.While the shaft 4 is rotating, the total volume of the chambers 200 ', 400' is equal to V T (200 ') = 5V 200' 2π / 2.5π = 4V 200 ' and V T (400') = 5V 400 ' 2π /2.5π=4V 400 ' .

상기 내용으로부터, 요소의 차동운동의 경우에서, 각도 사이클은 본 발명에 따라 작업실을 형성하는 추진 요소의 동작의 상대적 각속도를 변경하여 변화됨이 분명하게 되었다. 각도 사이클은 세트(1)에서 90도 이고, 세트(2)에서 360도 이고, 그리고 세트(3)에서 540도 이다. 다시 말해서, 작업 매체의 압축으로 감소되고 그리고 본 발명에 의거 작업 매체의 팽창으로 증가 된다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 효율이 향상된다.From the foregoing it has been clarified that in the case of differential movement of the element, the angular cycle is varied by changing the relative angular velocity of the motion of the propulsion element forming the workroom according to the invention. The angular cycle is 90 degrees in set 1, 360 degrees in set 2, and 540 degrees in set 3. In other words, it is reduced by the compression of the working medium and by the expansion of the working medium according to the invention. Thus, the efficiency of the method according to the invention is improved.

상기 작업실(100,200; 300,400)의 Z-축선을 따라 발휘되는 작업 매체의 축선방향 동작은 세트(1)에 있는 요소(6,16)의 중심(06,016)의 회전 방향으로 한정된다. 상술한 바와 같이, 작업 매체 동작을 동일 방향으로 선택하여, 중심(06,016)의 회전은 동일 방향을 나타낸다. 만일, 한 편에서의 작업실(100,200) 그리고 다른 한 편에서의 작업실(300,400)의 작업 매체 동작을 반대 방향으로 선택하기를 원하는 경우에는, 중심(06,016)의 회전을 역회전식으로 하여야 한다.The axial movement of the working medium exerted along the Z-axis of the work chambers 100, 200; 300, 400 is limited to the direction of rotation of the center 0 6 , 0 16 of the elements 6 , 16 in the set 1. As described above, by selecting the working medium operation in the same direction, the rotation of the center 0 6 , 0 16 indicates the same direction. If one wishes to select the working medium operation of the workrooms 100,200 on one side and the workrooms 300,400 on the other side in the opposite direction, the rotation of the center (0 6 , 0 16 ) should be reversed. do.

압축에 따른 흡입 세트(1)에서는, 메카니즘(2)에 작업 물체를 배출(방출)하면서 압축이 실시된다. 다른 운동 방식(1,2)을 선택함으로 인해서, 출력 링크(4)의 전환 각도로 연산된 작업실의 축선방향 동작의 각주기 값이 마찬가지로 다르게 된다.In the suction set 1 according to the compression, the compression is carried out while discharging (releasing) the working object to the mechanism 2. By choosing different modes of motion (1, 2), the angular period values of the axial motion of the work room calculated at the switching angle of the output link (4) are likewise different.

