KR20070100776A - 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법 및 그 기구들및 응용 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법 및 그 기구 및 응용들에 관한 것이며, 이는 내연기관, 펌프, 압축기, 모터, 변속기, 냉동, 계량 등에서 사용하기에 적합하다. 루동 부피 변화 방법에 있어서, 루동 부피 변화 운동은 루동 공동에서 루동 회전자의 선회와 루동 회전자의 역방향 회전의 조합에 의해서 제공될 수 있고, 이로 인하여 속도, 운동량 모멘트 및 손실이 동일 비율의 회전자와 비교해서 90~99% 감소한다. 루동 내연기관은 25%의 효율 증가를 나타내며, 윤활이 없다. 루동 펌프는 90%만큼 높은 효율을 갖는다. 루동 등온 압축은 39~67% 작업을 감소시킬 수 있고, 루동 냉각은 50% 일을 줄일 수 있다. 루동 일반적 유체 기계장치는 펌프와 모터의 기능들을 가지며, 또한 계량, 제어 등과 같은 기능을 갖는다. 루동 일반적 유체 기계장치는 가스, 액체 및 2상 유동으로 작동될 수 있고, 원하는 유량을 가질 수 있다. 이는 양호한 압력 자체 융통성, 다목적성 및 높은 효율을 갖는다.

루동, 부피 변화, 기구, 내연기관, 펌프, 압축기, 모터, 변속기, 회전자, 운동량 모멘트, 등온 압축, 2상 유동

Description

유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법 및 그 기구들 및 응용{Roudong Volume Variation Method for Fluid Machinery and its Mechanisms and Applications}

〈정의〉

루동: 강체가 축 주위로 회전하는 운동은 선회라 불린다. 이와 동시에, 강체는 질량의 중심에 근접하여 역방향으로 평행한 축 주위로 회전하는데, 이는 회전이라 불린다. 선회속도와 회전속도의 절대값이 동일하거나 근사한 경우, 이들은 루동(roudong)이라 불리는 이행 혹은 근사 이행으로 결합된다. 순수한 루동은 회전과 선회의 순간적인 각속도 절대값들이 항상 같은 경우에 발생한다. 강체의 각각의 입자는 동시적으로 원형으로 이동한다.

루동축, 루동 센터: 선회운동의 축은 루동축으로 불리며, 루동축이 그의 수직 평면상에서 투영되는 투영축은 루동 센터로 불린다.

루동 직경, 루동 반경: 선회 궤적의 회전축 직경과 반경은 각각 루동 직경과 루동 반경으로 불린다. 강체가 따라서 움직이는 원형 트랙의 직경은 루동 직경과 동등하다. 선형 속도는 선회의 루동반경과 각속도의 곱이다. 선형 속도는 루동 반경이 매우 작은 경우에 매우 느리고, 그래서 운동량 모멘트와 운동에너지는 상당히 줄어들고 균등하게 분배된다. 그 결과, 운동 손실은 대규모로 줄어들게 된다.

루동 회전자: 루동 운동을 만드는 경량화된 원통형 부품이 베어링들에 의해서 크랭크축의 편심 부분에 장착된다. 이는 크랭크축의 회전에 따라서 선회하며, 관성으로 인하여 자동적으로 회전하게 된다. 이러한 2가지 운동이 루동을 구성한다.

크랭크축: 루동 회전자를 제한하고 힘과 운동량을 전달하는 강체의 회전 부품이다. 이중 축 혹은 다중 축의 원통형 부분으로 구성된다. 루동축인 축을 갖는 원통형 부분은 주축 혹은 루동축으로 일컬어진다. 다른 원통형 부분들은 편심 축으로 일컬어지는데, 이들은 루동 회전자를 제한하기 위해서 사용되며, 이들의 축은 회전축이다.

루동 공동: 루동 회전자의 루동 운동을 포괄하고 루동 회전자와 접촉 끼워맞춤 관계를 형성할 수 있는 원통형 공동이다.

루동 비: 루동 반경 대 루동 공동 직경의 비, 즉 표준화된 루동 반경

이다. 이것은 루동 메커니즘의 기본 매개변수이다.

루동 속도비, 루동 운동량비, 루동 운동량 모멘트비, 루동 운동에너지비, 루동 단부면 손실비, 루동 원통형 표면 손실비: 회전자 원통형 원통형 표면 혹은 루동 공동과 동일한 밀도, 각속도 및 형상을 갖는 전체 몸체에 대한 순수한 루동 운동에서 루동 회전자의 매개변수들에 대응하는 비들이다. 선형속도의 비는 루동 속도비로 일컬어지고; 운동량비는 루동 운동량비로 일컬어지고, 운동량 모멘트비는 루동 운동량 모멘트비로 일컬어지고, 운동에너지비는 루동 운동에너지비로 일컬어지고, 단부면의 여유 마찰손실의 비는 루동 단부면 손실비로 일컬어지고, 원통형 표면의 단위면적에서 여유 마찰손실비는 루동 원통형 표면 손실비로 일컬어진다.

루동 메커니즘: 루동 및 그 응용분야의 운동학 및 동력학을 탐색하는 특별한 주제이다. 본 발명에서 사용되는 루동 메커니즘의 주 법칙은 다음과 같다: 루동 속도비=

, 루동 운동량비

, 루동 운동량 모멘트비

, 루동 운동에너지

, 루동 단부면 손실비

, 루동 원통형 표면 손실비

.

스윙 루동: 루동 운동의 실제적인 파생 형식이다. 그 회전은 동일 기간의 작은 진폭 스윙운동과 겹쳐지지만, 평균 각속도는 불변이며, 운동량 모멘트와 운동에너지만이 작은 낮은 순위 진폭을 증가시킨다. 스윙 루동은 여러가지 제한에 따라서 간단한 조화타입과 균등한 가속타입으로 분류할 수 있다. 간단한 조화타입의 구동 모멘트는 각변위의 간단한 조화 함수이고, 루동 회전자에서 그 입자들의 운동 궤적은 타원형이다. 스윙 운동은 증가하는 유압 효율에 기여하고, 높은 점성 매체에 대하여 특히 적합하다.

롤링 루동: 루동 운동의 다른 실제적인 파생 형식이다. 회전의 각속도는 확정된 작은 크기에 의해서 회전의 그것보다 크다. 이는 선형 속도가 루동 회전자와 루동 공동의 접선에서 항상 제로가 되게 한다. 각속도의 증가율은 루동 비와 동등하고, 운동량 모멘트와 운동에너지의 증가율은 아직 낮은 순위 작은 크기이다. 롤링 루동은 루동 공동에 대한 유연한 압력 밀봉에 기여한다. 높은 차동압력의 경우에 있어서 부피 효율을 증가시키는데 있어서 특히 적합하다.

루동 부피 변화 방법: 운동의 한 종류이며, 양변위 유체 기계장치에서 작동 공동은 그 형상이 변하고 부피는 작동 유체로 주기적으로 채워지고 공동으로부터 작 동 유체가 배출되면 특정한 에너지가 연속적으로 증가하고 감소하는 실현 방법이다.

루동 부피 변화 메커니즘: 루동 부피 변화 방법의 부피 변화운동을 실현하는 운동 메커니즘이며, 루동 메커니즘, 루동 회전자 및 그 운동 공간을 포함하는 루동 공동, 가변압력 공동과 일정압력 공동을 분리시키는 칸막이 보드로 구성된다.

루동 메커니즘: 루동 회전자 및 베어링에 의해서 루동 회전자를 구속하는 크랭크축으로 구성된 운동 메커니즘이다. 크랭크축은 루동 메커니즘의 강체 구속장치로 인하여 단지 하나의 회전 자유도를 갖는다. 그래서 루동 회전자는 연관된 회전 자유도를 얻는다. 독립적인 회전은 관성과 마찰력의 제한에 의해서 유연하게 구동되거나, 혹은 다른 강체의 제한에 의해서 단단하게 제한된다. 그러나, 루동 운동을 복합하는 회전 자유도에 대하여 충분하다. 루동 메커니즘에서 운동 공간 및 입자들의 속도는 작고, 운동공간 및 공간 점유의 기능적인 속도는 릴레이 메커니즘으로 인하여 하나씩 증폭된다. 기능들의 대응하는 효과들은 동일한 규모로 증폭된다.

속행 칸막이 보드: 루동 회전자와 일체로 연결되거나 혹은 루동 회전자와 함께 동기적으로 운동하고 원통형 표면과 밀봉접촉을 유지하는 편평한 부품이다. 가변압력 공동 및 일정압력 공동에 대한 칸막이 구조물이며, 루동 축을 통해서 평면상에서 혹은 그것과 평행하게 운동한다.

가변압력 공동: 유체의 압력과 특정 에너지가 부피 변화의 과정에서 변하는 작동 공동이다. 변화는 압축가능한 유체에 대하여 연속적이고, 압축불가능한 유체에 대해서는 계단식으로 이루어진다.

가변압력 공동의 내부 중앙 각도: 가변압력 공동의 측면에서 루동 회전자 상에서 원통형 표면에 대응하는 루동 회전자의 중앙 각도이다.

가변압력 공동의 내부 열등 표면: 내부 중앙 각도가 루동 회전자의 동등한 압력 베어링 표면과 대응하고 또한 루동 회전자의 동등한 압력 베어링 표면인 열등 면이다.

일정압력 공동: 부피 변화의 과정 동안에 유체의 압력과 특정 에너지가 변화하지 않는 작동 공동이다. 유체의 운동은 일정압력 과정이고, 다음 기간의 압력 변화에 대하여 동기적인 예비 과정이다.

루동 공동의 밀봉 라인: 외부 원통형 표면과 루동 공동의 접촉에 의해서 발생하고 선회와 동시적으로 회전하는 접선이다.

콕: 스윙 루동 메커니즘의 후속 칸막이 보드에 대한 제한 부품으로서, 축과 통하는 슬록을 갖는 실린더이고, 고정축 위위의 제한된 진폭으로 회전할 수 있고, 루동 회전자나 공동에 단단히 연결된 후속 칸막이 보드에 콕 축을 통해서 제한할 수 있다.

공간 점유: 루동 운동에 있어서 루동 회전자의 실시간 위치와 공간 점유에 대한 통칭이다.

보어 스위핑, 보어 프레싱: 작동 공동의 부피 변화를 초래하는 기능적인 운동을 특별히 언급하는 것이다. 보어 스위핑은 루동 공동에서 보어의 벽에 접선방향으로 회전하는 루동 회전자의 공간 점유 회전이다. 보어 프레싱은 롤링 루동에서 루동 회전자의 공간점유 운동이다.

릴레이 메커니즘: 루동 회전자의 공간 점유와 유사한 큰 범위의 기능적인 운동이고 루동 공동 밀봉라인의 운동이 최초 위치들이 릴레이 형식으로 연속적으로 바뀔 수 있는 입자들의 작은 범위 운동에 의해서 실제화할 수 있는 메커니즘이다.

힘의 장치의 자체 평형 특성: 부피 변화 메커니즘 혹은 내부와 관련 외부 메커니즘 사이에서 운동학 쌍들의 양변위 유체 기계, 힘 혹은 모멘트들이 단지 베어링에 의해서 전달되는 특징이다.

유체 기계장치: 일을 에너지로 변환시키거나 혹은 유동장 혹은 열역학 상태의 전이와 변화율을 역으로 이용하고 유체에 의해서 기계적인 힘을 전달, 조절 및 분배하는 기계장치이다. 유체를 운반, 분배, 계량 및 조절하는 기계장치는 또한 유체 기계장치에 속한다. 유체 기계장치는 운동 형식에 의해서 3가지 타입으로 분류할 수 있다: 통상적인 선형 전이, 회전 및 본 발명에 따른 루동. 만일 에너지 타입으로 분류한다면, 모든 유체 기계장치는 속도 타입의 회전 임펠러를 제외하고 압력 형식의 양 변위이다.

기구의 마찰 손실: 유체 기계장치의 부피 변화 운동에서 기구의 운동 쌍들에서 동적인 마찰에 의해 야기된 기계적인 동력 손실이다. 본 발명에 있어서, 이것은 힘의 장치의 비 자체평형 특성에 의해서 야기된 마찰 손실을 특별히 언급한다.

여유 마찰 손실: 유체 기계장치의 부피 변화과정 동안에 메커니즘의 비-채널 운동과 누설된 유체 사이에서의 마찰에 의해서 소비된 기계적인 동력을 언급한다.

내부 기계적 손실: 유체 기계장치의 운동 메커니즘에 의해서 달성된 축 동력은 내부 동력으로 일컬어진다. 내부 동력에 대하여, 기계적인 마찰에 의해서 소비된 부분은 기계적인 손실과 여유의 마찰 손실을 포함하는 내부 기계적 손실로 일컬어진다. 전자는 베어링 손실과 기계적인 마찰 손실의 두 부분으로 다시 분할할 수 있다.

특정한 유압 손실, 유압 손실: 유체 기계장치에 있는 채널을 통해서 유동하는 유체의 단위 매스에 의해서 발생된 유체역학 손실의 합은 특정한 유압 손실로서 일컬어진다. 이것은 유동 속도의 제곱에 비례한다. 특정한 유압손실과 유동의 곱은 유압 손실로 일컬어지는데, 이는 동력의 치수를 가지며 유동 속도의 세제곱에 비례하는 값을 갖는다.

루동 유체 기계장치: 루동 부피 변화 메커니즘을 포함하고 이러한 메커니즘에 의해서 주요 목표 기능들을 활성화시키는 유체 기계장치다. 이것은 파워, 드라이브와 브레이크, 유체 전달, 계량, 상태 및 유체 상태 제어 등의 형식으로 분류할 수 있다. 연소엔진, 수력발전기, 유압 및 공기압 모터, 워터 펌프, 오일 펌프, 2상 유동 펌프, 팬과 압축기, 진공 펌프, 2상 유동 진공 펌프, 유압 토크 대류식 난방기, 다중 파워 분할기, 유압 브레이크, 로킹 매개변수 제어 펌프, 매개변수 변조 펌프, 유동 제어 펌프, 일정 비율 포트 장치, 랜덤 에너지 교환기 세트 및 랜덤 에너지 유동 통합장치와 같은 많은 기계장치에 적용될 수 있다.

회전 루동 및 회전 루동 메커니즘: 회전 루동은 루동 참조 프레임이 선회에 대하여 동일한 각 소도로 루동 축 주위로 역방향으로 회전하는 일종의 루동이다. 정적인 좌표계에 있어서, 구동 공동과 루동 회전자는 정적인 루동축과 회전축 주위로 분리하여 같은 방향으로 회전하며, 루동은 이들 사이의 차동 운동이다. 회전 루동 메커니즘은 크랭크축의 편심 부분상에서 정적인 크랭크축과 회전 루동 회전자를 포함한다. 루동 공동은 루동 축 주위로 회전하는 실린더이다.

회전 루동 유체 기계장치: 일체로 회전하는 루동 부피 가변 메커니즘을 갖는 루동 유체 기계장치는 회전 루동 유체 기계장치로 일컬어진다. 그것의 후속 칸막이 보드는 루동 공동과 단단히 밀봉하여 연결되어 이것과 일체로 회전한다. 루동 회전자는 루동 공동에 대하여 스윙 루동 운동을 만드는데, 이때, 스윙 루동 운동은 정적인 좌표계에서 작은 크기의 스윙으로 겹쳐지는 회전이다.

루동 내연기관: 가스 팽창 일을 수행하는 메커니즘 루동을 포함한 내연기관이며, 추가적인 가스 연소 발생 부품을 구비한 루동 유체 기계장치의 일종이다. 이것은 본 발명의 중요한 적용 예이다. 이것은 루동 부피 변화 메커니즘, 동추 피동 루동 일정비 분배 펌프 세트, 타이밍 노즐 및 동기적으로 작용하는 일정부피 가열 임펄스 연소실로 구성된다. 종래의 연소기관에서는 찾아볼 수 없는 고 압축비, 고 효율, 고 전력밀도, 작은 오염, 윤활유 없음, 긴수명 등의 장점을 갖는다.

루동 유압 엔진: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 잠재적인 에너지 구동 유압 엔진이다.

루동 모터: 유체 압력에 의해서 직접적으로 구동되는 루동 부피 변화 엔진이며, 루동 유체 기계장치의 중요한 적용이다. 유압 모터와 공기압 모터는 각각의 분야에 대한 예들이다.

루동 공기압 모터: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 공기압 모터를 구동하는 잠재적 에너지이다. 이는 가스상의 작용 물질에 대한 루동 모터의 적용이다. 공 기압 모터는 보다 효과적인 임펄스 밸브를 구비한다.

루동 유압 모터: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 잠재적 에너지 구동 유압 모터이다. 이는 액상의 작용 물질에 대한 루동 모터의 적용이며, 종래의 유압 모터보다 훨씬 효과적이다.

루동 유체 부스터 펌프: 유체에 에너지를 부여하도록 가압하는 루동 부피 변화 메커니즘을 포함하는 기계적인 펌프이다. 루동 유체 기계장치의 중요한 응용이다. 이는 액체 부스터 펌프, 2상 유동 펌프, 압축기, 진공 펌프, 매체의 위상에 따른 2상 유동 진공 펌프로 구분될 수 있다.

압축가능한 유체에 대한 루동 부스터 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 타입 혹은 응용 아펠이다. 이는 가스상과 가스-액체 2상 유체의 여압 작용에 사용될 수 있다.

단열 압축: 가압된 가스가 압축 공정 외부의 환경과 열교환을 하지않는 압축 공정이다. 만일 흡열 물질의 확산이 없으면, 순간적으로 이행된 압축공정은 단열 압축이다.

등온 압축: 압축된 가스가 환경으로 압축열을 방출하고 압축 공정에서 일정한 온도를 유지하는 압축 공정이다. 충분한 열 용량과 충분히 큰 표면적을 갖는 흡열 물질이 확산하여 흩뜨려지는 느리게 진행하는 압축 공정과 순간적인 압축 공정은 등온 압축으로서 간주될 수 있다.

루동 압축기: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 형식 혹은 응용 명칭이다. 이것은 기상 및 기체-액체의 2개 상 유체를 가압하는데 사용될 수 있고 등온 압축을 실현할 수 있다.

루동 팬, 루동 송풍기, 루동 통풍기: 이들은 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 타입 혹은 응용 명칭이다. 이들은 저압에서 기상 유체를 운반하는데 사용될 수 있다.