요소(5,6,7; 15,16,17)의 그룹을 포함하는 세트(1)는, 흡입 구간과, 연속-순환식 단계의 공기 압축을 실시하는 사전 압축 구간을 형성한다. 세트(2)에 있는 요소(8,9)의 그룹은 최종 압축과 작업 물체의 배출(방출)을 확실하게 한다. 차동 메카니즘(1)에서의 흡입 작업실(100,200)은 서로 간의 내부 공동의 편심거리와 동축으로 배치된 켤레결합 요소(5,6,7)의 외부 그룹에 의해 형성된다. 사전 압축은 공기가 켤레결합 요소(15,16,17)의 내부 그룹 안으로 펌핑될 때에 실시 된다. 동기화 장치(11)는 예를 들어 역회전식으로 등각 속도로 다른 방향으로 세트(1)의 요소-로터(5,7; 15,17)를 회전시키는 역할을 한다. 동시에, 세트(2)에 있는 로터(9)의 샤프트(4)가 회전하게 된다. 행성 메카니즘(2)의 최종 압축 작업실(140)은 요소(8,9)에 의해 형성되고, 요소(9)는 샤프트(4)의 크랭크(10)에서 자기-동기화(self-synchronization)에 의해 회전하도록 힌지 된다. 요소(8)는 고정된다.The set 1 comprising a group of elements 5, 6, 7; 15, 16, 17 forms an intake section and a precompression section which performs air compression in a continuous-circulating step. The group of elements 8, 9 in the set 2 ensures final compression and discharge of the workpiece. The suction chambers 100, 200 in the differential mechanism 1 are formed by outer groups of paired elements 5, 6, 7 arranged coaxially with the eccentric distances of the internal cavities between each other. Precompression is carried out when air is pumped into the inner group of the coupling elements 15, 16, 17. The synchronization device 11 serves for example to rotate the element-rotors 5, 7; 15, 17 of the set 1 in different directions at an isometric speed in reverse rotation. At the same time, the shaft 4 of the rotor 9 in the set 2 is rotated. The final compression chamber 140 of the planetary mechanism 2 is formed by elements 8, 9, which element 9 rotates by self-synchronization in the crank 10 of the shaft 4. Is hinged to Element 8 is fixed.

중앙 축선(Z)을 중심으로, 고정 몸체(13)에서 회전하게 힌지된, 세트(3)에 있는 요소(5',15')의 회전운동에 대한 세트(2)에 있는 요소(9)와 세트(1)에 있는 요소(5,7; 15,17)의 회전운동의 상관관계는, 3의 변속비를 가진 동기 장치(14)의 힘으로 세트(3)에 있는 샤프트(4)에 요소(5',15')를 기계적으로 강성 연결(rigid mechanical connection)하고, 세트(2)에 있는 샤프트(4)와 요소(9)를 힌지 연결하고 그리고, -1의 변속비를 가진 회전방향의 인버터(inverter)가 있는 동기 장치(11)의 힘으로 샤프트(4)와 세트(1)에 있는 고정 몸체(13)에서 회전하도록 힌지된 요소(5,15)와의 기계적 연결에 의해 보장을 받게 된다. 세트(2)의 요소(8)(스테이터)와 세트(3)의 요소(7',17')(스테이터)는 고정 몸체(13)에 기계적으로 강성 연결된다. 샤프트(4)와의, 고정 몸체(13)에서 회전하도록 힌지된 세트(3)에 있는 요소(5',15')의 기계적 연결은, 3의 변속비를 가진 회전운동 감속기가 있는 동기 장치(14)의 힘으로 만들어진다.The element 9 in the set 2 with respect to the rotational movement of the elements 5 ', 15' in the set 3, hinged to rotate in the stationary body 13, about the central axis Z; The correlation of the rotational movements of the elements 5, 7; 15, 17 in the set 1 is such that the elements (3) in the shaft 4 in the set 3 are driven by the force of the synchronizer 14 with a transmission ratio of three. 5 ', 15', a rigid mechanical connection, hinged shaft 4 and element 9 in the set 2, and rotational inverter with a transmission ratio of -1 ( The force of the synchronous device 11 with an inverter is ensured by the mechanical connection between the shaft 4 and the elements 5, 15 hinged to rotate in the stationary body 13 in the set 1. The elements 8 (stator) of the set 2 and the elements 7 ', 17' (stator) of the set 3 are mechanically rigidly connected to the stationary body 13. The mechanical connection of the elements 5 ', 15' in the set 3 hinged to rotate in the stationary body 13 with the shaft 4 is a synchronous device 14 with a rotary motion reducer with a speed ratio of three. Is made of power.

차동 메카니즘(1,3)의 내부 요소 회전의 동조화 제공에 병행하여, 한 편에서의 차동 메카니즘(1,3)과 다른 한 편에서의 행성 메카니즘(2)의 그룹과의 사이에 회전의 동조화가 확실하게 된다. 또한, 메카니즘(1,3 또는 2)의 모든 그룹의 요소의 대칭 오더를 교대로 하여 행성 및 차동 메카니즘의 요소의 회전이 동시에 일어나게 할 수도 있다. In parallel with providing synchronization of the internal element rotation of the differential mechanism (1,3), synchronization of the rotation between the differential mechanism (1,3) on one side and the group of planetary mechanisms (2) on the other To be sure. It is also possible to alternate the symmetric orders of the elements of all groups of mechanisms 1, 3 or 2 so that the rotation of the elements of the planets and of the differential mechanisms takes place simultaneously.