루동 2상 부스터 펌프: 이는 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 타입 혹은 응용 명칭이다. 이는 기체-액체2상 유체를 가압하는데 사용될 수 있고, 각기 다른 기체-액체 비율에 대하여 광범위한 적응성을 갖는다.

루동 진공 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 타입이다. 이는 대기압을 네가티브 압력으로 감압하는 기상 유체의 감압에 사용된다. 입구는 진공 부하에 연결된다.

루동 2상 진공 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 타입 혹은 응용 명칭이다. 이는 기상 유체의 진공 펌핑에 사용된다. 입구는 진공 부하에 연결된다.

루동 유압 부스터 펌프, 루동 워터 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 타입 혹은 응용 명칭이다. 이는 액체 유체의 가압에 사용된다. 이는 작동 유체와 독립적인 경우에 루동 워터 펌프로서 일컬어진다.

루동 유압 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성된 루동 부스터 펌프의 디자인 타입이다. 이는 유압 전달에 사용되고, 그 작동 압력은 상대적으로 높거나 혹은 매우 높다.

루동 유압 전달장치: 루동 유압 펌프 및 루동 유압 모터로 구성된 것으로서, 동력을 전달하고 회전 속도와 토크를 변화시키는 효과적인 전달장치이다. 그것의 속도 변화비에 대한 요구조건 내에서 이론적인 한계나 절차적인 한계는 존재하지 않는다. 단순성, 편의성, 효율성 및 양호한 유지성의 특성들이 주목할 만하고, 그리하여 만일 자동차, 기차, 배 및 다른 기계장치에 적용되는 경우에 효율이 증가되고 비용이 상당히 감소된다.

루동 유압 감속기: 루동 유압 펌프 및 루동 유압 모터로 구성된 것으로서, 회전 속도를 감소시키고 토크를 증가시키는 효과적인 전달장치이다. 이것은 바이패스 스로틀-컷오프 밸브의 클러치를 주로 포함한다.

루동 유압 속도 변환기: 동축으로 장착된 가변 위치 루동 유압 펌프 세트와 가변 위치 루동 유압 모터 세트로 구성된 것으로서, 회전 속도와 토크를 조절하는 효과적인 유압 속도 변환기이다. 이것은 바이패스 스로틀-컷오프 밸브의 클러치를 주로 포함한다.

바이패스 스로틀-컷오프 클러치: 루동 유압 변속장치에서 부수적으로 현실화된 사실상의 클러치의 디자인이다. 수동 혹은 자동 시간 프로그래밍된 제어 스로틀 차단 밸브가 펌프와 모터 사이에서 고압 및 저압 파이프들에 장착된다. 이 밸브는 변속 분리, 완충 및 연결의 기능들에 대응하는 단락회로의 상태들을 갖는다. 스로틀 타임의 적당한 프로그램은 고 연결 완충을 현실화할 수 있고, 특별한 변속 체인 클러치가 불필요하다.

루동 계량 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 직접 판독 탐지에 사용되며 가압, 감압 혹은 제어의 통합된 기능들을 갖는 유체의 부피 유동 혹은 변환 된 매스 유동을 감지하고 통합하는데 사용되는 계량 펌프이다. 무리의 계량 펌프들은 일정 비례 분배장치를 구성한다.

루동 계량 부스터 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 유체에 대한 계량 및 부양의 통합된 기능들을 갖는 계량 부스터 펌프 혹은 부품이다.

루동 공기 계량 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 공기의 부피 유동 혹은 변환된 매스 유동을 계량하는 루동 계량 펌프 혹은 부품이다.

루동 연료 계량 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 가스 혹은 오일의 부피 유동 혹은 변환된 매스 유동을 계량한다.

루동 계량 압축기: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 공기의 매스 유동을 계량하고 공기를 압축한다.

루동 연료 계량 부스터 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 가스 혹은 오일의 매스 유동을 계량하고 압축하는 루동 계량 부스터 펌프 혹은 부품이다.

루동 일정 비례 분배 펌프 세트: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 비례 요구조건에 따른 유체 재료의 부피 유동 혹은 변환된 매스 유동의 분배를 제어한다.

루동 일정 비례 분배 펌프 세트: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 요구 비례조건에 따른 부피 유동 혹은 변환된 매스 유동의 분배를 제어하는 루동 계량 모터-펌프 세트이다. 이는 감압된 유체에 의해서 구동된다.

루동 대기압 연소 일정비례 분배 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 최적화된 공기-연료 비례에 따른 유동을 분배하는 대기압 연소 분배 펌프 세트이 다.

가스 스토브에 대한 루동 일정 비례 분배장치: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 최적화된 공기-연료 비례에 따른 유동을 분배하는 대기압 연소 분배 제어장치이다.

루동 유체 에너지 교환기: 적어도 하나의 회로로부터 적어도 하나의 다른 회로 또는 그 이상의 회로에 유체 압력 에너지를 전달하는 집합형 모터-펌프 세트이다.

루동 유압 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 유압에 의해서 구동되는 펌프이다. 이는 집합형 루동 유압 엔진-워터 펌프 세트이다.

루동 유압 가변 유동 펌프: 큰 낙하 및 작은 유동 물을 이용하여 낮은 상승 및 큰 유동 물을 구동시키는 루동 유압 워터 펌프다. 이는 압력을 줄이고 유동을 증가시킬 필요성을 만족시킨다. 이는 교환 루프를 설치함으로써 유압 전달 펌프로 변경될 수 있다.

루동 유압 가변 압력 펌프: 작은 낙하 및 큰 유동 물을 이용하여 높은 상승 및 작은 유동 물을 구동시키는 루동 유압 워터 펌프다. 이는 압력을 증가시키고 상승을 증가시킬 필요성을 만족시킨다. 이는 교환 루프를 설치함으로써 유압 가변 유동 펌프로 변경될 수 있다.

루동 임의의 에너지 유동 통합장치: 실시간의 랜덤한 유체 에너지를 압력 에너지로 전달할 수 있고 집중화된 이용을 위해서 저장할 수 있는 루동 유체 기계장치 및 그의 분배장치이다. 이 장치는 풍력, 수력, 제조 공정에서 액체의 잉여 압력 에너지를 모으고 이용하도록 사용된다.

유압 통합에 의해서 저장된 에너지를 이용하는 루동 전력 발생장치: 루동 유압 엔진과 공기 압축기가 동축으로 장착되는 작은 천연 에너지장치이다. 장치가 작동하는 경우, 이는 파이프를 통해서 운반한 후에 에어 탱크에 저장되는 압축 공기를 생산한다. 압축 공기를 사용하는 경우, 수치제어 여기 발생자 작동을 구동하는 루동 유압 모터를 구동시키도록 그것을 배출한다.

루동 고 적응성 풍력장치: 큰 출력 저가의 풍력 장치이다. 무리진 고 적응성 바람 임펠러로 구성되고 분배에 장착되고, 파이프들을 통해서 에어 탱크에 집중되고 최적으로 작동하도록 설정된 간단한 루동 공기압 모터-수치제어 여기 발생기를 구동시키는 압축된 공기를 실시간 방출하는 루동 압축기이다.

회전 루동 유압 차량 바퀴: 유압에 의해서 구동되는 간단하고 효율적인 바퀴의 일종이다. 바퀴 허브는 루동 모터의 회전하는 실린더이다. 루동축 주위로 역방향으로 선회한다. 이때, 루동축은 정적인 캐리지 축이고 그리하여 섀시의 연결이 간단하다.

루동 2상 유동 히트펌프 압축기: 루동 2상 유동 압축기이다. 기체-액체 2상 유동 순환으로 인하여 열전달이 강화된다. 만일 스로틀 파이프가 감압을 위한 루동 모터로 교체되면, 재순환될 수 있는 스로틀 열과 압력에너지는 없다.

중력 유동, 계단 마이크로 액체 밀봉: 루동 2-상 히트펌프 장치에서 증발기의 튜브 통과 구조에 적합한 높이 유동, 즉 중력 유동으로 일컬어지는 높이 유동을 감소시키는 방법이다. 몇몇 계단이 중력에 대하여 역방향으로 움직이도록 설정되는데, 이는 계단형 마이크로 액체 밀봉으로 일컬어진다.

과냉각된 증기, 과열된 증기: 포화압력 이상의 압력을 갖는 증기는 과냉각된 증기로 일컬어진다. 포화압력 이하의 압력을 갖는 증기는 과열된 증기로 일컬어진다. 포화 압력은 온도의 단일 값 단조 기능이다.

과냉각된 증발, 과열된 응축: 냉각 증발 공정 발생 과냉각된 증기는 과냉각된 증바로 일컬어지고, 그 압력은 포화압력 이상이다. 과열된 증기의 응축공정은 과열된 증발로 일컬어지고, 그 압력은 포화압력 이하이다.

태양판과 공기 열교환판으로부터 물 가열기를 위한 루동 2-상 히트펌프 압축기: 집적된 열 저장소 형태의 일정온도 물 탱크로 열을 펌핑하도록 루동 2-상 압축기를 사용한다. 기체-액체 2상 매체는 순환하고 루동 모터는 감압된다.

냉각 계수, 가열 계수: 열 펌핑 공정에서 냉각장치에 의해서 저온 열원으로부터 작업소로 흡수된 열의 비율은 냉각 계수로 불린다. 히트펌프가 열 펌핑 공정에서 작업소로 고온의 열원을 방출하는 열의 비율은 가열 계수로 불린다. 2개의 계수들은 고온 혹은 저온 열원의 절대 온도에 대하여 비례하고, 열 펌핑의 온도차에 반비례한다.

루동 내연기관 일정비 분배 부스터 펌프: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 최적화된 공기-연료 비에 따라서 유동을 분배하는 내연기관 계량 부스터 펌프 세트이다. 이는 루동 내연기관, 연소가스 터빈, 왕복 내연기관을 위한 분배 및 가아 부품으로서 사용된다. 마지막 2개의 응용은 워엄 휠 압축기를 분리하여 제거하고, 에어 압축을 배출하는 2행정으로 변한다. 펌프 세트의 유입구와 루동 공동에서 냉각수를 분무함으로써 등온 압축이 실현된다. 2상 유동의 출력은 별도의 완충 및 조정 장치에 의해서 분리된다. 냉각수는 압력 에너지를 재순환하도록 루동 패드백 모터내로 진행한다. 유동은 적당히 조정된다.

루동 피드백 모터: 루동 등온 압축기의 냉각수 에너지를 재순환시키는 모터이다. 그 입구는 분리 및 완충 제어기의 냉각수 배출구에 연결된다.

분리, 완충 및 조정장치: 유동의 중력 분리, 완충 및 적합한 조절 기능을 갖는 등온 압축기의 냉각수를 위한 분리장치이다. 냉각수의 유동은 일정한 액체 수위 플로팅 밸브에 의해서 폐회로에서 조절된다.

루동 가스 스토브 일정 비 분배기: 루동 부피 변화 메커니즘으로 구성되고 최적화한 공기-연료비에 따라서 유동을 분배하는 대기압 연소 분배 제어기이다. 이것은 감압된 가스에 의해서 구동된다. 이와는 달리, 이것은 공기 여유 계수에 대한 미세 조정 차단 밸브를 포함할 수 있다.

공기 여유 계수: 연료와 공기의 물리적이고 화학적인 매개변수들이 불안한 상태에서, 연소 반응의 최하 공기-연료 비는 산소의 매스 유동의 하부 경계와 유효 연소 조성물의 매스 유동의 상부 경계에 따라서 계산된다. 실제적인 공기유동이 최하 공기-연료비에서 필요 유동을 초과하는 백분율 증가분이 공기 여유 계수라 불린다.

저 저항 스로틀 밸브: 공기 여유 계수 조정에 사용되는 저 저항 감압 조정밸브이다. 그 조정의 하한은 공기-연료비의 하부 경계로서 설계되고, 상부 경계는 최대 여유 계수에 의해서 결정된다. 분배기의 변위 비는 상부 경계에 따라서 설계된다.

다목적 매개변수: 이는 루동 유체 기계장치의 다목적을 특징짓는 매개변수들이 다. 이는 기본 매개변수와 비 기본 매개변수로 구분할 수 있다. 기본 매개변수는 압력 저항, 축 강도(토크), 속도 제한 및 변위이고, 비 기본 매개변수는 최대 리프트, 최대 속도와, 리프트, 유량, 파워 및 워터 펌프에 대한 회전 속도 사이의 관계; 최대 압력, 최대 회전 속도와, 그리고 압력, 유량, 회전속도 및 유압 엔진에 대한 파워 사이의 관계; 최대 회전 속도, 바람 양과 회전 속도 사이의 관계, 송풍기에 대한 파워 및 회전 속도 사이의 관계 등과 같은 다목적 공간의 다른 매개변수들이 될 수 있다.

안전 매개변수, 강도 매개변수, 상부 경계 매개변수: 이러한 3개의 매개변수들, 즉 압력 저항, 축 강도 및 속도 제한은 유체 기계장치의 구조적 강도를 특징지으며, 공동의 최대 압력 저항, 최대 토크 및 주축의 회전 속도에 대응한다.

다목적 기초 매개변수들: 이들은 압력 저항, 축 강도, 속도 제한 및 변위의 단지 4개의 매개변수이다. 안전 매개변수들은 불균등 매개변수로 일컬어지고, 변위는 균등 매개변수로 불린다.

방정식 매개변수: 일반적인 유체 기계장치의 다양한 기본 매개변수들에서 단지 기능적인 매개변수이다. 이는 기능적인 인덱스 방정식에서 일정한 매개변수이다.

인덱스 방정식: 압력, 유동 및 파워와 같은 알 수 없는 변수들을 갖는 공정 방정식이다. 압축가능한 유체와 압축 불가능한 유체에 대하여, 가열 파워 및 잠재적인 유동의 에너지와 유동 연속 방정식에 대응한다. 안전 조건의 불균등한 조건들의 세트와 연결하여 기능 매개변수들을 풀기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 3개의 알 수 없는 변수들 중 단지 2개가 독립적이다.

일정한 유동 특성: 유동이 회전 속도에 비례하는 루동 유체 기계장치의 출력 특성들중 하나이다. 일정한 속도는 일정한 유동을 야기시킨다. 그러나, 압력은 부하에 적합하고 유량에 대하여 관계가 없다.

압력 적응성, 파워 적응성: 출력 압력이 유량에 관계없고 부하에 적합한 특징들이 있다. 파워는 부하 압력과 회전 속도에 의해서 결정된다.

압력 다목적: 루동 유체 기계장치에 대한 안전성의 한계 내에서 압력과 파워의 다양함이며, 압력 저항, 축 강도 및 속도 제한의 상부 압력 경계들 내에서 자유로이 선택된 압력과 회전 속도의 조합에 대하여 경제적으로 효용성이 있다.

매체 다목적: 루동 유체 기계장치에 대한 안전한 조건의 한계 내에서 동일한 상을 갖는 유체에 대한 다양함이며, 압력 저항, 축 강도 및 속도 제한의 상부 압력 경계들 내에서 자유로이 선택된 비 금지 화학약품의 불변 매체에 대하여 적합하다.

위상 다목적: 루동 유체 기계장치에 대한 안전한 조건의 한계 내에서 유체 위상에 대한 다목적이며, 압력 저항, 축 강도 및 속도 제한에 대응하는 상부 압력 경계들 내에서 자유로이 선택된 비 금지 화학약품의 유체 위상에 대하여 경제적으로 효율적이다.

유체 기계장치의 다목적: 루동 유체 기계장치는 다기능, 다목적 및 압력, 매체 및 형식과 일련의 계획으로 부여받은 위상의 기술적인 특징을 갖는다. 이는 다목적으로 설계되어야 하고, 다목적 명찰을 갖는다.

루동 다목적 유체 기계장치: 다양한 루동 유체 기계장치가 계획되고 다목적으로 설계되며, 다목적 기준의 견지에서 매개변수들로 표시된다. 이는 형식과 일련의 플랜에 의해서 부여된 압력 및 파워에 대한 상부 경계 없이 다기능, 위상 다목적, 연속적인 적합성을 갖는다.

본 발명은 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법과 부피 변화 기구 및 그 응용에 관한 것이다. 유체 기계장치는 양변위 유체 기계장치의 파생된 형태이다. "루동 부피 변화방법"및 루동 부피 변화 운동"은 혁신적인 개념이다.

본 발명은 동적 기계장치와 변속, 유체 운반 및 제어 등을 포함한 많은 분야에 관한 것이다. 본 발명은 에너지, 운송, 화학적 산업, 기계장치, 광업, 물 보전, 환경 보호, 도시와 농촌의 구성, 서비스 산업 등과 같은 많은 산업분야에 적용될 수 있다. 본 발명은 유체 기계장치 분야, 특히 작동 원리가 관련된 양변위 유체 기계장치에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 현존하는 양변위 유체 기계장치와 불변위 유체 기계장치에는 해당하지 않는다. 혁신적인 운동 타입과 아키텍쳐에 관련된다.

유체 기계장치는 유체 매체에 의해서 작동하고, 기능들에 의해서 3가지 타입으로 분류할 수 있다. 첫 번째 타입의 유체 기계장치는 일을 에너지로 변화시키거나 그 역으로 에너지를 일로 변화시키는 것으로, 유체 분야나 열역학 상태에 관여하는 변환 규칙을 채용하며, 예를 들어 전력 소비를 하는 가압 공정, 물 터빈, 연소 엔진, 스팀 터빈, 가스 터빈 및 다양한 높고 낮은 온도 가스 터보 팽창엔진의 특성과 유체의 감압 혹은 동시적인 팽창을 하는 적용 일 공정의 특성을 포함한다. 유체 기계장치의 제 3 형식은 에너지가 증가하고 감소하는 유체 매스를 운반하며, 유체 매개변수들을 계량하거나 조절하고, 예를 들어 계량 펌프, 일정비 분배 펌프, 매개변수 변조 펌프, 매개변수 로킹 제어 펌프 등을 포함한다.

유체 기계장치는 본 발명에서 운동 형식에 따라서 종래의 선형 전이 형식, 회전 형식 및 루동 형식으로 분류할 수 있다. 에너지로 분류하면, 단지 2가지 타입이 있는데, 양변위 타입과 불변위 타입이다. 변위 타입의 유체 기계장치는 유체의 잠재적 에너지를 이용하는데, 여기에서 압력이 임계적인 매개변수이다. 만일 불변위 타입의 유체 기계장치가 유체의 운동에너지를 이용하거나 유체를 활성화하면, 속도가 임계적인 매개변수가 된다. 모든 유체 기계장치들은 불변위 타입의 회전 임펠러들을 제외하고는 변위 타입에 속한다. 변위 타입의 유체 기계장치는 다양한 구조와 기능들을 갖는다.