변환 그룹의 수의 선택과 행성 및 차동 운동학적 메카니즘의 연합 방식은, 소망 각도 범위와 상기 메카니즘 간에 작업실의 축선방향 이동 주기 값을 합산하여 결정된다.The choice of the number of transform groups and the association of planetary and differential kinematic mechanisms is determined by summing the desired angular range of motion and the axial movement period value of the laboratory between the mechanisms.

도1에 도시된 엔진은 다음과 같이 동작한다. 엔진 작업 물체를 구성하는 기체(예를 들면, 공기)가 도1에서 화살표로 도시된 방향으로 제1그룹의 요소(15,16,17)의 개방 좌측 단부 면을 통과하여 세트(1) 내에 인입된다. 또한, 상기 기체는 채널(틈새)을 경유하여 제2그룹의 요소(15,16,17)의 개방 좌측단부 면으로 공급된다. 상술된 그룹의 요소(5,6,7; 15,16,17)(요소(8,9)와 함께 함)는 용적 타입의 회전식 추진 공기-압축기(1)를 형성한다. 샤프트(4)에 있는 채널을 통해서, 압축 공기가 세트(1)를 떠나게 유도되어, 연소 세트(2)의 요소(8,9)의 개방 좌측 단부 면으로 즉, 연소실(140)로 전달된다. 압축비는 8(V100+V200)/V140 이다. 압축기(1)에서 나온 6공기 용적으로 연소실(140)을 채우고 폐쇄된 다음에, 장치(12)가 연소실(140) 안으로 연료를 분사하여 발화된다.The engine shown in FIG. 1 operates as follows. Gas (e.g., air) constituting the engine work piece enters the set 1 through the open left end face of the first group of elements 15, 16, 17 in the direction shown by the arrows in FIG. do. The gas is also fed to the open left end face of the elements 15, 16 and 17 of the second group via channels (gaps). The elements 5, 6, 7; 15, 16, 17 (with the elements 8, 9) of the above-mentioned group form a volumetric type rotary propulsion air-compressor 1. Through the channel in the shaft 4, compressed air is directed to leave the set 1 and is delivered to the open left end face of the elements 8, 9 of the combustion set 2, ie to the combustion chamber 140. The compression ratio is 8 (V 100 + V 200 ) / V 140 . After filling the combustion chamber 140 with six air volumes from the compressor 1 and closing it, the device 12 is ignited by injecting fuel into the combustion chamber 140.

일정 압력에 연소 사이클(예, 디젤 사이클)에서, 연소실(140)은 요소(8,9)가 2회전 트위스트 1주기(one period of a birotative twist) 동안에 형성되고 그리고 연료 발화는 공기 압축으로 실시된다. 일정 용적에서의 연소 사이클(예, 오토 사이클)에서, 연소실(140)은 요소(8,9)가 2회전 트위스트 2주기 동안에 형성되고, 그리고 연료 발화는 점화 스파크 플러그에 의해 발생한다. 또한, 점화된 연료-공기 혼합물은 요소(8,9)의 개방 단부면을 떠나게 인도되어 세트(3)의 요소(15,16,17: 5,6,7)의 개방 하단부 면으로 팽창구간(3)쪽으로 팽창된다.In a combustion cycle at a constant pressure (eg a diesel cycle), combustion chamber 140 is formed in which elements 8 and 9 are formed during one period of a birotative twist and fuel firing is carried out by air compression. . In a combustion cycle at a constant volume (eg, an auto cycle), the combustion chamber 140 is formed with two cycles of two turns twists of the elements 8, 9, and fuel ignition is generated by the ignition spark plug. In addition, the ignited fuel-air mixture is led out of the open end face of the elements 8, 9 to expand the opening section to the open bottom face of the elements 15, 16, 17: 5, 6, 7 of the set 3. Inflate toward 3).