양변위 유체 기계장치는 적어도 하나의 작동 공동을 포함한다. 적어도 하나의 작동 공동의 이동 가능한 벽 구조는 주기적으로 움직이며, 공동의 형상과 부피는 그에 따라서 연속적으로 변한다. 주기적인 운동의 이러한 형식은 부피 변화 운동이라 일컬어진다. 유체는 부피 변화 운동에 따라서 공동 내외로 진행한다. 유체의 특별한 에너지는 방출 에너지의 공정으로부터 변하거나 혹은 활성화되며, 유체의 압력은 증가하거나 감소하며, 이와는 달리 유체의 특정한 부피가 변하게 된다.

부피 변화 운동은 양변위 유체 기계장치에 대하여 필수적이고 충분하다. 부피 변화운동은 양변위 유체 기계장치의 기본적인 특징이며, 그것의 구조적인 원리, 기능 및 특징들을 결정한다.

양변위 유체 기계장치는 낮은 한계속도에 의해서 제한받지 않으며, 가장 광범위한 순응성 및 유연성을 가지며, 이론과 실제에 있어서 유체 기계장치에 대한 모든 기능적 요구를 만족시킬 수 있다.

유체 기계장치는 국민 경제의 모든 산업분야에 광범위하게 적용된다. 모든 종류의 유체 기계장치들은 산업, 농업, 운송, 일상에 대하여 필수적으로 사용된다.

유체 기계장치는 사회적 생산에서 주요 에너지 장비이다. 이는 물, 전기 및 공기 시스템에서 핵심 장비로서 운용된다. 이는 인체의 심장과 같이 중요한 부분이다.

유체 기계장치는 사회적 생산과 생활에서 주요 구동 장비이다. 기체, 액체 및 고체 상태, 운반 및 일상의 수송에서 원재료와 제품의 운반은 유체 기계장치에 의해서 거의 모두 구동된다.

유체 기계장치는 주 에너지 소비 장비이다. 석유, 천연가스와 석탄과 같이 인간에 의해서 개발된 대부분의 미네랄 에너지원은 내연기관, 가스 터빈 및 외연 기관과 같은 유체 기계장치에 의해서 소비된다. 거의 모든 다른 천연 에너지원은 수력, 풍력, 기하학적 에너지, 해양 에너지, 생물학적 에너지 및 핵에너지와 같은 다른 새로운 에너지원들은 유체 기계장치에 의해서 흡수되고 변환될 필요가 있다.

유체 기계장치는 주 오염원이다. 유체 기계장치는 산업혁명, 특히 지난 세기 이래로 광범위하게 사용되어 왔고, 역사적으로 가장 심각한 환경 오염 문제를 일으켜왔다. 대부분의 온실효과 가스는 동적 동력기계들과 같은 유체 기계장치로부터 직접적으로 혹은 간접적으로 발생된다. 이러한 기계장치들은 일산화탄소, 이산화탄소 및 NOx와 같은 독성의 해로운 가스를 방출한다. 유체 기계장치에서 많은 심지어 대부분의 기술들은 미발달이어서, 경제적인 문명에 관련하여 개선되고 혁신될 필요가 있다.

유체 기계장치를 혁신하는 것은 시급한 임무이며, 인간의 환경 친화적 개발에 관한 것이다. 에너지 위기와 환경적인 위기를 해결하기 위한 바람은 유체 기계장치의 기술적인 혁신에 달려있다.

몇몇 중요한 결론들은 기계적인 특징들 및 유체 기계장치의 현존하는 기계적인 조건들을 검토함으로써 얻을 수 있다.

양변위 유체 기계장치는 잠재적인 에너지를 이용함으로써 이론적으로 상당한 장점을 갖는다. 왜냐하면, 잠재적인 에너지는 속도에 관련이 없기 때문에, 작동 유체 속도는 유압 임계값에 따를 수 있다. 유압 손실은 매우 낮은 수준, 심지어는 이론적으로 원하는 바와 같이 낮은 수준으로 조절되고 감소될 수 있다. 유압 효율은 유압 임계값 내에서 95%를 초과할 수 있고, 낮은 속도에서 작동하는 경우에 심지어 98%에 도달 할 수 있다. 불변위 유체 기계장치가 300년 동안 심하게 고생해온 유압 효율 병목현상은 양변위 유체 기계장치에도 존재한다. 양변위 유체 기계장치에서 유용한 속도 순응성과 일정한 유동으로부터 생긴 유용한 차동 압력은 이론적으로 상기 유체로 하여금 독특한 순응성과 유연성을 가질 수 있게 할 수 있다.

그러나, 현행 양변위 유체 기계장치는 위에서 언급한 장점을 이용하고 개발할 수 없다. 몇몇 문제들이 복잡한 구조, 심각한 마찰 손실, 낮은 내부 기계적 효율과 낮은 변위 효율 등과 같은 종래의 설계에 존재한다. 내부 기계적 효율과 변위 효율은 전체 효율의 생산 요소들이다. 2개 요소들 모두 혹은 이들 중 하나가 일정 범위로 감소하는 경우, 이는 전체 효율의 상부 한계를 제한하는 병목이 된다. 또한, 현 행 양변위 유체 기계장치는 정밀도의 엄격한 요구를 가지며, 제조비용이 비교적 높다. 복잡한 구조로 인하여 실패율 또한 높다. 이러한 결점들은 양변위 유체 기계장치의 발전을 심각하게 제한한다.

내부 기계적인 효율과 다른 관련된 요소들에 의해서, 현행 양 변위 유체 기계장치의 대부분의 효율은 50%이하로 제한된다. 내연기관의 효율은 약 40이고, 압축기와 진공펌프의 효율은 약 30%이다. 유압 변속장치의 효율은 기계변속장치의 효율보다 매우 낮다. 낮은 효율은 주로 양 변위 기계장치의 부적절한 부피 변화 운동으로부터 생긴다. 부적절한 운동학 설계는 부적절한 구조적 설계와 나쁜 동적 특성을 낳는다. 현행 양 변위 유체 기계장치에서 2개의 부피 변화 운동 타입, 즉 선형 전이와 회전의 특징들과 결함들의 간략한 분석이 하기에서 설명할 것이다.

먼저, 옛날부터 자주 사용되어 온 선형 전이(선형 왕복운동)의 주요 문제들을 분석한다.

이러한 부피 변화 운동의 주요 결점은 선형 전이 자체의 이동경로가 포함되지 않고 따라서 주기적이지 않다는 것이 명백하며, 이는 포함된 궤적의 주기성을 만들어 내도록 다른 우방 운동을 추가하는 것을 필요하게 한다. 이는 매우 불리하다. 시간당 내부 기계적인 손실은 거의 2배가 되며, 비효율적인 후방 운동이 추가되기 때문에 기능 밀도는 반으로 줄어든다.

다른 심각한 문제는 선형 전이 부피 변화운동의 기구 동력학의 나쁜 특성이다. 선형 전이에 사용된 피스톤 연결 크랭크 기구는 복잡한 구조를 갖고있을 뿐만 아니라 내부장치에서 힘의 자체 평형이 이루어지지 안흔다. 외부적인 힘은 평형을 달성 하는데 사용되어야만 한다. 고속에서 2가지 힘 부재가 스윙운동을 함에 따라서, 부하의 결과적인 힘, 크랭크축의 제한 힘 및 링크의 관성력(속도 변화의 과정에서 운동 반응 힘)은 동적인 힘을 발생시키며, 이는 큰 크기를 가지며, 운동 방향에 대하여 직교한다. 이는 매우 심각한 문제다. 피스톤 핀의 끼움 면에서 제한 힘과 마찰력은 이러한 힘에 의해서 증가하고, 그러므로 피스톤의 마찰 손실, 크랭크축 저어널의 맞춤 표면에서의 손실 그리고 크랭크축에서의 손실이 또한 증가한다. 특히, 이러한 비 자체평형은 정상적인 부하가 피스톤-공동의 쌍에 적용되게 하고 거기에 큰 마찰이 적용되게 한다. 마찰력의 불균일한 분배는 맞춤 면상에 작용하고, 피스톤 링상에 가해진 밀봉 힘 부하 보다 수배 큰 값이 보다 큰 마찰 손실을 초래하고, 따라서 보다 엄격한 윤할 요구조건과 냉각 요구조건이 필요하다. 윤활이 나쁘면 마찰이 실린더 긁힘이나 실린더 화재를 야기하 수 있고, 그 결과 기계가 손상될 수 있다. 또한, 외부의 주기적인 시간-변화 평형력과 토크는 기계진동과 구조 피로를 야기할 수 있다. 진동은 이러한 종류의 기계에 의해서 발행된 소음 공해를 야기한다. 그러므로, 이것은 알 수 있고, 힘의 자체 평형장치를 가지지 않는 선형 전이의 부피 변화 운동은 큰 손실, 격렬한 진동, 복잡하고 성가신 구조, 윤활 등에 대한 엄격한 요구조건과 같은 많은 문제점을 안고 있으며, 효율이 떨어지고 비용이 많이들며 환경적으로도 문제가 된다. 특히, 윤활문제는 기계의 신뢰도를 직접적으로 떨어뜨린다. 윤활에 대한 엄격한 요구조건은 제조비용과 운영비를 증가시킨다.

선형 전이의 통상적인 부피 변화 기계인 내연기관에 대하여, 실린더 벽 온도에 대한 윤활의 제한은 경계 층의 완전 연소를 위한 온도 조건에 손상을 입히게 된다. 실린더 벽의 향상된 냉각에 의해서 야기된 낮은 절충 온도의 조건하에서, 경계 층의 혼합된 기체는 충분하게 연소될 수 없고, 윤활유 필름은 부분적인 휘발 및 탄소 축적을 야기한다. 불안정한 냉각, 시동시와 속도 변화 공정에서의 열적 충격 및 느린 열적 반응은 이러한 문제를 악화시킨다. 불완전 연소는 오일의 소모적인 소비를 야기하고, 연소 효율을 떨어뜨리며, 내부 부착물과 배기 오염을 야기한다. 배기 오염은 주로 일산화탄소와 다크 스모크의 배출에 주로 관련된다. 연기는 탄소 미립자, 윤활유의 휘발성 액적과 그 겔과 같은 흡수 가능한 특정 물질을 포함한다. 그러한 오염물질들은 파란 하늘을 오염시킬 수 있고, 환경을 기반으로 살아가는 사람과 전체 생물권에게 해를 끼친다. 또한, 윤활을 유지하기 위한 냉각장치는 제조 비용과 운용비용을 증가시키며, 수냉 장치는 서리 균열 사고를 일으킬 여지가 있다.

내연기관 이외에, 선형 전이의 부피 변화는 압축기, 진공 펌프 및 플런저 타입의 유압 변속장치와 같은 유체 기계장치에 포괄적으로 적용된다. 이러한 종류의 기계장치의 내부 기계적 효율은 피스톤, 링크 및 크랭크로 구성된 부피 변화 기구의 복잡성에 의해서 감소되고, 마찰 손실은 기구 힘 장치의 비 자체 평형에 의해서 발생된다. 기구의 마찰 손실은 낮은 기계적 효율의 주된 원인들 중 하나다.

압축기와 진공 펌프들과 같은 기계장치에서 압축 공정은 열적 공정이다. 가스의 내부 에너지와 온도는 가스 실린더의 부피 변화의 압축 공정에서 증가한다. 단열 압축의 전력 소비는 등온 압축의 경우보다 약 1배 정도 초과한다. 높은 압축비의 경우에 있어서도 이를 초과한다. 그러므로, 낮은 효율은 상상할 수 없다. 많은 왕복 압축기와 진공 펌프들의 효율은 약 30%이고, 단열 압축은 이의 중요한 요소이 다. 정확히 말해서, 압축기와 진공 펌프들과 같은 기계장치에서, 2가지 병목현상이 존재하는데, 이는 내부 기계적 효율의 제한과 단열 압축에 의해서 야기된 열 효율의 제한이다. 열 효율 요소는 유입구에서의 절대 온도대 배출구에서의 절대 온도의 비로서 한정된다. 이것은 순간적인 효율의 생성 요소가 아니라 작동 유체가 냉각된 후에 정상상태 특정 에너지를 고려한 실제 효율의 생성 요소이다. 이 요소는 50% 이하이고, 심지어는 높은 압축기에서도 낮다. 압축기와 진공 펌프들과 같은 유체 기계장치의 효율을 증가시키기 위해서, 냉각 문제는 등온 압축을 달성하기 위해서 부피 변화 설계를 하는 동안에 해결해야만 한다. 현존의 기술은 이러한 점에 있어서 잘 수행하지 못한다.

베인 펌프들과 슬라이딩-베인 모터들, 플런저 펌프 및 플런저 모터들은 현존하는 기술에 있어서 두가지 타입의 회전 유체 변속장비이며, 후자는 유압 변속에 대해서 우세하게 사용되는 장비이다. 이들은 회전 구조를 가지지만, 부피 변화 기구의 그들의 운동 타입은 선형 전이 이거나, 회전과 결합된 선형 전이로서 일컬어진다. 그들의 부피 변화 원칙은 다르다. 베인 펌프들과 슬라이딩-베인 모터들은 편심 공동에서 분할하도록 회전자에서 방사상으로 연장 및 수축하는 베인들을 이용하며, 날개들 사이의 분할 영역의 부피가 주기적으로 변하게 한다. 플런저 펌프 및 플런저 모터들은 회전자의 작은 공동에서 플런저의 방사상 혹은 축방향 전이를 이용하며, 이는 작은 공동의 부피가 변하게 한다. 후자는 그것과 협동하도록 정확한 원통형 면 혹은 단부면 분배 구조를 필요로 한다.

이러한 두가지 종류의 기계장치는 단순 구조와 작은 동적 반응력을 가지며, 블 레이드와 플런저는 힘 장치의 자체 평형을 가지지 않으며, 따라서 평형을 유지하기 위해서는 외부의 제한적인 힘이 필요하다. 이러한 두가지 종류의 기계장치에서 기계적인 마찰의 공통 특징은 마찰을 발생시키기 위한 제한적인 힘이 최대화된다는 것이다. 베인 펌프에서 블레이드의 방사상 제한 힘은 최대 관성력에 소정의 탄성 가압력을 더한 값과 동일하다. 블레이드가 수축하는 경우, 블레이드 슬라이드의 동적 마찰 저항은 추가되어야 하고, 이는 부하의 차동 압력과 방사상 제한 힘에 의해서 야기된 블레이드 슬라이드웨이의 동적 마찰저항으로부터 발생되며, 여기에서 블레이드 슬라이드웨이의 동적 마찰저항은 부하의 차동 압력의 분배와 방사상 동적 마찰 운동의 대항력에 관련된다. 플런저의 응력은 블레이드와 유사하고, 운동에 반대방향으로 작용하는 모든 부하 힘이 추가되어야 한다. 이러한 두가지 기계의 두가지 형식의 마찰 손실에 있어서, 슬라이드나 작은 공동에서의 마찰은 상당히 작다. 마찰 손실의 대부분은 회전자의 운동 방향으로 발생하는데, 마찰 속도는 부피 변화의 최대 선형 속도와 동등하고, 또한 최대화된다. 마찰 손실의 힘과 속도 요소들은 모두 최대화된다. 그러므로, 마찰 손실은 확실히 최대화된다. 단지 마찰 계수가 조정가능한 요소이다. 그러므로, 내부의 기계적인 손실의 값은 이러한 두가지 형식의 기계에서 높고, 이들은 윤활에 강하게 의존한다.

모든 베인 펌프들은 작은 변위를 갖는다. 플런저 펌프는 보다 광범위하게 적용된다. 정상적인 제한 힘과 마찰력의 발생 비(부하 힘에 대한)는 피스톤 링크 기구와 비교해서 수배 크다. 동일한 윤활과 마찰 계수를 통해서, 기구 마찰 손실율이 높고, 이는 이러한 종류의 기계장치 효율에 악영향을 끼친다. 플런저 펌프와 플런 저 모터들의 효율은 체계화의 장점을 갖는 유압 변속의 발전을 저해한다. 그래서, 기계적인 변속은 오랜기간동안 그것과 교체될 수 없다. 만일 유압 변속 효율이 비용이 높고 길다란 구동 체인으로 인하여 매우 높은 전체 효율을 가질 수 없는 기계적인 변속의 그것과 유사하거나 보다 우수하면, 유압 변속은 틀림없이 채택될 것이고, 자동차의 제조비용은 크게 감소하게 될 것이다.

현행 부피 변화, 즉 회전 부피 변화의 2가지 형식에 있어서, 효율에서의 병목현상이 존재한다.

회전 부피 변화는 나선형 운동, 기어 맞물림 운동 및 편심 바퀴 회전으로 나눌 수 있다. 일반적으로, 회전 부피 변화의 메커니즘은 힘의 장치의 자체 평형의 특징을 가지며, 이는 기구에서 마찰 손실의 감소를 용이하게 한다. 내부 기계적 손실의 다른 타입은 회전 부피 변화 운동에서 주요 문제가 된다. 부피 손실은 몇몇 조건에서 매우 크다. 구체적인 분석은 다음과 같다.

나선형 채널에서 밀봉 위치는 나선형 운동과정 동안에 계속해서 움직이고, 이에 의해 배출구와 유입구 사이에서 연통하는 공동의 체적이 양과 음의 톱니파에서 보완적인 변동을 발생시킨다. 실질적인 작동 공동은 단지 나선형 채널이며, 여기에서 부피 변화 운동이 나선형 런너와 단부 공동 사이에서의 연결의 순간적인 바뀜에 의해서 그리고 그들 사이에서 연결 구간의 길이 변화에 의해서 달성되고, 이는 밀봉 위치의 연속적인 운동에 의해서 야기된다. 부피 변화 운동은 톱니파에서 공동의 부피 변화를 야기하고, 이때 부피 변화 기구는 나사 스템이다. 나사 스템의 원통형 표면은 동적 밀봉면이다. 누설 유동이 선형 속도의 세제곱에 비례하고, 그결과 높 은 국제적인 기계적 손실로 인하여 효율이 감소하게 된다. 고점성 유체의 운반에 사용되는 스크루 펌프들은 낮은 내부 기계적 효율을 가지지만, 현존 기술로 대체될 수 없다. 스크루 압축기들은 밀봉 매체로서 윤활유를 사용한다. 마찰로 인하여 발생한 내부 기계적 손실은 밀봉 영역이 크기 때문에 상당히 크다. 명백하게도, 내부 기계적 효율은 이러한 종류의 기계장치의 효율 병목현상을 여전히 야기한다.