상기 세트(3)는, 연소 혼합물의 팽창과정이 엔진의 샤프트(4) 위에서 작업을 실시하는 용적 타입의 회전식 팽창 장치(감속기)이다. 만일 가연성 혼합이 완료되었으면, 세트(3)의 상단부에서 완전히 배출 된다(화살표로 도시). 샤프트(4)가 회전하면, 세트(1)의 켤레결합 요소(5,6,7,15,16,17)가, 유닛(11)으로 정의된 세트(1)에 있는 요소(5,7,15,17)의 역-회전운동의 독립 2자유도로 켤레결합 접촉부의 이동에 의해 흡입 구간(1)(축선(Z)을 따라서 요소(5,6:15,16) 사이에 6연소실 그리고 요소(6,7; 16,17) 사이에 5연소실)의 작업 매체를 제한 이동한다.The set 3 is a volumetric rotary expansion device (reduction gear) in which the expansion process of the combustion mixture is carried out on the shaft 4 of the engine. If flammable mixing is complete, it is discharged completely at the top of the set (shown by arrow). When the shaft 4 is rotated, the conjoining elements 5, 6, 7, 15, 16, 17 of the set 1 are the elements 5, 7, 1 in the set 1 defined by the unit 11. The combustion chamber and the element (6) between the intake section 1 (elements 5,6: 15,16 along the axis Z) by means of the movement of the mating contact with an independent two degree of freedom of reverse rotational motion of 6,7; 16,17) move the working medium of the combustion chamber 5) limited.

샤프트(4)가 회전하면, 세트(2)의 켤레결합 요소(8,9)가, 샤프트(4)의 크랭크로 한정되는 세트(2)에 있는 요소(9)의 회전운동의 독립 1자유도로 켤레결합 접촉부의 이동에 의해 Z-축선을 따라서 연소구간(2)의 3개 작업실(140)을 제한 이동한다.When the shaft 4 is rotated, the pairing elements 8 and 9 of the set 2 become independent of the freedom of rotation of the elements 9 in the set 2 defined by the cranks of the shaft 4. Movement of the mating contacts limits the three working chambers 140 of the combustion section 2 along the Z-axis.

샤프트(4)가 회전하면, 세트(3)의 켤레결합 요소(5',6',7',15',16',17')가, 세트(3)에 있는 요소(6',16')의 회전운동의 독립 1자유도로 켤레결합 접촉부의 이동에 의해 Z-축선을 따라서 팽창과 배기 구간(3)(각각의 그룹에 있는 요 소(5',6',15',16') 사이에 6작업실 그리고 요소(6',7',16',17') 사이에 5작업실)의 작업 매체를 제한 이동한다. 세트(1)에서 샤프트(4)가 1회전하는 동안에 요소(5',6',7',15',16',17') 사이에 작업실의 축선방향 운동의 완전 사이클은, 샤프트(4)가 1회전하는 동안에 4회 발생한다. 즉, [4(V100'+V200')]/[4(V300'+V400')] x [4(V300'+V400')]/3V140 = [4(V100'+V200')]/3V140 이다. As the shaft 4 rotates, the pairing elements 5 ', 6', 7 ', 15', 16 ', 17' of the set 3 are elements 6 ', 16' of the set 3; Between the expansion and exhaust zones 3 (elements in each group (5 ', 6', 15 ', 16') along the Z-axis by movement of the mating contacts in an independent 1 degree of freedom of rotational motion) Move the work medium of the 6th studio and the 5th studio) between the elements 6 ', 7', 16 ', 17'. The complete cycle of axial movement of the workroom between the elements 5 ', 6', 7 ', 15', 16 ', 17' during the rotation of the shaft 4 in the set 1, the shaft 4 Occurs 4 times during 1 revolution. That is, [4 (V 100 ' + V 200' )] / [4 (V 300 ' + V 400' )] x [4 (V 300 ' + V 400' )] / 3V 140 = [4 (V 100 ' + V 200 ' )] / 3V 140 to be.