기어 맞물림 타입의 부피 변화 운동은 융점에서 백래시(backlash)의 연속적인 시프트와 백래시의 소멸이라는 특징을 갖는다. 유체의 배출구 단부와 연결된 공동을 위해서, 기어의 회전은 펄스 증가 및 펄스 감소와 함께 연속적인 맥동 변화를 발생시키며, 이때 위상 차이는 기하학적 관계에 의해서 결정된다. 유입구 단부와 연결된 공동에서 보완적인 변화가 일어난다. 그 변화율은 매우 작다. 나선형 운동과 유사하게, 실제적인 작동 공동은 단지 연속적으로 운동하는 백래시이다. 이러한 형식에서의 차이는 순간적인 유동이 일정하지 않고 펄스 함수로서 변하며 실제적인 부피 변화 운동은 공동의 펄스 타입 전이라는 것이다. 작동 공동의 순간적인 체적은 순차적인 필터링 후에 디랙 델타 함수(

함수) 시퀀스의 반응으로서 표현될 수 있다. 기어 펌프들이나 기어 모터들은 힘의 장치의 양호한 자체 평형 및 가역성을 갖는다. 그들의 구조는 간단하고 저비용이므로, 이들은 오랜 시간동안 채용되어 왔다. 이러한 부피 변화 방법은 다음의 문제들을 발생시킨다. 먼저, 부피 변화에 의해서 얻어진 특정한 변위(변위 대 운동 공간의 비)는 작아서 밀봉 표면의 상대적인 크기가 증가하고, 높은 지수에 관련한 내부 기계적 손실이 또한 증가한다. 출력에서 고 주파수 펄스는 또한 바람직하지 못하다. 작동에 있어서, 3가지 종류의 손 실들이 동시에 존재하는데, 이는 단부면에서 주변의 마찰에 의해서 주로 야기된 내부 기계적 손실, 융점 근처에 주로 존재하는 부피 손실 및 융점에서 주로 발생하는 유압 손실이다. 이러한 3가지 손실들의 배합은 특정한 상황에 따라서 변하고, 내부 기계적 손실이 두드러진다. 회전 속도가 높은 경우, 유압 손실이 증가하고 이는 공동 부식의 손상을 야기하게 된다. 부피 손실은 낮은 점성과 낮은 속도에서 크다. 내부 기계적 손실은 기어 맞물림 타입의 부피 변화에 대하여 효율적인 병목현상을 보인다. 왜냐하면, 이러한 병목현상은 극복하기가 어렵고, 효율은 이러한 형식의 부피 변화에 대하여 크게 개선되기가 불가능하기 때문이다.

편심 바퀴의 회전 부피 변화 방법은 공동내에서 편심으로 장착된 회전자의 보어 점유가 회전자의 회전으로 인하여 보어를 쓸고 지나가는 것을 의미한다. 이러한 설계는 최근에 개발되었고, 다양하고 새로운 설계는 특허 문헌에 발표되었다. 편심 바퀴 회전은 나선형 운동과 기어 맞물림에 비해서 우수한 적합성을 갖는다. 그것의 부피 효율과 유압 효율은 양호한 구조와 디자인으로 인하여 개선될 수 있다. 그러므로, 일정한 장점을 갖는다. 그런데, 다음과 같은 두가지 문제점이 있다.

먼저, 회전 부피 변화의 속도가 너무 크다. 회전자가 보어를 휩쓰는 경우, 밀봉 면의 상대 속도는 연관된 크기와 회전자의 회전 속도에 비례한다. 휩쓰는 보어의 효능의 경제적인 설계에 일정한 회전 속도와 크기가 요구되기 때문에, 큰 손실이 발생한다. 먼저, 회전자의 단부면과 누설 유동이 최저의 마찰을 발생시킬 수 있다. 극소 영역에서 작용하는 마찰력은 선형 속도의 제곱에 비례한다. 통합된 후에, 단부면 마찰 손실은 직경의 5차 지수에 비례하고, 회전 속도의 세제곱에 비례한다. 그러므로, 내부 기계적인 손실의 대부분을 구성한다. 회전자의 원통형 면과 고압 공동을 저압 공동으로부터 분리시키는 칸막이 사이의 마찰 손실은 내부 기계적 손실의 다른 부분을 구성하고, 선형 속도에 비례한다. 내부 기계적 손실을 감소시키기 위한 방법은 속도를 감소시키는 것이며, 이는 기계장치의 경제적인 손실에 손상을 줄 수 있다.

두번째, 편심 바퀴의 회전 부피 변화 방법은 고정된 물품의 에르고드적(ergodic) 기능 운동에 의해서 형성된 큰 궤적 운동이다. 이 의미 및 회전자에서 물품의 선형 속도는 매우 크다. 그러므로, 회전자의 운동량 모멘트는 너무 커서 나쁜 동적 특성들을 야기하게 된다. 편심 회전자는 또한 동적 평형에서 설계를 어렵게 할 수 있다.

비 변위 유체 기계장치는 본 발명의 기술적인 분야에 속하지 않으며, 본 발명은 본 발명의 목적의 크로스오버 특성으로 인하여 적용될 수 있다. 본 발명은 그들의 응용 분야들이 거의 같기 때문에 비 변위 유체 기계장치에 적용될 수 있다. 비 변위 유체 기계장치는 간단한 구조, 평형 스트레스 및 큰 전력 밀도를 가지며, 따라서 항상 관심을 받아왔다. 이러한 종류의 기계장치의 현존하는 문제점은 액체 매체에 대하여 큰 유압 손실과 낮은 효율의 병목현상을 나타낸다. 이러한 기계장치에서 2종류의 유압 손실들, 즉 즉, 국부적인 저항 손실과 이송 저항 손실이 존재하는데, 이들은 유체 동력학 룰의 견지에서 속도에 의존한다. 그들의 특정 에너지와 전력 손실은 속고의 제곱과 세제곱에 각각 직접 비례한다. 비록 모든 국부적인 손실이 기술의 발전에 따라서 제거될 수 있지만, 운반 손실은 영원히 제거할 수 없다.

유압 손실에 대하여 영향을 받지 않는 가스 매체에 대하여, 비 변위 유체 기계장치에 대한 추가적인 효율 제한이 존재한다. 가스 터빈의 예를 들면, 유압 효율은 거의 90%에 달하지만, 그 효율은 속도-원심력-임펠러의 강도-가스의 온도-열적 사이클(속도에 의해서 야기된 열적 사이클 효율 병목현상을 발생시키는 것)의 효율의 제한 체인에 의해서 제한되고, 그래서 단일 사이클의 열적 효율은 장기로 50%를 돌파할 수 없다. 결합된 사이클의 효율은 60%에 도달할 수 있지만, 그 공정과 장치구성의 복잡성은 구성 비용을 한번에 크게 증가시키게 된다. 전문가들은 결합된 사이클의 열적 효율의 제한이 70%라는 것을 예측하고, 이러한 한계를 달성하기 위해서는 블레이드를 위한 냉각 기술을 포함하여 재료아 기술을 얻는데 100년이라는 시간이 필요하다. 결합된 사이클의 출력의 일부는 열전기와 함께 발행된 잦은 질의 저온 열이다. 이러한 사이클은 현재는 바람직하나, 미래에는 필수적으로 경쟁력이 있는 것은 아니다.

비 변위 유체 기계장치를 개혁하기 위한 노력의 과정에서 비록 기술적인 개선이 이루어졌지만, 필수적인 제한은 한도를 넘는 것이 어렵다.

효율 병목현상 이외에, 현행 유체 기계장치의 다른 심각한 문제는 단조로운 기술적 목표와 단조로운 제품이다. 즉, 제품의 형태는 일정 조건에서 하나의 목표에 대하여만 사용되고, 심지어 복잡한 매개변수들은 대부분의 조건에서 변형될 수 없다.

그러나 융통성이 필요하고, 제품의 융통성과 사용 가치를 평가하기 위한 크기로서 간주된다. 보다 큰 융통성을 갖는 제품은 사용자에게 보다 가치가 있다. 자유 자재의 렌치는 고정된 렌치와는 다른 사용 가치를 갖는다. 그러나, 현행 유체 기계장치에서 사용자의 요구는 덜 주목받고 있다. 지금까지, 제품 각각의 기능들은 등장(monotonic)하고, 제품의 응용 매개변수들은 또한 미리 설정된다(변경될 수 없다). 예를 들면, 유체 위상은 미리 설정되고, 가스나 액체 기계장치는 대안적으로 사용될 수 없다. 또 다른 예를 들면, 20m 리프트를 구비한 워터 펌프는 100m의 리프트에 대하여 사용할 수 없다. 만일 100m의 리프트를 구비한 워터 펌프가 20m의 리프트에 대하여 사용되면, 효율은 크게 줄어든다. 그러한 자유도는 현존 기술에서 제공되지 않고 제공될 수도 없다.

현재 유체 기계장치에서의 다목적의 결핍은 상황적 가치가 제로(0)로 복귀하는 결과를 낳는다. 즉, 만일 사용 가치의 활성화 조건이 현실화하지 않으면, 실제 가치는 제로(0)와 같다. 이것은 수학적인 로직이며, 큰 사회적 낭비를 야기한다. 제조자의 제품, 순환 물품, 사용자의 손에 있는 장비 등 모든 천연 자원들을 소비하고 사회적인 노동력을 사용하는 것들은 사용 가치로 환산된다. 등장(monotony)은 사용 가치를 상황적 가능성의 가치로 만든다. 조건이 현실화하지 않으면, 사용 가치는 존재하지 않는다. 세상의 복잡성은 때때로 많은 장소와 시간동안에 존재하지 않는 많은 조건들을 야기하는데, 이는 가치가 제로(0)로 복귀하는 비 정적인 손실을 야기한다.

다목적의 결핍으로 인한 다른 결과는 가격이 높아지는 것이다. 이유는 간단하다. 즉, 다목적이 결핍되면 형식 및 명세가 복잡해지고, 그 결과 적은 제조 롯트로 많은 제품 형식들이 나타나기 때문이다. 상업적인 제조 원리에 따라서 높은 가격은 불가피하다. 예를 들면, 유체 기계장치의 분야에 속하는 원심형 펌프는, 비 변위 형식의 임펠러 기계장치 및 방사상 유동 타입은 중국 기업의 제품 카탈로그에서 10,000 종류 이상을 갖는다. 제품 디자인, 제품 조직화의 복잡성은 항상 높은 구매가 및 유지 보수 비용을 초래하게 된다.

유체 기계장치는 부피가 크고, 몇몇 크기의 주문들을 커버하는 각기 다른 기능과 각기 다른 매개변수들을 갖는 다양한 타입을 가지며, 제조 및 생활에서 다양한 분야세 사용될 수 있다. 만일 원심형 펌프들의 예를 계산하고 평가하면, 10,000 가지 이상의 형식과 명세를 갖는 유체 기계장치들이 전세계에 존재하게 된다. 만일 다목적의 디자인이 현실화되면, 요구를 만족시키기 위해서는 단지 수천가지 타입들만이 필요하다. 평균 군은 10배 이상 증가할 것이다. 비용은 반으로 줄고, 장비의 축적은 1/3 혹은 그 이상으로 감소하고, 천연 자원의 소비는 동일한 규모로 감소할 것이다. 구체적인 양은 정확하게 계산할 수 없지만 어느정도는 대규모라고 할 수 있다.

다목적의 부족은 오랜시간동안에 변위 타입 및 비 변위 타입의 유체 기계장치 모두에 보편적으로 존재한다. 막대한 퇴행의 낭비가 역사와 함께 존재하여 왔다. 종래의 경제학 이론에 따르면, 제조업자, 사업가 및 사용자가 가치의 제로(0) 복귀 및 고가로 인한 예전의 손실을 함께 떠안았다고 볼 수 있다. 그러나, 실제로는 전체 인류가 그것을 떠안은 것이다. 다목적의 결핍은 천연 자원의 낭비를 야기한다.

요약하면, 유체 기계장치의 분야에서는 낮은 효율, 환경 오염 및 다목적성의 결핍과 같은 문제점들이 존재한다. 다목적성의 결핍의 혹독함은 대부분의 사람들에 게 알려져 있지 않거나, 혹은 실제적인 문제 대신에 이론적인 문제로서만 간주되거나 혹은 문제를 인식하지만 실제로 해결할 수 없다.

특히, 양변위 유체 기계장치의 효율 문제에 대하여, 두가지 타입의 부피 변화 운동에 있어서 명백한 결점들이 존재한다. 기구 마찰의 내부 기계적 손실은 선형 전이 기구에서 심각하며, 이는 엄격한 윤활, 연소 갈등 및 환경 오염과 같은 문제점들을 야기한다. 이러한 2개의 운동은 기계적인 손실로부터 비롯된다. 작은 개조는 큰 이득을 얻을 수 없음이 명백하다. 효율 병목현상은 부피 변화의 새로운 방법을 모색하고 장애를 피함으로써 없어지게될 것이다.

새로운 부피 변화 방법은 선형 변환 기구에서 기구 마찰의 문제점을 풀수 있을 뿐만 아니라, 회전 기계장치에서 주변 마찰의 문제점을 해결할 수 있고, 또한 내부 기계적 효율을 실질적으로 증가시킴과 동시에 다른 파생 문제점들을 해결할 수 있으므로, 변위의 효율 병목현상은 해소될 수 있다.

기대된 문제점 돌파는 변위 유체 기계장치에 적용될 뿐만 아니라, 유체 기계장치의 전체 분야에 적용될 수 있다. 즉, 비 변위 유체 기계장치는 속도 효율의 제한 사슬에 의해서 제한된다. 가스 터빈의 결합된 사이클과 다양한 새로운 공정 및 보다 완전해지는 디자인에도 불구하고, 혁신적인 발명이 제한되지 않는한 개선은 더디게 진행한다. 모든 응용에 있어서, 비 변위 유체 기계장치는 변위 유체 기계장치와 교체될 수 있다. 만일 효율, 환경 보고 및 비용과 같은 주요한 기술적 경제적 성능에 대한 장점이 존재하면, 이러한 교체는 사람의 주관적인 목적에 의해서 변하지는 않을 것이다.

부피 변화의 새로운 방법이 단조로움의 문제점을 해결하고 유체 기계장치의 대부분의 제품들을 다기능, 다목적으로 만드는 경우, 멋진 상태가 나타날 것이다. 유체 기계장치의 형식과 시리즈의 오더는 감소될 것이며, 제품 가치 현실화의 조건 가능성의 오더는 증가할 것이며, 사용자들의 장치들은 보다 유용해지고 저장은 크게 줄어들 것이며, 제조업자에게 있어서 제품 한 묶음의 오더는 증가할 것이고, 비용은 크게 감소하여 가격이 낮아질 것이다. 자원 소비와 환경 오염이 크게 감소할 것이다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하려는 것이다.

본 발명의 제 1의 목적은 양변위 유체 기계장치의 효율을 상당히 증가시키기 위해서 새로운 운동 타입과 새로운 메커니즘을 포함하여 양변위 유체 기계장치에 대한 부피 변화 운동의 새로운 방법을 설계하는 것이다. 유체 기계장치의 응용 복잡성의 견지에서, 몇몇 파생 타입들 및 부피 변화 운동의 대응하는 구조물들이 또한 개입되는데, 이들은 이러한 새로운 방법의 기계적인 원리로부터 추론하고 유도하였다.

본 발명의 제 2의 목적은 양변위 유체 기계장치의 새로운 부피 변화 방법을 설계하면서 동시에 여러가지 응용을 설계하는 것이다. 기능 및 성능은 물체로서 설계되는 응용에서 테스트할 수 있으며, 새로운 개념과 새로운 특징을 한정하기에 필요하고 충분하다. 본 발명의 응용 설계는 시각화 개념에 속하며, 시각화의 깊이는 관련 분야의 전문가들의 실행 능력에 달려있다. 많은 응용들은 현존 기술로는 실현할 수 없다.

본 발명의 제 3의 목적은 유체 기계장치에 대한 새로운 부피 변화 방법의 응용 설계에서 기능들과 조건 기능들을 결합시키는 것이다. 기능 다목적, 매개변수 다목적 및 매체 다목적을 포함하여 유체 기계장치의 다목적들은 한정되고 이러한 목적을 기초로하여 설계된다. 통속적으로 말해서, 이 목적은 유체 기계장치를 다기능 기계장치로서 설계하는 것이다. 이러한 다양한 응용에서 하나의 장치가 사용될 수 있는데, 이는 엔진뿐만 아니라 워터 펌프로서 사용될 수 있고, 아니면 압축기나 진공 펌프 등으로서 사용될 수 있음을 의미한다.

유체 기계장치의 기술 분야에서 필수적이고 만능의 혁신 요구는 본 발명의 목적에서 고려되며, 대응하는 이론적 기초를 설정하기 위한 요구조건은 적절하게 주목된다. 기계장치의 종류에 대한 운동 방법의 타입이 발명되는 경우에, 상기 기계장치를 발명하기 위한 모든 임무들은 운동이 기계장치의 코어이기 때문에 필수적으로 개입된다. 기계장치의 운동은 운동 모드, 운동 메커니즘, 운동 원리 및 운동의 기능을 개입시킨다. 많은 응용분야에서 바람직하게 사용될 수 있는 간단한 기술적 해법들을 구성하려는 시도가 있었다. 본 발명에서 그러한 것들이 포함되고, 여기에서 내용들의 표션을 간단히 한다.

본 발명의 해법은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화방법이다. 이 방법은 루동 부피 변화 운동, 루동 기구 및 그 구조, 루동의 기계적인 원리와 루동 부피 변화 운동, 루동 부피 변화 유체 기계장치의 기능과 성능 설정 및 응용 분류를 포함한다.