장치의 주 축선(Z)과 자기 축선을 중심으로 하는 상호 연결된 회전운동은, 1기계적 회전의 3자유도를 가진 세트(1 내지 3)에서 발생한다.Interconnected rotational movements about the main axis Z and the magnetic axis of the device occur in sets 1 to 3 having three degrees of freedom of one mechanical rotation.

도1의 엔진에서는, 기계적 연결 로터(5,15)와 기계적 연결 반-로터(7,17)가 동시적으로 등 상대 속도(ω(5,15)=-1 및 ω(7,17)=1)로 반대방향으로 Z-축선을 중심으로 회전한다. 로터(5,7)의 속도에 대한 Z-축선을 중심으로 하는 로터(6)의 중심 라인(06-0-016)의 상대 각속도(ωre)는 ωre=5로 나타나며, 여기서, 축선(06,016)을 중심으로 하는 로터-위성(6,16)의 상대 각속도(ωs(6,16))는 ωs(6,16)=0.2로 나타난다.In the engine of Fig. 1, the mechanically connecting rotors 5,15 and the mechanically connecting half-rotors 7,17 are simultaneously equal relative speeds (ω (5,15) = -1 and ω (7,17) = 1) Rotate around the Z-axis in the opposite direction. The relative angular velocity ω re of the center line 0 6 -0-0 16 of the rotor 6 about the Z-axis with respect to the speed of the rotors 5,7 is represented by ω re = 5, where The relative angular velocity ω s (6,16) of the rotor-satellite 6,16 about the axis 0 6 , 0 16 is represented by ω s (6,16) = 0.2.

세트(1)의 압축비(k1)는, 샤프트(4)가 1회전하는 동안에 용적 변화의 사이클 수에, 요소(16,17) 사이에 5연소실의 총 용적을 곱한 값과 요소(15,16)사이에 6연소실의 총 용적을 곱한 값의 합에 대한, 요소(6,7) 사이에 5연소실의 총 용적을 곱한 값과 요소(5,6)사이에 6연소실의 총 용적을 곱한 값의 합의 관계로 있는 것으로 정해진다. 즉: k1=24(V100+V200)/[24(V300+V400)]=(V100+V200)/2(V300+V400) 이다.The compression ratio k 1 of the set 1 is the number of cycles of volume change during one revolution of the shaft 4 multiplied by the total volume of the five combustion chambers between the elements 16, 17 and the elements 15, 16. ) Multiplying the total volume of the six combustion chambers between the elements (6,7) by the total volume of the six combustion chambers between the elements (6,7) and the total volume of the six combustion chambers between the elements (5,6). It is decided to be in agreement. That is, k 1 = 24 (V 100 + V 200 ) / [24 (V 300 + V 400 )] = (V 100 + V 200 ) / 2 (V 300 + V 400 ).

세트(2)의 압축비(k2)는, 예를 들어 샤프트(4)가 1회전하는 동안에 세트(2) 의 요소(8,9) 사이에 3연소실의 총 용적의 곱에 대한, 세트(1)의 요소(15,16)사이에 6연소실의 총 용적의 제1곱과 세트(1)의 요소(16,17) 사이에 5연소실의 총 용적의 제2곱인, 1개 곱에 대한 곱의 합과의 상관 관계로 있는 것으로 나타난다. 즉, k2=24(V300+V400)/3V140=8(V300+V400)/V140 이다.The compression ratio k 2 of the set 2 is, for example, the set 1 relative to the product of the total volume of the three combustion chambers between the elements 8, 9 of the set 2 during the rotation of the shaft 4. Of the product for one product, the first product of the total volume of the six combustion chambers between the elements (15, 16) of) and the second product of the total volume of the five combustion chambers, between the elements (16, 17) of the set (1). It appears to be correlated with the sum. That is, k 2 = 24 (V 300 + V 400 ) / 3 V 140 = 8 (V 300 + V 400 ) / V 140 .

엔진의 전체 압축도(k)는 세트(1,2)의 압축도의 곱인, k=k1k2=8(V100+V200)/V140 이다.The overall compression degree k of the engine is k = k 1 k 2 = 8 (V 100 + V 200 ) / V 140, which is the product of the compression degrees of the set (1, 2).