루동 부피 변화 방법에 있어서, 공동의 부피 변화 운동은 역방향으로 동일 속도로 선회와 회전의 조합에 의해서 루동 운동에 속한다. 루동 부피 변화 기구는 양변위 유체 기계장치에 포함되고, 루동 기구, 루동 공동 및 사후 칸막이 보드로 구성된다. 루동 기구의 루동 회전자는 공동에 있어서 루동하고, 초승달 형상의 원통형 공동을 형성하도록 공동의 내벽과 접한다. 공동은 칸막이 보드에 의해서 가변 압력 공동과 일정 압력 공동으로 분할된다. 2개의 공동들은 유입구와 배출구의 하나 및 다른 하나와 별도로 연결된다. 2개의 공동들의 부피는 주기적으로 그리고 보완적으로 변한다. 압력의 연속적인 혹은 단이진 감소 혹은 증가와 압축 가능한 유체에 대한 특정 부피의 연속적인 증가 혹은 감소를 수반하면서, 유체 부피는 가변 압력 공동의 부피 변화 운동에서 능동적으로 증가하거나 수동적으로 감소한다. 일정 압력 공동에서 부피 변화 운동은 일정한 압력하에서 유체가 내외로 펌핑되게 한다. 기계장치의 기능은 2개의 공동 중 하나의 부피 변화 운동에 의해서 직접적으로 수행된다. 다른 공동의 부피 변화 운동은 보조 공정이다.

가변압력 공동과 일정 압력 공동은 루동 공동의 내부면, 루동 회전자의 외부면 및 후속 칸막이 보드의 밀봉면으로 구성되며, 그리고 2개의 공동들은 루동 공동과 후속 칸막이 보드의 밀봉 라인에 의해서 분리된다. 루동 기구가 루동 공동에서 루동 운동을 만드는 경우, 루동 회전자의 공간점유는 선회로 인하여 루동 축 주위로 회전한다. 루동 회전자의 공간 점유 회전은 연속적인 릴레이 보어 스위핑 혹은 보어 가압 운동을 형성한다. 따라서, 가변압력 공동과 일정 압력 공동의 부피는 주기적으로 변한다.

주축이 한 기간 동안에 회전하는 경우, 가변 압력 공동의 부피는 제로(0)로부터 최대값으로 연속적으로 증가하거나, 혹은 최대값으로부터 제로(0)로 감소한다. 이것은 가변압력 및 가변 부피 회전의 작용 기간을 형성하는데, 이때 압력은 유체로부터 에너지를 방출하도록 감소하거나, 압력은 유체를 활성화하도록 증가한다. 일정 압력 공동의 부피는 최대값으로부터 제로(0)로 감소하거나 혹은 제로(0)로부터 최대값으로 연속적으로 증가하며, 유체는 일정한 압력하에서 내외로 펌핑된다. 이 공정은 가변 압력 공정과 동기적으로 진행된다.

상기한 루동 부피 변화 방법은 루동 부피 변화의 모드, 루동 운동의 운동특성, 부피 변화 기구의 구성, 루동 부피 변화의 실행 및 유체의 운동에서 이들의 작용을 포함한다.

루동 운동은 속도 감소의 견지에서 그리고 기계학의 기본 개념으로부터 유도된 원리를 기초로하여 부피 변화 운동의 타입으로서 유체 기계장치로 도입되었다. 이러한 운동 타입은 훌륭한 기구 동적 특성 및 바람직한 마찰 손실율을 갖는다. 분석은 다음과 같다.

순수한 루동의 원통형 루동 회전자는 동일한 비율로 원통형 회전자와 비교된다. 반경을 R, 원통의 높이를 H, 밀도를

, 각속도를

, 그리고 루동 비율을

로 정의하면,

루동 회전자 및 동일한 비의 회전자에서 원형 표면의 선형 속도들은 각각

와

이고, 속도들 사이의 비는

와 같다.

루동 회전자 및 동일한 비의 회전자에서 운동량의 차이들은 각각

와

이고, 운동량 사이의 비는

이다.

루동 회전자 및 동일한 비의 회전자에서 운동량 모멘트의 차이들은 각각

와 이고, 운동량 모멘트들 사이의 비는

이다.

루동 회전자 및 동일한 비의 회전자에서 운동 에너저의 차이들은 각각

와

이고, 운동 에너지들 사이의 비는

이다.

루동 회전자 및 동일한 비의 회전자에서 단부면 손실의 차이들은 각각

와

이고, 단부면 손실 사이의 비는

와 같다.

루동 회전자 및 동일한 비의 회전자에서 특정한 원통형 표면 손실의 차이들은 각각

와

이고, 특정한 원통형 표면 손실의 비는

와 같다.

상기한 계산 및 연역법으로부터 결론을 낼 수 있다. 루동 부피 변화는 운동학 및 동적 성능에서 크기의 순서들의 장점을 갖는다. 유체의 여분 마찰 손실과 기구의 동적 질을 질적으로 판단하고 평가하는 동안에 모든 이러한 성능들은 간단하고 빠르게 얻을 수 있다. 이외에, 루동 부피 변화 기구를 설계하는 반면, 이 비율들은 기능과 성능 사이의 관계를 평가하고 조정하도록 사용될 수 있다.

루동 기구에서 실질적으로 사용된 루동 회전자아 회전 기구에서 실제적으로 사용된 회전자는 많은 형상으로 형상될 수 있고, 이들은 단단해서는 안된다. 그러므로, 실제적인 비교 매개변수들은 각각의 경우에 다르고, 회전자들은 커서는 안된다. 상기한 분석은 단지 크기의 오더들을 기초로하며, 크기의 오더들의 기초에서 평가를 위해서만 사용된다.

루동 부피 변화 기구는 기능과 성능의 추가적인 설계를 포함하여 각기다른 운동, 제한 및 구조 등으로 설계된다. 이러한 것 모두는 하기의 명세서에서 설명될 것이다.

루동 기구는 본 발명의 루동 부피 변화 방법에 포함된다. 이 기구는 루동 회전자 및 상기 루동 회전자를 제한하는 크랭크축으로 구성된다. 루동 회전자는 베어링에 의해서 크랭크축의 편심 구간에 장착된다. 크랭크축의 회전은 루동 회전자의 선회를 발생시키고, 루동 회전자는 역방향으로 관성을 기초로하여 선회의 각속도와 유사하거나 동일한 각속도로 편심축 주위로 동시에 회전하며, 회전을 형성한다. 선회와 회전은 루동 운동으로 결합된다.

루동 기구는 루동 부피 변화 운동의 코어 부품이지만, 그 구조는 간단하다. 기본적인 구조는 2부분의 루동 회전자와 크랭크축 만을 포함한다. 루동 회전자는 원통형 외부 밀봉면을 갖는 경량의 루동 본체이다. 편심구간과 주축 구간 사이의 축방향 거리는 루동 반경, 즉 선회반경이다.

루동 회전자는 turning 공정에서 제조되고, 연마에 의해서 추후 처리된다. 낮은 온도 매체에 대하여 사용되는 경우, 루동 회전자는 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 엔지니어링 플라스틱에 의해서 사출 성형되거나 버니어링(veneering)에 의해서 사출 성형될 수 있다. 큰 전력 응용을 위한 크랭크축은 일체의 고화 forging 후에 절단에 의해서 제조된다. 작은 전력 응용을 위한 크랭크축은 편심 휠과 평축을 키방식으로 조립되고, 편심 휠은 편심 축 구간을 구성한다. 루동 회전자는 롤링 베어링에 의해서 크랭크축에 연결되는 구조는 베어링 손실을 감소시킨는데 있어서 바람직하다.

루동 부피 변화 기구의 형식은 본 발명에 따른 이러한 루동 부피 변화 방법에 포함된다. 이 기구는 루동 기구, 후속 칸막이 보드 및 루동 회전자를 포함하는 정적 루동 콩동으로 구성된다. 루동 공동의 내부 면, 루동 회전자의 외부면 및 후속 칸막이 보드의 밀봉면은 가변 압력 공동 및 서로 떨어진 일정 압력 공동을 에워싼다.

작동하는 경우, 가변 압력 공동과 일정 압력 공동의 위치와 부피를 주기적으로 변화시키기 위해서 연속적인 릴레이 보어 스위핑 혹은 보어 가압 운동을 발생시키도록 루동 회전자가 루동 공동 내에서 루동한다. 주축이 라운드(round) 주위로 회전하는 경우, 가변 압력 공동의 부피는 제로(0)로부터 최대값까지 연속적으로 증가하거나, 혹은 최대 값으로부터 제로(0)로 감소한다. 이것은 가변 압력과 가변 부피의 기간을 형성하는데, 여기에서 압력은 유체로부터 에너지를 방출하도록 감소하거나 혹은 압력은 유체를 활성화하도록 증가된다. 일정 압력 공동의 부피는 최대 값으로부터 제로(0)로 감소하거나 혹은 제로(0)로부터 최대값까지 증가한다. 유체는 일정한 압력 하에서 칸막이 보드 이외에 접근로를 통해서 내외로 펌핑된다. 접근로의 유효 단면적은 유동의 연속적인 변화에 따라서 대응하여 증가하거나 감소한다.

루동회전자는 주축 상에서 합성 힘과 모멘트를 형성하기 위해서 유체 압력 및 실시간 동적 대항력과 같은 외부 힘을 통합시킨다. 합성 힘은 주축 상에서 베어링의 제한 힘에 의해서 평형을 이룬다. 순간적인 축 파워의 선형 요소에 따라서, 이 모멘트는 워킹 기계장치를 위한 주축의 회전 방향의 역방향을 가지며, 동력 발생 기계장치를 위한 주축의 회전 방향과 동일한 방향을 갖는다. 주축의 회전 기간에 단지 제로(0) 값 지점을 갖는다.

상기한 루동 부피 변화 기구는 기본 설계에 속하고, 그 셸은 정적이다. 후속 칸막이 보드는 이러한 설계에서 많은 제한 스타일을 가지며, 다른 제한 스타일은 각기 다른 운동학 캐릭터와 효과를 발생시킬 것이다.

루동 부피 변화 기구의 다른 형식은 본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법에서 포함된다. 이 기구는 루동 기구, 후속 칸막이 보드 및 루동 회전자를 포함하는 루동 공동으로 구성된다. 루동 공동의 내부변, 루동 회전자의 외부면 및 칸막이 보드의 밀봉면은 가변 압력 공동과 서로 단절된 일정 압력 공동을 에워싼다. 전체 기구는 선회의 각속도와 동일한 속도로 선회 방향의 역방향으로 루동 축 주위로 회전한다. 그래서 크랭크축은 정적이다.

이 기구의 후속 칸막이 보드는 루동 공동과 단단히 일체로 연결되고, 동적 평형을 일체로 유지한다. 루동 회전자에서 칸막이 보드는 슬롯을 구비한 콕내에 제한되고, 콕에서 제한적으로 밀고 당겨질 수 있다. 콕은 제한된 범위에서 회전할 수 있다. 유체에 대한 배출구와 유입구는 칸막이 보드 이외에 루동 회전자의 표면에 놓이고, 유도 채널에 연결된다. 이들은 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방 공동과 후방 공동에 각각 연결되고, 가변 압력 공동과 정압 공동이 될 수 있다. 루동 회전자는 회전 좌표계에서 동일한 기간으로 작은 진폭 스윙과 조합하여 스윙 루동을 만든다. 루동 공동과 칸막이 보드는 정적인 좌표계에서 루동축 주위로 회전하고, 루동 회전자와 유체에 대한 배출구 및 유입구는 정적인 좌표계에서 회전축 주위로 회전한다. 회전축은 정적인 크랭크축의 편심구간에 놓인다. 유체에 대한 유출 및 유입 파이프들은 팽창된 크랭크축의 단부를 통과한다. 루동 공동을 제한하는 베어링들이 축 상에 장착되고, 이들의 중앙선들은 루동 축과 부합한다.

루동 좌표계에 있어서, 가변 압력 공동과 일정 압력 공동의 위치와 부피를 주기적으로 변화시키기 위해서 연속적인 릴레이 보어 스위핑 혹은 보어 가압 운동을 발생시키도록 루동 회전자가 루동 공동에서 루동한다. 주축이 라운드 주위로 회전하는 경우, 가변 압력 공동의 부피는 제로(0)로부터 최대값까지 연속해서 증가하거나, 아니면 최대값으로부터 제로(0)로 연속해서 감소한다. 이것은 가변 압력과 부피 변화의 기간을 형성하며, 이때 압력은 유체로부터 에너지를 방출하도록 갑소하거나, 혹은 유체를 활서오하하도록 증가한다. 정압 공동의 부피는 최대값으로부터 제로(0)로 감소하거나, 아니면 제로(0)로부터 최대값까지 연속해서 증가한다. 유체는 일정한 압력 하에서 내외로 펌핑된다.

루동 공동과 단단히 연결된 칸막이 보드는 루동 축 상에서 작용하는 합성 력과 모멘트를 형성하기 위해서 실시간으로 유체의 압력과 기구의 마찰력을 통합한다. 합성 력은 루동 공동에서 베어링들의 제한 력에 의해서 평형화된다. 순간적인 축 힘의 선형 요소로서, 이러한 모멘트는 작용 기계에 대한 루동 공동의 회전 방향에 대하여 역방향을 가지며, 동력발생장치에 대한 루동 공동의 회전방향과 동일한 방향을 갖는다. 이것은 주축의 회전 기간에서 단지 하나의 제로(0) 값 포인트를 갖는다.

위에서 언급한 루동 부피 변화 기구의 하우징(참조의 루동 프레임)은 선회에 대하여 역방향으로 그러나 동일한 각 속도로 루동 축 주위로 회전한다. 그래서 루동 기구는 회전 루동과 주축을 정적인 상태로 만든다. 이러한 종류의 기구는 광범위하게 적용될 수 있고, 많은 응용분야에서 특별한 장점을 갖는다. 후속 칸막이 보드와 회전 루동 공동은 전체적으로 기밀상태로 연결되고, 회전하며, 일체의 동적 평형을 유지한다.

본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법에 있어서, 부피 변화 운동, 부피 변화 기구 및 이 입자들의 실제적인 운동은 각기 다른 속도로 각기 다른 트랙에서 각기 다른 본체들의 상호 작동으로 분리된다. 이 기구의 루동의 자유도는 완강한 제한에 의해서 혹은 완강한 제한과 유연한 제한과의 조합에 의해서 실현된다. 루동 기구와 거대한 속도차의 부피 변화 운동사이의 연결은 루동 기구의 입자 운동의 릴레이 기구에 의해서 실현된다. 상기한 바와 같이 구성된 루동 부피 변화 운동은 다음의 새로운 기구와 특징들을 갖도록 설계된다. 이러한 기구와 특징들은 적절하게 손실을 제거하거나 그 크기를 감소시키기 위해서 내부 기계적 손실을 야기하는 요소들을 제거하거나 감소시키도록 양변위 유체 기계장치의 복작한 설계에 통합된다. 부피 변화ㅏ 운동의 매개변수들은 복잡한 설계에서 필요한 기능에 따라서 설계되고, 실제 입자와 기구의 운동 매개변수들은 부피 변화 운동의 매개변수들에 따라서 결정된다. 수학적인 설계가 디자인을 최적화하도록 사용되는 경우, 루동 비

는 효율과 같은 목표 인덱스를 최적화하도록 인덱스 방정식 및 제한 방정식에 포함된다. 상기한 기구들과 특징들은 다음과 같다.

루동 기구는 작은 진폭과 낮은 속도에 따라서 루동한다. 입자는 작은 진폭과 낮은 속도의 원형 혹은 타원형 운동을 만들고, 루동 회전자의 공간 점유는 큰 크기와 높은 속도의 보어 스위핑 운동을 만든다. 공간 점유의 운동은 작용 공동의 부피 변화를 야기한다. 입자의 운동은 기계장치의 운동역학 및 동력학 인덱스와 연결하여 분석적인 요소가 된다. 기계장치는 입자들의 순차적인 조합이며, 성능 인덱스와 경계 조건의 계산방식을 결정하도록 운동의 조직자로서 기능한다.

자체 평형이 형성되고, 작동 공동의 원통형 벽들에 작용하는 정상적인 압력을 제거하기 위해서 기구를 움직이는 힘 장치에 대하여 자체 평형이 사용되며, 따라서 내부 기계적 마찰 손실을 제거한다. 시효 및 랜덤 요소들에 의해서 야기된 기구 마찰 문제는 추가적인 측정없이 자체 준비 기구에 의해서 신속하고 자동적으로 제거될 수 있다. 마찰력은 크기의 작은 오더이고 마찰 속도는 크기의 감소된 오더에서 루동 속도이다. 그러므로, 마찰 손실은 높은 오더에서 작은 양으로 미리설정된다. 그러므로, 고장을 방지하고 열적인 손상의 사고를 방지하기에 충분하다.

루동 비

의 미리선택한 범위는 실제적인 변위, 속도, 모멘트 및 입자의 관성 동적 대항력을 제공하도록 수학적으로 설계하기 전에 결정되고, 루동 회전자는 크기의 거의 1인분만큼 감소시키고, 운동량 모멘트와 운동 에너지를 크기의 거의 2인분으로 감소시키고, 단부면 여유 마찰의 내부 기계적 손실을 크기의 거의 3인분으로 감소시키거나 실질적으로 제거하도록 수학적으로 설계하기 전에 결정된다.

루동 부피 변화 방법에서 루동 운동의 필수적인 특징은 부피 변화 운동 및 입자의 실제적인 운동과 부피 변화 기구가 각기 다른 속도에서 각기 다른 운동 트랙으로 각기 다른 본체의 상관운동으로 분할되는 것이다. 작동 원리와 바람직한 성능을 기초로하여 기구들 및 특징들이 생겨난다. 이러한 기초의 적용은 이 설계에서 계획될 수 있다. 기능 매개변수들과 성능 매개변수들은 고전적인 수학적 설계에 의해서 설계된다. 기능 매개변수들은 주로 경제적인 효율에 영향을 끼치며, 성능 매개변수들은 주로 효율 성능에 영향을 끼치고, 사용중에 경제적인 성능들이다. 2가지 종류의 매개변수들의 최적화는 주로 루동 비

에 의해서 주로 조정된다. 수학적인 설계에 의한 디자인이 가장 경제적이다. 루동 부피 변화 기술의 최대 잠재력은 설계에 의해서 계발될 수 있다.

마모의 자체 수리 기구는 중요한 소프트 디자인이다. 기구 마찰 손실은 이러한 설계를 이용하여 제거될 수 있고, 전체 수명은 연장될 수 있다. 이것은 혁신적인 기능 설계이며 혁신적인 디자인 방법이다.

본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법은 부피 변화 운동의 운동 상태와 응용 특성, 특히 손실에 관련된 매개변수들의 양적 설계와 디자인을 포함하며, 윤활과 윤활장치의 설계는 이러한 상태, 특성 및 매개변수들을 필요로하지 않는다.

a..작동 상태, 루동 부피 변화의 동적 질 및 손실 특성을 결정하는 매개변수들은 루동 속도비=

, 루동 운동량 비

, 루동 운동량 모멘트비

, 루동 운동에너지 비

, 루동 단부면 손실비

및 루동 특정 원통형 표면 손실비

이다.

b. 작동 공동의 원통형 벽에는 기구 마찰이 존재하지 않는다. 액체 매체에 대한 단부면의 벽에 작용하는 기구 마찰 손실은 존재하지 않는다. 기체 매체에 대하여, 밀봉링이 저속으로 루동들에 제공되고, 동일한 조건에서 현존 기술에서 기계의 크기보다 기구 마찰 손실이 감소된다.

c. 작동 공동의 단부면과 원통형 표면에서 동적 밀봉 지역에서, 여분의 마찰 손실은 동일한 조건에서 현존 기술에서 기계장치의 그것보다 2배의 크기로 감소한다. 측정된 값은 1%미만이다.

상기한 내용은 진행 상태와 루동 부피 변화 방법의 응용 특성을 설명하며, 특히 손실과 효율 인덱스를 포함한 매개변수들의 양적 설계와 디자인을 설명한다. 이러한 상태와 특성들은 본 발명에서 루동 부피 변화의 운동 형식이 변위 유체 기계장치의 2종류의 내부 기계적 손실, 즉 기구 마찰 및 여분의 마찰을 제거하거나 크게 감소시킬 수 있음을 나타낸다. 그러므로, 효율 병목현상이 없어진다.

위에서 언급한 상태 및 특성들을 이용함으로써, 새로운 기술 제안이 본 발명에서 제안되는데, 윤활유와 윤활장치가 작동 공동에서 사용되지 않는다. 윤활이 없는 설계는 제조 및 작동 비용을 감소시킬 수 있다. 주 효과는 환경 오염이 제거될 수 있다는 것이다. 배경분야에서 언급한 바와 같이, 내연기관의 오염은 윤활에 대한 왕성한 수요로부터 야기된 것이다. 본 발명의 기능과 설계는 윤활로부터 자유롭다. 이러한 기능이나 디자인은 내연기관의 오염을 감소시키기 위한 핵심 값을 갖는다.

본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법에 포함된 제 1의 루동 부피 변화 기구는 일종의 파생 구조를 포함한다. 이러한 종류의 구조에 있어서, 후속 칸막이 보드는 선형 전이 슬롯에 제한된다. 스프링이나 가스 스프링이 칸막이 보드의 외부 단부에 제공되는데, 이는 밀봉을 형성하기 위해서 루동 회전자의 원통형 표면 상에서 칸막이 보드를 가압하도록 칸막이 보드 상에서 일정한 가압력 혹은 변위에 따라 변하는 가압력을 가한다. 루동 회전자와 루동 공동 사이에서 마찰력과 루동 회전자와 후속 칸막이 보드 사이의 마찰력 중 큰 것에 의해서 형성된다. 2개의 마찰에 의해서 루동 회전자의 회전축에 가해진 모멘트의 대수적인 합은 제로(0)이거나 혹은 교대 기능이다. 루동 회전자는 롤링 루동 운동이나 스윙 루동 운동을 만든다.

상기한 루동 부피 변화기구의 하우징은 정적이다. 후속 칸막이 보드는 내내 루동 회전자와 연결되고 밀봉되는 동안에 선형 전이를 만든다. 후속 칸막이 보드는 가이드 슬롯 혹은 볼들이 제공된 가이드 슬롯 내에서 전이될 수 있다. 가이드 슬롯과 루동 공동의 배출구와 유입구에 동적 밀봉들이 제공된다. 후속 칸막이 보드는 자체 관성력ㅇㄹ 감소시키고 반응 속도를 증가시키기 위한 경량화 구조물이다. 유연한 제한부재들은 교대 힘의 스윙을 가능하게 하도록 루동 모터에 대한 자유도를 제공한다. 이것은 간단한 제한을 제공하고, 증가하는 효율을 지원한다. 액체 매체를 위해서, 루동 회전자의 응력은 다소 복잡하다. 액체의 마찰력 모멘트는 루동 공동의 마찰력 모멘트에 반대방향을 나타내며, 칸막이 보드의 교대 힘의 부분은 증가한다.

본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법에 포함된 제 1의 루동 부피 변화 기구는 또한 다른 파생 구조를 포함한다. 이러한 종류의 구조에 있어서, 후속 칸막이 보드는 선형 전이 슬롯에 제한된다. 스프링이나 가스 스프링이 칸막이 보드의 외부 단부에 제공되는데, 이는 밀봉을 형성하기 위해서 루동 회전자의 원통형 표면 상에서 칸막이 보드를 가압하도록 칸막이 보드 상에서 일정한 가압력 혹은 변위에 따라 변하는 가압력을 가한다. 루동 회전자는 공동 벽의 유연한 막에 탄성적으로 가압된다. 정상 상태에 있어서, 루동 회전자의 회전축에 작용하는 마찰력 모멘트는 루동 회전자와 후속 칸막이 보드의 동적 마찰 모멘트와 동등하다. 그러므로, 루동 회전자의 자체 회전은 낮은 속도와 양의 방향을 갖는 회전에 축적되고, 롤링 루동을 형성한다. 루동 타입의 정적 밀봉은 루동 회전자와 공동 벽 사이이 제공된다.

상기한 루동 부피 변화 기구의 하우징은 정적이고, 후속 칸막이 보드는 선형 전이를 만든다. 그 차이는 가스 매체에 대한 경우에서와 같이 루동 공동의 유연한 막의 작용이 루동 회전자의 롤링 루동을 야기하는 것이다.

본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법에 포함된 제 1의 루동 부피 변화 기구는 또한 다른 재결합된 구조를 포함한다. 이러한 종류의 구조에 있어서, 후속 칸막이 보드와 루동 회전자는 전체적으로 단단히 그리고 밀봉하여 연결된다. 루동 회전자와 후속 칸막이 보드의 원통형 표면의 내부구간은 작은 매끄럽게 만곡된 전이 표면 내로 국부적 저항 계수로 모따기 된다. 칸막이 보드는 루동 회전자 외부의 슬롯을 구비한 콕 내에 제한되고, 콕 내에서 제한적으로 밀고 당겨질 수 있다. 콕은 한정된 범위 내에서 회전할 수 있다. 루동 회전자는 작동에 있어서 스윙 루동을 만든다.

상기한 루동 부피 변화 기구의 하우징은 정적이다. 그런데, 후속 칸막이 보드는 구조 내에서 크랭크축 이외에 다른 단단한 제한부재에 의해서 제한되고, 여기에서 후속 칸막이 보드와 루동 회전자는 단단히 연결되고, 칸막이 보드는 공동 외부의 콕으로 제한된다. 단단한 제한부재는 루동 회전자의 루동 자유도를 파괴하지 않는다. 그러나, 루동 회전자는 스윙 루동으로 제한된다. 스윙 루동은 액체 매체에 대하여 효율 증가를 시키므로 바람직하다. 단점은 고속에서 동적인 힘이 증가하고 관성력을 감소시키거나 혹은 순간적으로 회전속도를 조절하는 것이 필요하다는 점이다.

여러가지 변위 유체 기계장치는 루동 운동 타입, 루동 기구, 루동 부피 변화 기구 및 본 발명에 따른 루동 부피 변화 방법의 다양한 파생 형식들에 따라서 설계될 수 있다. 이러한 기계장치들은 루동 부피 변화 기구를 포함하고 상기 기구들에 의해서 주 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이러한 기계장치들이 작동하는 경우에, 루동 기구의 루동 운동은 루동 회전자의 공간 점유의 회전과 주기적인 변화와 갑ㄴ 압력 공동의 전환과 정압 공동을 야기한다. 루동 유체 기계장치의 작동 형태들은 루동 회전자가 유체를 구동하는지 혹은 유체가 루동 회전자를 구동하는지에 따라서 펌프 타입과 모터 타입으로 별도로 지칭된다. 따라서, 가변 압력 공동은 전적으로 작동 형식에 의존하여, 루동 공동 밀봉 라인의 전방이나 후방에 위치하고, 정압 공동은 루동 공동 밀봉 라인의 후방 혹은 전방에 위치한다. 기계적인 구조에 대한 차이는 없다. 이것은 본 발명의 특징이고, 루동 부피 변화의 유체 기계장치는 기능의 가역성과 유동 방향 및 회전방향의 가역성을 포함하여 완전한 가역성을 갖는다. 루동 유체 기계장치의 운동량, 상태 매개변수들 및 동적 특성들은 상기 가역성으로 인하여 작동 형식과 관련이 있고, 단일 방식으로는 기술할 수 없다. 본 명세서에서 사용하는 "이와는 달리"는 다중의 대안들이 유용함을 나타낸다.

루동 부피 변화 운동에서 기구와유체 사이의 힘과 토크의 일반 규칙들이 간단하게 설명되는데, 이때 본 발명의 작동 원리의 양적 분석과 부하 특성들이 기초가 된다.

주축의 입력 토크가 회전방향과 동일한 방향을 갖는 경우, 토크는 양의 토크로서 정의된다. 명백하게도, 입력 토크가 양인 경우에 펌핑된다. 루동 공동의 밀봉 라인의 전방에는 가변압력 공동이 위치하고, 공동에서의 압력은 후방 정압 공동 보다 높다. 주축의 입력 토크가 회전방향과 반대방향을 갖는 경우, 토크는 음의 토크로서 정의된다. 명백하게도, 입력 토크가 음인 경우에 모터이다. 루동 공동의 밀봉 라인의 후방에는 가변압력 공동이 위치하고, 공동에서의 압력은 전방 정압 공동 보다 높다. 두 공동 사이의 압력차는 루동 회전자의 원통형 표면에 작용하는 유체 압력의 벡터 합이 제로(0)와 같이 않게 하며, 자체 회전축을 향하는 힘을 발생시키며, 각속도의 1/2로 전방으로 회전시키고, 힘의 값은 차동 압력 및 가변 압력 공동에서 내부 현 면의 영역에 비례한다. 이 힘은 루동 축(즉, 주축)에 힘에 비례하고 가변압력 공동에서 내부 중앙 각의 1/2의 사인에 비례하는 토크를 발생시킨다. 상기한 차이에 따르면, 이 토크는 부하 토크에 대한 대항 토크이고 그 값은 음이다. 한편, 이것은 구동 토크이고 그 값은 양이다. 토크에서의 함수 요소와 그 각 속도가 1/2이므로, 기간

는 반 파형 기간

의 토크 함수를 발생시킨다. 가변 압력 공동과 정압 공동의 주기적인 변환으로 인하여 반 파형 기간은 전체 기간으로 전환된다.

가압할 수 없는 유체에 대하여, 가변 압력 공동의 압력은 타임 윈도의 경계에서 단계 변화를 만들고, 창조된 토크 함수는 양분된 주파수 분할의 전이 타입의 간단한 조화 함수이다. 압축가능한 유체에 대하여, 가변 압력 공동에서 부피 변화의 공정은 일반적으로 다변수 열적 공정이고, 단열 혹은 등온 공정의 특별한 경우가 또한 포함된다. 유체 압력은 부피 변화의 공정을 따라서 연속적인 방식으로 해석적으로 변한다. 시간 변화 규칙은 공동에서의 부피 변화의 규칙이 도입된 후에 보다 복잡해진다. 따라서, 토크 함수는 보다 복잡해지고, 더 이상 간단한 조화 함수가 아니다. 그러나, 기간의 주기성과 길이는 영향을 받지 않는다.

왕복 기계장치와 비교하면, 벽에서 발생하는 기계적 마찰손실이 제거될 뿐만 아니라, 2 차수가 되기 때문에 샤프팅(shafting)의 순간적인 손실과 평균손실의 비가 1/2이 된다. 가변 압력 공동에서 내부 규격외 표면의 영역은 반 내부 반경 각도의 사인 요소를 포함하고, 토크 함수는 반 내부 중앙 각의 일한 사인의 제곱 요소를 포함하고, 그것의 사인은 변하지 않는다. 왕복 기계장치와 비교하면, 토크의 일정한 사인의 특성은 축의 응력 상태를 상당히 개선할 수 있고, 응력의 피크값과 그 변화율은 상당히 감소한다. 이러한 타입의 루동은 운동량과 운동량 모멘트의 크기의 오더를 감소시키는 기구 동적 특성에 있어서 장점을 가질 뿐만 아니라, 부하 힘과 토크 특성에서 장점을 갖는다. 장점들은 크랭크축의 강도에 대한 필요조건을 감소시키는 것이다. 그러면, 작은 크기를 갖는 크랭크축은 사용될 수 있다. 또한, 축의 손실은 더욱 감소된다.

루동의 분석에 있어서, 루동 회전자의 표면에서 유체 압력의 벡터 표면 일체화는 루동 기구의 작용 발생의 분석을 기초로 한다. 왕복 에어 실린더보다 더욱 복잡하다. 정압 공동에서 작용 발생 공정이 없다. 만일 배출구와 유입구에서의 채널이 적당하게 설계되면 유체동역학의 문제는 무시될 수 있다. 그러므로, 압력은 모든장소에서 동등하게 간주된다.

본 발명은 많은 면에서 두드러진 특별한 활성 효과를 갖는다. 루동 부피 변화로부터 직접적으로 발생한 효과들은 아래에서 분석된다.

첫째, 기구 힘 장치의 자체 평형과 유동 필드의 회전 구조 때문에 기구 마찰, 유동 필드의 유압 손실과 관련하여 왕복 전이의 결점을 극복하기에 충분한 상당한 장점을 갖는다.

둘째, 회전 타입의 부피 변화와 비교하여, 루동 공동에서 루동 회전자의 선형 속도는 1 차수의 크기로 감소되고, 운동량 모멘트와 운동 에너지는 2 차수의 크기로 감소하고, 여분의 마찰 손실은 3 차수의 크기로 감소한다(99% 이상 감소). 그러므로, 본 발명은 앙복 운동과 회전 운동에 걸쳐서 여분의 마찰 손실과 관련한 장점을 갖는다.

셋째, 루동 기계장치의 발생 힘은 기간의 길이가 두배가 되고 시간의 이용 비가 100%로 증가되도록 절반의 각 속도로 회전한다. 평균 토크는 크고 순간적인 토크는 작다. 그러므로, 파워 밀도의 인덱스와 손실의 상환 비의 인덱스는 왕복 기계장치에 대하여 1배 우월하다.

루동 부피 변화 방법에서 다른 특징 및 관련 장점들은 다음과 같다.

부피 변화의 왕복 전이 타입과 비교하면, 피스톤, 커넥팅 로드 및 배출구와 유입구의 밸브 기구들을 구비하지 않으며, 따라서 구조가 상당히 단순해진다. 임계적인 장점은 정상 압력과 마찰 손실이 필수적으로 제거된다는 것이다. 유체에 대한 배출구와 유입구에서 국부적 채널 특성은 여러 번 개선되고, 유입구에서 스로틀링 손실은 매우 작다.

비 변위 타입의 회전 임펠러 기구와 비교하면, 본 발명은 유압 손실을 일정 범위로 감소시키고 출력 압력이 속도에 대하여 독립적이기 때문에 낮은 특별히 낮은 속도에 대하여 적합한 장점을 갖는다.

내연 기관에 적용되는 경우, 흡기, 압축 및 연소가 완전히 분리될 수 있다. 국부적이고 글로벌한 최적화가 완전히 실현된다. 또한, 팽창의 공정과 일 적용을 흡기 공정에 결합시키는 장점과 열 흡수 및 일정 부피의 가압의 장점을 갖는다. 파워 밀도는 두배가 된다. 효율은 거의 두배가 된다.

펌프와 모터로서 사용되는 경우, 정압에 의존하여 작업하므로, 회전 속도와 유체 속도로부터 독립적으로 진행될 수 있다. 저속에서 작용의 특성은 비 채널 여유 마찰을 만들고, 채널 유압 손실을 일정 크기로 감소시킨다. 환경적 조건 및 작업 조건에 대한 전례가 없이 넓은 적응성을 갖는다.

그러나, 루동 부피 변화 방법의 일 발생 힘과 토크가 제로(0)값을 가지며 맥동의 기본 주파수가 회전 주파수와 동등하기 때문에, 맥동이 여전히 존재한다. 부피와 유동의 변화 율은 동일한 주파수에서 맥동을 갖는다. 서로 보완적인 2개 구조물들은 고속에서 작동하는 경우에 맥동을 제거하도록 사용되어야만 한다. 또한, 비록 운동량 모멘트가 이미 소정 크기로 감소하더라도, 고속에서 작동하고 동적 평형의 설계와 실험이 여전히 요구되는 경우에 기구의 동적 부하는 증가한다.

본 발명의 장점은 상기한 효과들로 제한되지 않는다. 본 발명의 몇가지 특별한 특징과 효과들은 일정한 기능들의 개선에 있어서 특히 바람직하며, 극히 가치가 있고, 현존 기술들의 기능이나 성능의 제한들이 파괴됨에 따라서 몇몇 새로운 넓은 영역에 적용될 수 있는 새로운 기능과 성능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 양변위 유체 기계장치는 그것의 저효율이 일정한 유동 특성을 상당하지 않게 하므로 경제적으로 사용될 수 없다. 실제로, 제품의 출력 압력은 왕복 공기 압축기가 존재함에 따라서 일정한 값으로 설정된다. 이러한 현상은 효율 감금으로 불리는데, 이는 양호한 특성이 낮은 효율과 무가치로 인하여 이용될 수 없음을 의미한다. 본 발명은 양변위 유체 기계장치의 효율을 상당히 증가시키고, 일정 유동 특성의 값을 달성한다. 이는 압력 적응성과 매체 위상 융통성에 따라서 특성들을 설계하도록 사용된다. 비록 효율은 압력과 매체 위상의 변화에 따라서 변하지만, 이러한 변화는 작고 수용할만 한다. 개선된 효율은 융통성을 가지고 설계할 수 있게 하며, 새로운 전망을 창조한다. 본 발명의 특징들과 기능적 효과들은 하기 표에 나타나 있다.