세트(1,2)에 있는 연소실의 적절한 기하학적 용적 관계를 선택하여 다른 엔진에서 소망되는, 본 발명의 목적에 적합한 연소실(140)의 압축비를 구할 수 있다. 또한, 임의적인 압축 모드, 단열 또는 폴리트로프(polytrope) 압축 모드를 제공할 수도 있다. 요소(8,9)의 2회전 트위스트 2주기의 연소실(140)의 실현은, 일정 용적으로 일 연소실에서 다른 연소실로의 축선방향 가스전달 시에 연료/공기 혼합물의 연소를 실시하게 한다. 따라서, 엔진의 열역학적 효율이 향상된다.The appropriate geometrical volume relationship of the combustion chambers in sets 1 and 2 can be selected to obtain a compression ratio of the combustion chamber 140 suitable for the purposes of the present invention, as desired for other engines. It is also possible to provide optional compression modes, adiabatic or polytrope compression modes. The realization of the combustion chamber 140 in two cycles of two turns of the elements 8, 9 allows the combustion of the fuel / air mixture during axial gas transfer from one combustion chamber to another in a constant volume. Thus, the thermodynamic efficiency of the engine is improved.

세트(3)의 배기 작업은 고정 요소(7',17')에 의해 일어난다. 모든 켤레결합 요소(5',6',7',15',16',17')는 함께 장치의 배기 구간의 작업실을 제한하고 그리고 켤레결합 접촉동작에 의해 Z-축선을 따라서 동일하게 움직인다.The evacuation of the set 3 takes place by means of the fixing elements 7 ′, 17 ′. All of the coupling elements 5 ', 6', 7 ', 15', 16 ', 17' together limit the working room of the exhaust section of the device and move equally along the Z-axis by the pairing contact action.

세트(3)의 메카니즘은 가역성이다.The mechanism of set 3 is reversible.

세트(3)에 있는 작업 물체의 팽창 도(degree)는 켤레결합 요소 기하학적 매개변수와 팽창 단계의 수로 나타난다. 본 발명의 목적에 적합하게, 대기압에 대한 압력 강하를 감소하면서, 작업 물체의 완전한 팽창을 제공하는 그러한 방식을 선택 한다. 따라서, 청각 소음이 발생하지 않는다. 이러한 경우에, 작업 물체에 의해 제공된 기계적 에너지는 샤프트(4)를 회전시키는데 전적으로 사용된다.The degree of expansion of the work objects in the set 3 is represented by the conjugate element geometric parameters and the number of expansion stages. Suitable for the purposes of the present invention, such a method is provided that provides full expansion of the workpiece while reducing the pressure drop over atmospheric pressure. Thus, no auditory noise occurs. In this case, the mechanical energy provided by the workpiece is used entirely to rotate the shaft 4.

다른 경우에서는, 특히 하강 모멘트 특성을 갖는 차량을 운전할 때, 세트(3)의 기계적 에너지의 일부분만을 사용하고 그리고 도1에서 점선으로 도시한 바와 같이 용적 타입의 추가 팽창 장치(33)(감속기(3)와 유사한 감속기)의 잔류분을 사용하여 매우 유용하게 할 수 있다. 샤프트(34)(도1에서 점선으로 표기)는 샤프트(4)에 기계적으로 연결되지 않는다. 회전에 따른 기계적 에너지는 2-샤프트 엔진 방식에 따르는 추가 장치(33)의 출력 샤프트(34)에서 제거된다.In other cases, especially when driving a vehicle having a descending moment characteristic, only a portion of the mechanical energy of the set 3 is used and a volume-type further expansion device 33 (reduction gear 3 as shown by the dashed line in FIG. 1). It can be very useful to use a residue of a reducer). The shaft 34 (indicated by the dashed line in FIG. 1) is not mechanically connected to the shaft 4. Mechanical energy due to rotation is removed at the output shaft 34 of the further device 33 according to the two-shaft engine method.