표 1 특징들, 특성들, 루동 부피 변화 방법의 기능과 효과

번호.	특징 및 특성	기능과 효과
1	루동 부피 변화 운동	루동 회전자는 작은 범위 내에서 루동하고, 입자는 저속에서 원형 운동을 하며, 공간 점유는 큰 범위 내에서 고속으로 바뀜
2	공간 점유는 비교적 큰 범위 내에서 고속에서 바뀜	기능의 경제적 요구조건들을 만족시키고, 전환기구와 평행하게 설계됨
3	루동 속도 = 루동 반경×각속도	작은 루동 반경, 낮은 루동 속도, 루동비 δ=0.1이 손실감소 및 효율증가의 기초가 됨
4	작은 범위 내에서 루동 회전자가 루동하고, 입자는 저속에서 원형 운동을 수행함	루동 속도, 루동 운동량, 루동 운동량 모멘트 및 루동 운동 에너지는 소정 크기로 감소함
5	연속적인 릴레이의 기구를 통한 입자 운동	기능과 속도의 개선, 다중 왕복 루동 비δ-1= 10
6	작은 루동 운동량 모멘트, 98%로 감소	양호한 동적 특징들, 작은 손실, 동적 평형의 작은 어려움, 크기의 최적 오더
7	작은 루동 속도, 90%로 감소	감소하거나 완전히 제거된 표면과 실린더 사이의 마찰 손실
8	크랭크축과 루동 회전자로 구성된 루동 기구	링크, 콕, 볼트 등의 위치에서 간단하고 값싼 루동 회전자
9	원통형 하중 감소된 루동 회전자	간단한 제조공정, 낮은 가격, 작은 전환 관성, 양오한 동적 질
10	루동 공동은 원통형 부피 공동이 됨	간단한 제조 공정, 낮은 가격, 합당한 구조, 고압 저항, 양호한 주행 특성들
11	후속 칸막이 보드는 평평하고 3개의 제한부재를 구비함	어느정도 복잡한 제한 구조, 작은 마찰 손실, 온건한 전체 복잡성과 비용
12	루동 기구에 있어서 힘의 자체 평형	루동 공동 벽의 정상적인 힘의 제거, 부피 공동에서 마찰 손실이 없고, 자체 수리 기구
13	부피 공동에서 마찰 손실없음	선형 전이 내부 기계적 효율의 병목현상 제거, 윤활 제거의 예비 조건 형성
14	시효 및 변형에 의해서 야기된 마찰의 자체 수리 기구	마찰 손실이 이 되고 순간적이며, 열 손실과 고장의 위험이 없음
15	가변 압력 공동과 정압 공동의 보완성 및 상호교환성	평행하게 작동하는 경우, 100% 공간과 시간 이용비율, 완벽한 가역성
16	평행하게 작동하는 경우, 100% 공간과 시간 이용비율	왕복 타입과 비교할 때, 시간 이용, 공간 이용 및 전력 밀도 2배, 손실 1/2로 감소
17	실린더 단부면의 손실 99% 감소	회전 부피 변화 방법의 여분 마찰타입 내부 기계적 효율의 병목현상 해소
18	작용 부피 공동에서 윤활 없음	저가의 제조 및 사용, 내연기관에서 사용시 공동 온도와 효율 증가, 오염 감소
19	격한 저항없이 유입구와 배출구의 적합한 가변 구간	일정 부품의 저항 계수 감소, 유압 효율 증가, 작용 유동 속도 증가, 소음 감소
20	루동 공동의 밀봉 라인에서 압력 증가 특성	동력 감소 및 누설 유동의 피드백 기구, 부피 효율과 밀봉의 조건 완화
21	부피 공동의 유량에서 접선방향 유동	양호한 공동 유동특성, 증가된 유압 효율 및 작용 유동 속도
22	기능의 완벽한 가역성	기계장치의 사용가치를 2배로 만드는 비열적 동력-에너지 전환 기구의 양방향 사용
23	압력 파워의 채택성	압력, 압력내의 파워, 강도, 축 강도, 변위 상세
24	금지되지 않은 화학물질에 대한 매체 위상 다목적	압력, 압력내의 파워, 강도, 축 강도, 변위 상세 내에서 가스, 액체 및 가스와 액체의 2 위상 유동 다목적

표 1을 참고하면, 목록 1 내지 목록 7은 루동 부피 변화 운동의 특징과 효과의 요약이고, 목록 8 내지 목록 12는 루동 부피 변화 기구의 특징과 효과의 요약이고, 목록 13 내지 목록 24는 루동 부피 변화 방법을 채택하는 부피 유체 기계장치의 특징과 효과의 요약이다.

목록 22는 기능 가역성의 특징과 그것의 포지티브 효과를 나타낸다. 기능 가역성은 유체 기계장치의 보편화를 확장하기 위해서 중요한 부분이고, 실현하기가 상대적으로 쉽다. 현존 기술들에서 적은 제품들이 그러한 가역성을 가지지만, 대부분의 경우에, 기능 가역성은 몇몇 기술적 링크들에 의해서 금지된다. 본 발명은 보편화와 완벽함을 목표로하며, 따라서 이러한 귀중한 특성들을 획득한다.

양변위 유체 기계장치는 일정한 유동의 특성을 가지지만, 이 특성은 항상 현존 기술에서 불투명한 특징으로서 존재할 것이다. 본 발명은 이러한 특성의 잠재력을 이용하며, 루동 부피 변화 방법의 많은 새로운 특징들과 결합하고, 포지티브 효과를 갖는 일련의 기술적 설계에 적용될 수 있고, 2가지 종류의 융통성, 즉 압력 파워 융통성과 매체 위상 융통성인 목록 23과 24의 2개 캐릭터들을 형성한다. 이러한 2개의 융통성들은 단순화한 형식과 일련의 단순화, 개선된 사용 가치 및 이용율과 감소한 소유 전체 비용과 같은 포지티브 효과들을 갖는다.

우리는 표 1로부터 본 발명의 포지티브 효과들의 요약으로부터 전체적인 조망을 얻을 수 있다. 몇몇 특성들과 효과들의 중요성을 설명하기 위해서 보다 많은 단어들이 필요하다. 특히, 실제적인 디자인을 도입하여 현실화할 수 있고 큰 값을 갖는 특성 및 효과들은 상세하게 논할 것이다. 다음은 보완적인 설명으로서, 본 발명의 중요한 면의 효과들을 설명하기 위해서 표 1에서 참조 번호들을 사용한다.

목록 1은 루동 부피 변화 운동에 관한 것으로, 본 발명의 핵심이다. 루동 회전자의 작은 루동, 입자의 저속 운동 및 공간 점유의 고속 회전의 운동 분리와 연관은 매우 혁신적인 운동 설계로서, 소정 크기로 손실을 감소시킬 수 있고 유체 기계장치의 제 3 운동 형식을 만들어 낸다.

목록 3은 루도 속도의 범위의 양적인 결정에 관한 것이다. 루동 속도와 루동 비의 정의와 계산 및 루동 속도의 지정된 사용 범위의 시험은 본 발명의 손실 감소와 효율 증가의 크기와 값 기초를 세운다. 그러므로, 본 발명의 중요한 이론적인 면이다. 명확성을 위해서, 증명의 과정의 상세 사항은 생략하였다.

목록 4는 루동 회전자의 루동 운동과 그 입자의 운동에 대한 분석에 관한 것이며, 루동 속도, 루동 운동량, 루동 운동량 모멘트, 루도 운동 에너지 등의 개념들을 만들어 낸다. 이들은 루동 기계역학의 기본 개념들이고, 루동 부피 변화 운동의 운동학 및 동력학의 분석에 매우 유용하며, 매우 간결하다. 이러한 개념들을 사용하여, 우리는 효과의 손실 감소에 대하여 신속한 질적 양적 판단을 할 수 있게 하며, 이는 본 발명을 이해하는데 있어서 매우 중요하다.

목록 5는 입자 운동의 연속적인 릴레이 기구에 대한 설계에 관한 것으로, 이는 파동 및 변조 이론을 가시적으로 이해하기 위한 은유적 사용이다. 즉, 기능적 운동과 실제 입자 운동의 분리를 실현하기 위한 기술적 라인과 기술적 열쇠이다. 마찰 손실과 속도 사이의 알려진 관계로부터 파생될 수 있는 바와 같이, 루동 비의 파워 오더 함수와 다항 함수이다. 본 발명의 모든 포지티브 효과들은 입자 운동의 릴레이 기구로부터 나온다.

목록 7은 여분의 마찰을 분석하고 측정하기 위해서 루동 속도와 루동 비의 개념을 적용하는데, 이는 본 발명이 현존하는 회전 부피 변화 운동에 걸쳐서 여분의 마찰 손실과 관련하여 큰 장점을 갖는 다는 사실을 판단하고 입증할 수 있다. 여분의 마찰 손실은 2배 혹은 3배의 크기로 감소될 수 있고, 이는 회전 부피 변화 운동에 걸쳐서 본 발명의 유효 장점을 판명하기에 충분하다.

목록 12는 루동 기구의 힘 장치 자체 평형 기구의 설계와 이용에 관한 것으로, 이는 루동 공동 벽의 정상적인 힘과 기구 마찰 손실을 근절하는 열쇠이다. 이것은 왕복 부피 변화 운동의 기구 마찰 타입 내부 기계적 손실의 병목현상 해소를 야기하고, 자체 수리 기구를 위한 필요 조건을 형성한다.

목록 13에서 설명한 바와 같이, 목록 12의 효과인 공동에서의 기구 마찰 손실이 존재하지 않는다. 상기한 바와 같이, 이것은 왕복 부피 변화 운동의 기구 마찰 타입 내부 기계적 손실의 병목현상 해소를 야기한다. 이것은 새로운 기술적 전망을 발생시키는 비 윤활의 예비 조건을 형성한다.

목록 14는 시효 뒤틀림에 의해서 발생된 형상과 위치 에러를 위한 자체 수리 기구에 관한 것으로, 이는

의 크기로 순간적으로 감소하는 마찰 손실 비를 기초로한 설계이다. 따라서, 고장의 위험성과 열 손실 실피의 위험성이 제거될 수 있고, 실행 가능성을 확신할 수 있다. 자체 수리 기구는 매우 가치있는 혁신이다. 현존 기술에 있어서, 마찰, 누설 등과 같은 문제들이 뒤틀림, 마모 및 에이징에 의해서 야기되는 경우에 기계장치들은 수리될 필요가 있다. 수리 비용은 새로운 제품의 가격의 1/2과 같다. 만일 기계장치가 자체 수리 기능을 갖는다면, 그 수명이 연장될 수 있는 자체 건강 기능을 갖게될 것이다.

마모 및 뒤틀림은 단계적으로 증가하고, 그래서 마찰은 낮은 크기로 항상 존재한다. 자체 마모에 대한 자체 수리 기구는 저속 운동과 누설 압력 확대 트성 및 느슨한 밀봉 요구조건의 전제와 관련하여 상기한 특성을 사용하는 적당한 설계이다. 마찰 손실이 발생하는 경우에, 그 효과는 고장의 위험성이나 열 손실 실패의 위험성없이 짧은 시간내에 비 의식적으로 자체적으로 제거될 수 있다. 만일 본 발명이 자동차나 기차의 루동 엔진과 루동 변속장치에 적용되면, 평균 MTBF(실패 사이의 평균시간)과 수리기간은 몇배 더 연장될 수 있고, 경제적인 이득은 헤아릴 수 없을 정도이다. 이러한 자체 수리 기구를 사용하여 정확한 요구조건 해소하기 때문에 본 발명의 기구의 제조비용은 감소될 수 있다.

목록 15에 기재한 바와 같이, 가변압력 공동과 정압 공동은 보완할 수 있고, 서로 교환할 수 있고, 평행하게 작업할 수 잇고, 이는 본 발명의 특별한 설계이다. 본 발명에 있어서, 가변압력 공동과 정압 공동의 위치는 불확실하고 사용 용도에 따라 달라진다. 즉, 상황에 따라서 교환가능하다. 이들의 보완적인 관계와 상호교환 가능성은 매우 좋은 협력관계를 제공하고, 이는 100%에 달하는 공간과 시간 이용을 제공하고, 완벽한 응용 가역성을 제공한다.

목록 16은 가변압력 공동과 정압 공동이 평행하게 작업하고 효율을 증가시키돌고 큰 기여를 하게 하는 특징의 결과로서 공간과 시간 이용이 100%에 달하는 효과에 관한 것이다. 왕복 기계장치의 효율이 왜 매우 낮은지의 이유는 공간과 시간 이용율이 매우 낮기 때문이다. 예를 들면, 4행정의 내연기관에 있어서, 단지 하나의 행정은 파워를 만들고 전체 시간의 평균 파워 수행 파워는 4로 나눈 파워 수행 행정의 평균파워이다. 그래서, 파워 밀도는 또한 4로 나눈다. 매 행정마다 손실이 발생한다. 4행정 손실에서 손실들의 합은 손실율에 4를 곱하여 효율을 계산하도록 하나의 파워 수행 행정에 더해진다. 이러한 산수식은 관련된 매개변수들의 정의로부터 나오고, 배분으로 불리운다. 왕복 타입과 비교하여, 본 발명에 100% 시간과 공간 이용율의 효과들은 시간 실현율, 공간 이용율 및 파워 밀도가 2배가 되며, 왕복 타입의 그것들의 2배가 되고, 손실 배분율은 50%로 감소한다. 현존하는 4행정 왕복 타입과 비교하고 평행한 압축을 위한 본 발명의 공간 조건을 고려하여, 내연 기관의 경우에 있어서, 100% 시간과 공간 이용율은 시간 이용율이 왕복 타입의 4배인 것 중 3배 증가하게 하고, 공간 이용율과 파워 밀도는 왕복 타입의 2배인 2배 증가하고 손실 배분율은 50%로 감소하게 한다.

목록 17에 기재한 바와 같이, 여분의 마찰 손실은 99% 이상 감소하고, 이는 회전 부피 변화 유체 기계장치의 여분 마찰 타입 내부 기계적 효율의 병목 현상이 해소될 수 있음을 의미한다. 본 발명의 기계적 손실은 주로 베어링 손실이고, 효율은 96%이상이다. 그래서, 본 발명의 기계적인 효율은 95%이상이 된다. 현존 기술에서 회전 부피 변화 방법에 대하여, 기계적인 효율은 80%이상 드물고, 기어 맞물림 타입에 있어서 기계적 효율은 60%를 넘지않는다.

목록 18에 기재한 바와 같이, 작동 공동은 윤활로부터 자유롭고, 이는 제조 비용과 사용 비용을 감소시킬 수 있다. 보다 중요한 영향이 내연 기관의 경우에 존재하는데, 공동 벽 온도(Karnot 서클의 냉각원 온도가 아님)를 배출 온도(Karnot 서클의 실제 냉각원 온도) 이상으로 증가시킬 수 있는 윤활유를 관리할 필요가 없다는 것이다. 수냉장치가 필요없다. 공동에 있어서 복사 손실이 감소하게 되고, 경계 층 연소가 보다 풍부해진다. 이들은 모두 효율을 증가시키는데 있어서 양호하다. 환경 보호 효과는 일산화탄소가 크게 줄고 윤활유 포그와 젤라틴과 같은 어두운 색의 그을음 성분이 더 이상 나타나지 않는다. 그래서, 오염이 상당히 줄어든다.

본 발명은 효율이 상당히 증가하기 때문에 내연기관 오염 감소분야에 있어서 큰 기여를 한다. 효율의 증가는 그에 반비례하여 온실가스 배출을 줄일 수 있고, 그 효과는 크다.

목록 22는 본 발명의 일반적인 목저게서 특별한 시도를 하는 함수들의 가역성을 완수하는 것에 관한 것이다. 그것의 포지티브 효과는 모든 비 열적 파워 에너지 변환장치들이 2가지 방식으로 사용될 수 있고 이를 통해서 기계의 사용가치를 몇배 향상시킬 수 있다는 것이다.

목록 23은 양변위 유체 기계장치의 일정 유동 특성으로부터 차감된 압력 적응성에 관한 것이다. 이러한 특징은 고객에 대한 큰 경제적 이득을 가져오기 위해서 기술적 설계에 추전되어 적용된다. 최대 압력 강도, 축 강도 및 축 장치 강도는 형식 및 일련 설계와 제품 설계 동안에 결정될 수 있고, 두드러진 인덱스로서 쉽게 사용될 수 있다. 고객들은 이러한 인덱스의 범위 내에서 스케줄을 잡을 수 있고, 일정 유동 특성을 사용하여 효율을 감소시킴이 없이 원하는 압력과 파워를 결정할 수 있다. 이것은 현존 기술들이 보유하고 있지 못한 점이다.

목록 24는 압력과 축 강도 내에서 각기 다른 위상으로 유체의 다목적성을 현실화하는 것에 관련된다. 압력과 파워 적응성의 대중화된 응용이다. 그러므로, 평형의 사용 가치는 증가하고, 소유자의 전체 비용은 감소한다. 이것은 회사와 개인 사용자들 모두에 대하여 대중적인 기술이다. 만일 펌프가 단지 물만을 펌핑하지 않고 압축기와 2상 유동 진공 펌프로서 작용하면, 매우 가치있는 소유가 될 것이다 그런데, 이것은 현존 기술로는 불가능하다. 예를 들면, 진공 펌프로 공기를 펌핑하는 경우, 펌프는 공기가 물을 포함하면 연소할 수 있다.

목록 22 내지 24 각각은 루동 부피 변화 기계장치의 다목적성의 일면이다. 이것은 내부 특성, 가능성이다. 개발전에, 이 특성은 막 알려졌고, 숙련된 당업자들에 의해서 이용되고 수행되었으며, 모든 사용자들이 이용할 수 있는 제품 특성을 갖추는 것은 불가능하다. 본 발명의 제 3의 목적은 유체 기계장치의 다목적성을 한정하고 설계한다. 즉, 상기한 내부 특성의 사용을 가능하게 한다. 본 발명의 방법에 대한 응용 설계의 임무에 다라, 특정한 요구와 적용된 방법이 추후에 설명될 것이다.