다르게는, 본 발명에 따르는 방법을 사용하는 압축기가 구간(1,2)에 의해 형성되고 그리고 본 발명에 따르는 방법을 사용하는 감속기가 용적 타입의 회전 추진기의 구간(3)에 의해 형성된 공기-제트 엔진 방식에 따르는 구간(3)의 배출구에서 나온 연소 산물의 제트 트러스트(zet thrust)를 사용할 수 있으며, 일정 용적으로 세트(2)의 연소실(140)에서 연료 연소가 발생하여, 엔진 트러스트가 증가한다. 연료 연소를 연소실(140)에 연결된 외부 연소실(도시 않음)에서도 실시할 수 있다.Alternatively, the compressor using the method according to the invention is formed by sections 1, 2 and the speed reducer using the method according to the invention is formed by the section 3 of the volumetric rotary propeller. A jet thrust of the combustion product from the outlet of the section 3 according to the engine system can be used, and fuel combustion occurs in the combustion chamber 140 of the set 2 in a constant volume, thus increasing the engine trust. . Fuel combustion may also be carried out in an external combustion chamber (not shown) connected to the combustion chamber 140.

또한, 작업 물체의 기계적 에너지를 사용할 뿐만 아니라 열에너지도 완전하게 사용하도록, 특정 열 교환기(도1에 도시 않음)에, 일정 용적으로 세트(1)에서 세트(2)로 지나가는 공기를 가열하여 그 압력이 증가하도록 고온 가스 배기부를 설치할 수 있다. 따라서, 본 발명에서, 엔진 내의 작업 물체의 열적 기계적 에너지를 완전하게 사용할 수 있어서, 그 효율을 증가하고 그리고 동시에 대기 수준에 배기 가스의 압력과 온도로 잡음없이 작업을 할 수 있다.In addition, in order to use not only the mechanical energy of the workpiece but also the full use of the thermal energy, a certain heat exchanger (not shown in FIG. 1), which heats the air passing from set (1) to set (2) in a certain volume, A hot gas exhaust can be provided to increase this. Thus, in the present invention, it is possible to fully utilize the thermal mechanical energy of the workpiece in the engine, thereby increasing its efficiency and at the same time working without noise at the pressure and temperature of the exhaust gas at the atmospheric level.

인버터(11)에 의해 설정된 구간(1)에서의 출력 샤프트(4,5)의 역-회전식 회전은, 제초기, 톱, 파쇄기 등의 역-회전식 절단부재인, 에어 프로펠러 또는 워터 베인과 같은 역-회전식 기관과의 엔진의 연결을 가능하게 한다. 또한, 역-회전운동 터어빈 또는 항공기의 메인 로터에서도 연결을 실현할 수 있다.The reverse-rotational rotation of the output shafts 4, 5 in the section 1 set by the inverter 11 is a reverse-rotational cutting member, such as an air propeller or water vane, which is a reverse-rotational cutting member such as a weeder, saw, crusher or the like. It enables the connection of the engine to the rotary engine. The connection can also be realized in a reverse-rotation turbine or in the main rotor of the aircraft.

용적 추진기를 사용할 때, 본원의 방법은 세트(1)에서의 차동 운동학적 메카니즘을 통한 작업 물체가 통과하는 중에 동조 및 동시적으로 켤레결합 요소의 동작의 변환을 수행할 수 있게 만든다. When using a volume propeller, the method of the present application makes it possible to carry out the synchronization and simultaneous conversion of the operation of the conjugate element during the passage of the workpiece through the differential kinematic mechanism in set 1.

Claims (7)

제1세트의 켤레결합 암수요소(5,6,7; 15,16,17)와, 추진기의 중앙 축선을 따라서 상기 제1세트(1)와 이격 분리된, 적어도 제2세트의 켤레결합 암수요소(8,9; 5',6',7',15',16',17')를 포함하는 회전식 추진기(도1a에 도시) 내의 에너지를 변환하는 방법에 있어서:A first set of paired male and female elements 5, 6, 7; 15, 16, 17 and at least a second set of paired male and female elements spaced apart from the first set 1 along the central axis of the propeller; In a method of converting energy in a rotary propeller (shown in FIG. 1A) comprising (8,9; 5 ', 6', 7 ', 15', 16 ', 17'): 각 세트의 상기 암 요소(5,6,15,16; 8; 5',6',15',16')는 제1종축선(Z)을 중심으로 하는 내부 형상 면(105,106,115,116; 108; 105',106',115',116')을 구비하고;Each set of said arm elements 5, 6, 15, 16; 8; 5 ′, 6 ′, 15 ′, 16 ′ has internally shaped surfaces 105, 106, 115, 116; 108; 105 about the first longitudinal axis Z. ', 106', 115 ', 116'; 각 세트(1,2,3)의 상기 수 요소(6,7,16,17; 9; 6',7',16',17')는 제2종축선을 중심으로 하는 외부 형상 면(206,207,216,217; 209; 206',207',216',217')을 구비하고;The male elements 6,7,16,17; 9; 6 ', 7', 16 ', 17' of each set 1, 2, 3 have an outer shape face 206, 207, 216, 217 centered on a second longitudinal axis. 209; 206 ', 207', 216 ', 217'; 상기 제1 및 제2축선을 서로 평행하게 위치하는 단계와;Positioning the first and second axes parallel to each other; 상기 수 요소를 대응 암 요소의 공동에 배치하는 단계와;Placing the male element in a cavity of a corresponding female element; 상기 암/수 요소가 회전운동 할 때, 암수 요소 사이에 형성된 작업실이 축선방향 운동을 실시하는 단계 및;When the female / male element rotates, a work chamber formed between the male and female elements performs axial movement; 서로 다른 세트(1,2,3)의 회전운동이, 서로 다른 세트(1,2,3)에 있는 요소의 동조 및 동상 동작(synchronous and inphase motion)을 작업실의 축선방향 운동의 진동에 따른 다른 각주기 값으로 실시하는 방식으로 동시에 일어나게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.Rotational movements of different sets (1, 2, 3) differ from synchronous and inphase motions of elements in different sets (1, 2, 3) depending on the vibrations of the axial movements of the workshop. Causing energy to occur simultaneously in such a manner as to perform at each period value. 제1항에 있어서, 상기 각주기는, 압축 작업 매체를 가지도록, 일 세트로부터 다음 세트로 감소되는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.The method of claim 1, wherein each period is reduced from one set to the next set to have a compression working medium. 제1항에 있어서, 상기 각주기는, 팽창 작업 매체를 가지도록, 일 세트로부터 다음 세트로 증가되는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.The method of claim 1, wherein each period is increased from one set to the next to have an inflation working medium. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서로 다른 세트(1,2,3)의 회전운동이 동시에 일어나게 하는 수단으로, 그를 관통하여 지나가는 작업 매체와 중공 샤프트(4)를 사용하는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.The method according to any one of the preceding claims, wherein the means for causing the rotational movements of the different sets (1, 2, 3) to occur simultaneously, using a working medium and hollow shaft (4) passing through them. And converting energy in the rotary propeller. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1세트(1)는, 2자유도가 독립적인 기계적 회전의 3자유도를 가진 차동 운동학적 메카니즘을 형성하고 그리고;The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the first set (1) forms a differential kinematic mechanism having three degrees of freedom of mechanical rotation with two degrees of freedom; 제2세트(2)는 1자유도가 독립적인 기계적 회전의 2자유도를 가진 행성 운동학적 메카니즘을 형성하는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.The second set (2) forms a planetary kinematic mechanism with two degrees of freedom of independent mechanical rotation of one degree of freedom. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 매체의 열 에너지는 열교환기에서 제거 및 공급되는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.6. The method according to claim 1, wherein the thermal energy of the working medium is removed and supplied in a heat exchanger. 7. 제1항 내지 제6항에 있어서, 상기 세트 중의 어느 일 세트에서 생성된 기계적 에너지가 다른 장치를 운전하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 회전식 추진기 내의 에너지를 변환하는 방법.The method of claim 1, wherein the mechanical energy produced in any one of the sets is used to drive another device.
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CN110107396A (en) * 2018-12-07 2019-08-09 吴金意 A kind of twin-screw rotary engine

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