본 발명의 유압 효율 개선에 대한 영향은 표 1의 항목 19 내지 21에 간단히 요약하였다. 유합 효율은 유체 기계장치의 일반적인 효유의 다중배 요소이다. 비 양변위 유체 기계장치에 있어서, 유합 효율은 결정적인 요소이다. 양변위 유체 기계장치에 있어서, 유압 효율은 액체 매체, 특히 고 점성 액체 매체에 대하여 중요한 분석 요소이다.

선형 전이 부피 변화 방법 및 현존 기술에서 그 구조물은 매우 나쁜 유압 특성들을 갖도록 설계되었다. 주 유압 손실은 자주 열리고 닫히는 유입구와 배출구에서 야기된다. 유입구와 배출구에서 갑작스런 구간 팽창이 일어나는 채널들은 큰 국부적인 저항 계수를 가지며, 개방 및 폐쇄 공정 도중에 동적 변화는 손실을 증가하도록 요소들이 된다. 이외에, 역류 운동은 유동 속도와 방향의 빈번한 변화를 야기하고, 이는 모멘트와 운동 엔지의 손실을 필수적으로 야기한다. 큰 유압 손실로 인하여, 선형 전이 운동은 높은 점성에 대하여 적합하지 않거나 불가능한 액체 작용 매체에 대하여 적합하지 않다. 액체는 일반적으로 회전 부피 변화 기계장치와 사용된다. 3가지 회전 부피 변화 타입들 중에서, 기어 맞물림 타입 기계장치는 큰 유압 손실을 야기하고, 이어서 스크루 타입이다. 편심 회전자 회전 타입은 최선의 효과를 나타낸다.

본 발명은 유압 효율을 증가시키는 명백한 장점을 갖는다. 회전 타입과 비교해서, 본 발명에서 유입구와 배출구의 유동 필드 설계는 국부적인 힘에 의해서 야기된 손실을 제거할 수 있다. 가변 구간 기구는 순간적인 유동을 증가시키면서 국부적 저항 계수를 감소시킬 수 있다. 이는 유입구와 배출구 지역에서의 유압 손실을 상당히 감소시킨다. 유체는 공동에서 접선 방향으로 유동하고, 따라서 양호한 방향 연속성을 갖는다. 또한, 롤 루동의 경우를 제외하고, 루동 회전자의 접선 속도는 항상 양이며, 그 접선 속도는 스윙 루동의 90 내지 270도 중앙 각도 지역에서의 루동 속도보다 높다. 이들은 상대 속도를 감소시키고 유압 손실을 줄이는데 있어서 모두 양호하다.

루동 부피 변화 운동에 대한 특별한 장점 기구는 루동 공동 밀봉 라인의 누설의 에너지 피드백과 낮은 민감성이다. 이는 종래의 부피 효율의 개념으로는 표현할 수 없다. 누설은 부피 효율에 영향을 기치고, 누설 과정 중에 압력 에너지 손실의 상당한 부분은 피드백에 의해서 재 순환될 수 있다. 재순환 기구는 누설전에 속도가 감소하고 압력이 증가하는 동안에 누설 유동의 잠재적 에너지가 고 효율의 운동 에너지로 전환되는 것이고, 손실되지 않은 운동 에너지는 누설후에 전환 압력 증가 기구에 의해서 압력 잠재 에너지로 전이된다. 그리고 루동 회전자에 작용한다. 동력 발생장치에 있어서, 이러한 종류의 새로이 전이된 잠재 에너지는 유체를 흡입하는 경우에 정압 공동의 전방에서 압력 증가를 생성할 수 있고, 축 동력 소비를 줄이도록 동적 지역에서 루동 회전자 상에 작용하는 압력 증가를 생성할 수 있다. 동적 기계장치에 있어서, 유체를 방출하고 축 동력 입력을 증가시키도록 동적 지역에서 루동 회전자에 작용하는 압력이 감소하는 경우에, 상기 잠재적인 에너지는 정압 공동의 후방에서 압력 감소를 제공할 수 있다. 이러한 종류의 기구는 루동 공동 밀봉 라인의 밀봉 요구조건을 완화시키고, 부피 효율이 더 이상 일반적인 효율의 선형 요소가 되지 못하게 만든다.

루동 부피 변화 방법의 양변위 기계장치에 대하여, 회전 속도는 동일한 응용에서 매우낮으며, 그 압력은 몇몇 응용에서 매우 높다. 특별히 새롭게 개발된 응용에 있어서 저속 및 고압의 특성이 두드러진다. 이때, 부피 효율은 중대한 요소가 된다. 본 발명의 설계는 만족스런 부피 효율을 얻기 위해서 저속 동적 밀봉 혹은 정적 밀봉을 채택함으로써 부피 효율을 증가시키는 것이다. 정적 밀봉은 정저 밀봉을 형성하도록 공동의 유연한 막에서 루동 회전자가 구르는 롤 루동에 의해서 실현된다. 롤 루동은 높은 차동 압력이 있는 곳에서 가스 매체에 대하여 매우 적합하다.

다음은 첨부 도면들을 참고로 항 본 발명의 루동 부피 변화 방법에 대한 간단한 설명이다. 첨부 도면들은 칫수없이 특정 요도로서 간주될 수 있는 3가지 디자인들을 포함한다. 변위, 유량, 모멘트 및 파워에 대한 식들이 주어진다.

도 1은 루동 운동이 선회와 회전의 조합에 의해서 어떻게 얻어지는지를 보여주는 개략도.

도 2는 강체의 입자 운동 트랙과 선회 트랙 사이의 관계를 보여주는 개략도.

도 3은 축 투영 도면.

도 4는 펄스를 제거하도록 평행하게 연결되고 오프셋 위상을 갖는 고속 부피 변화 기구의 축 투영 도면.

도 5는 루동 공동 회전을 갖는 회전 루동 부피 변화 기구의 축 투영 도면.

도 1을 참조하면, 운동 궤도 평면에서, 원통형 강체는 축 O 주위로 각속도

로 선회한다. 한편, 이것은 반시계방향으로 각속도

로 자체 축 주위로 회전한다. 정의된 바와 같이, 강체는 순수한 루동 공정을 수행한다. 도면에 도시된 바와 같이, 강체의회전 축이 위치(A)에 놓이면, 강체의 방사상 라인 세그멘트(AC)는 선회 중심(O)을 향한다. 강체가 각도

만큼 선회하는 경우, 회전 축은 위치(B)에 도달하고, 동시에, 강체의 회전 운동은 각속도

로 회전한다. 그러므로, 방사상 라 인 세그멘트(AC)는 BD의 위치에 놓이게 될 것이다. BD는 AC와 동일 평면에 놓이고 그 연장라인은 OA이다. BD, OA 및 그들의 공동 교차 구간 라인 OB는 동일한 절대값으로 내부 교대각의 쌍을 형성한다. 그러므로, BD는 AC와 평행하고 동일한 방향을 이룬다. 이러한 간단한 특징은 강체가 전이 운동 상태에 놓이는 것을 입증하는 매우 중요하다. 강체 상의 라인 세그멘트는 주기적인 운동 사이클 동안에 서로 평행하게 이동한다. 이것은 순수한 루동을 발생시키도록 충분하고 필요한 조건이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선회 축과 회전 축을 포함하는 평면 상에서, 각속도

로 회전하기 때문에, 루동 중앙으로부터 루동 강체 입자의 선형 속도는

에 비례하고 회전 축에 대한 거리에 비례하는 대수 양에 의해서 상새된다. 입자와 회전축 사이의 거리가 상대적으로 증가하면, 입자 운동의 선형 속도는 선형적으로 감소한다. 이 특징은 본 발명의 루동 속도 감소 기구를 형성한다. 루동 속도 감소 기구는 일반적 기계장치의 기구 운동에서 동적 정적 장점을 갖는다. 유체 기계장치의 기구 운동을 구성하도록 사용되는 경우, 이는 동수력학에서 다중 장점을 갖게될 것이다.

도 2를 참조하면, 궤도 평면 상에서, 루동 실린더 입자의 운동 트랙과 그 회전축 선회 트랙 사이의 관계가 도시되어 있다. 도면에 있어서, 그림자 원(1)은 실린더의 시작 가시 위치로부터 보여진 실린더 표면의 투영 원이며, 원들(2,3,4)은 루동 중앙 각도가 각각

,

및

로 회전하는 경우에 실린더 표면의 투연된 원들이다. 참조부호 "5"는 루동 중심 P를 갖는 실린더의 선회운동 트랙의 원이며, PQ는 루동 반경이다. 원(6)은 루동 중에 루동 본체 실린더 표면 상에서 입자(E)의 운동 트랙이다. 원(6)이 원(1)과 접하는 지점(E)은 입자의 시작 가시 지점이다. 루동 중앙 각도가

,

및

로 회전하는 경우에, 교차 지점(F,H) 및 원(6)과 원(2,3,4)의 접선 지점(G)은 입자(E)의 위치들에 대응한다. 루동 특징들에 따른 기하학에서 쉽게 입증된다. 원(6)이 선회 트랙(5)과 부합하는 것은 입증이 가능하다. 실제로, 순수한 루동 강체 상에서 입자의 운동 트랙은 원이다. 입자의 운동은 선회와 동일한 선형 속도에서 선회와 동기적이며, 이는 루동 반경과 루동 각 속도의 곱과 동등한 선형 속도이다. 이 특징은 루동 강체 상에서 입자의 선형 속도의 운동 트랙과 순간적인 값을 결정하는데 사용될 수 있다. 선형 속도의 순간적인 값은 속도 벡터의 크기와 방향에 의해서 구성된다.

도면에서 원(7)은 실린더의 운동 트랙의 엔벨로우프(envelope) 곡선이며, 이는 실린더의 점유 공간의 모든 가능한 투영들을 에워싼다. 그리고, 이것은 루동 실린더의 모든 점유 공간을 에워싼다. 루동 실린더의 점유 공간의 합은 여전히 실린더이며, 이는 루동의 다른 중요한 특징이고, 루동 부피 변화의 기하학적 베이스 이다. 본 발명은 루동 공동을 구성하도록 엔벨로우프 원을 이용한다. 도면을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 엔벨로우프 원(7)의 반경은 루동 반경과 루동 실린더 반경의 합과 같다. 엔벨로우프 원의 반경은 R로 나타내고, 루동 비

는 표준화 유니트®에 따른 루동 반경의 표준화에 의해서 얻을 수 있다. 루동 비는 루동 설계와 루동 분석에 있어서 매우 중요한 매개변수이다.

도 3은 본 발명의 부피 변화 기구의 종류를 나타낸 도면이며, 실제적인 응용으로서 사용될 수 있는 설계의 예이다. 도 3을 참조하면, 루동 공동 본체는 참조부호 "10"으로 나타내었다. 평평한 상부와 하부면들을 갖는 평평한 판의 형태에서 일부를 이루며, 다른 내부와 외부 표면들은 보일-밀링 혹은 WEDM 및 배치 생산을 위핸 다이 형상 절차에 의해서 형성된 원통형 표면을 이룬다. 작동 공동은 참조부호 "11"로 나타내며, 이는 루동 공동 밀봉 라인 및 칸막이 보드에 의해서 가변압력 공동과 정압 공동으로 분할된다. 루동 회전자는 참조부호 "12"로 나타낸다. 루동 회전자 베어링 링은 참조부호 "13"으로 나타낸다. 크랭크의 편심 부분의 투영은 참조부호 "14"로 나타낸다. 유체의 유입구는 참조부호 "18"로 나타낸다. 칸마이 보드의 운동 공동은 "19"로 나타낸다. 콕은 참조부호 "20"으로 나타낸다. 유체의 배출구는 "21"로 나타낸다. 7개의 스크루 구멍들은 "19"로 나타낸다. 유체의 출력 파이프의 연결 및 방향전환 공동은 "23"으로 나타낸다.

도면에 도시한 부피 변화 기구는 주로 루동 공동(10)과 스윙 루동 기구로 구성된다. 스윙 루동 기구는 중량이 감소된 루동 회전자(12)와 크랭크(14)(이 도면에서 편심 부분이 도시됨), 그리고 이들 사이에 배치된 베어링(13)을 포함한다. 루동 회전자는 후속 칸막이 보드(15)에 단단히 연결된다. 도면에서 연결과정은 칸막이 보드를 축방향으로 열장이음하도록 가압하는 것이다(용접 공정은 사용할 수 없다). 후속 칸막이 보드는 콕(20) 내로 제한되고, 밀거나 당겨질 수 있고, 제한된 범위로 회전할 수 있다. 표면 대칭 타원형 원통 공동(19)은 연장부를 포함하며, 반면에 칸막이 보드는 밀거나 당겨지고 제한된 범위로 회전한다. 콕의 운동 속도와 마찰 손 실은 매우 작고 그것의 스윙 루동 가속은 크랭크 관성력 및 루동회전자와 칸막이 보드의 중력 중심들의 위치를 조정함으로써 유체 압력에 의해서 제공될 수 있다. 그러므로, 콕 제한 힘은 최소로 감소될 수 있고, 콕은 작용 물질에 의해서 윤활될 수 있다.

도면에 도시된 방향으로 루동하는 경우, 유체는 유입구(18)로부터 루동 공동 밀봉 라인의 후방으로 연속적으로 작동 공동으로 들어간다. 한편, 밀봉 라인의 전방에서 공동에 있는 유체는 배출구(21)로부터 연속해서 배출된다. 펌프로서 작용하는 경우, 전방부는 루동 회전자에 의해서 발생한 동력에 의해 유체가 배출되는 가변 압력 공동이고, 모터로서 작용하는 경우, 공동의 후방부는 유체가 루동 회전자를 루동하도록 구동하고 유체의 압력이 연속적으로 혹은 단계적으로 감소하는 가변 압력 공동이다. 압축 가능한 유체가 압력을 감소시키도록 감압 공동으로 들어가는 경우, 효율은 펄스 스톱 밸브를 사용하여 개선될 수 있다.

루동 회전자의 반경을 R(m)이라고 가정하고, 실린더의 길이는 H(m), 루동 비는

, 그리고 선회 각속도는

라 하면, 부피 변화 기구의 부피 변위

와 부피 유동

은

로 나타낼 수 있다.

특정 부피의 변화를 고려하면, 부피 변위 및 압축 가능한 유체의 부피 유동은 표준 압력으로서 일정 압력 공동 내의 압력에 따라서 한정된다. 가스 계량 펌프의 적용에 있어서, 압력은 안정화 되어야 한다.

도 4를 참조하면, 완전한 동적 평형을 이루고 펄스가 없는 고속 부피 변화 기구의 구조가 도시되어 있다. 이 기구는 동축 관계 및 180도 위상 오프셋의 관계로 3개의 대칭적 스윙 루동 부피 변화 기구에 의해서 조립된다. 2개의 외부 부피 변화 기구들은 동일한 치수를 가지며, 치수와 변위 부피는 중간 기구의 1/2이다. 외부 기구의 루동 회전자는 참조부호 "30"으로 나타낸다. 중간 기구의 루동 회전자는 참조부호 "31"로 나타낸다. 외부 기구의 루동 회전자 베어링은 참조부호 "32"로 나타내고, 크랭크의 내부면(32)과 편심 부분 사이에는 2개의 반원형 충전재들로 이루어진 슬리이브가 삽입된다. 크랭크는 참조부호 "33"으로 나타내고, 편심 축의 3개 국단들은 180도 위상 오프셋을 갖는 대칭 기구를 형성하기 위해서 주축에 대하여 대칭을 이루는 2개 라인들 상에 위치한다. 주축의 베어링들은 참조부호 "34"로 나타내고, 그 수는 부하에 따라서 2 또는 4이다. 중량 감소 및 공간 압력 조정 연결 구멍이나 누설된 유체 배출 연결 구멍은 참조부호 "35"로 나타낸다. 외부 기구의 루동 회전자에 삽입된 후속 칸막이 보드는 참조부호 "36"으로 나타낸다. 중간 기구 축 커버의 루동 회전자 베어링에서 링 충전재들로 구성된 슬리이브는 참조부호 "37"로 나타낸다. 중간 기구의 베어링들은 참조부호 "38"로 나타낸다. 7개 혹은 그 이상의 고정 볼트들은 참조부호 "39"로 나타낸다. 축의 연장 단부에 있는 덮개는 참조부호 "40"으로 나타낸다. 중간 기구와 외부 기구 사이에 제공된 칸막이 보드는 참조부호 "41"로 나타낸다. 루동 회전자에 삽입된 중간 기구의 후속 칸막이 보드는 참조부호 "42"로 나타낸다. 중간 기구의 후속 칸막이 보드의 단부의 운동 공간인 공동의 잔여 부분의 돌출부는 참조부호 "43"으로 나타낸다. 콕으로부터 돌출한 중간 기구의 후속 칸막이 보드의 단부는 참조부호 "44"로 나타낸다. 중간 기구와 다른 외부 기구 사이에 제공된 칸막이 보드는 참조부호 "45"로 나타낸다. 외부 기구의 운동 공간의 잔여 부분의 돌출부는 참조부호 "46"으로 나타낸다. 축의 돌출된 단부의 덮개는 참조부호" 47"로 나탄낸다.

이 실시 예의 기능은 주로 맥동을 제거하는 것이다. 180도 위상 오프셋을 갖는 대칭적인 3개의 기구들의 구조는 고속 작동과정 동안에 관성력을 균형을 맞추고 맥동을 제거하기 위해서 배열된다. 루동 부피 변화 기구의 구조는 매우 간단하고 실질적으로 균등하기 때문에, 다중 기구 조립에 대하여, 특히 다이 형상 부분에 대하여 비용은 증가하지 않는다. 증가된 비용은 주로 조립 비용이다. 에너지 배출장치, 변속장치, 분배장치 등의 다중 기구 조립 기계장치에 대하여, 기구가 대칭적이거나 고속 회전 속도를 갖는 것에 관계없이, 이 실시 예에서는 맥동을 제거하고 전체 기계장치의 동적 평형을 증가하기 위해서 가능한 유사 구조로 채용하여야 한다.

도 5를 참조하면, 회전 루동 공동을 갖는 회전 루동 부피 변화의 축방향 돌출부가 도시되어 있다. 회전 루동 공동은 참조부호 "50"으로 나타낸다. 루동 공동 밀볼 라인의 작용 부피 공동 후방의 부분은 참조부호 "51"로 나타낸다. 유체 배출구는 참조부호 "52"로 나타낸다. 루동 공동과 단단히 밀봉 연결된 후속 칸막이 보드는 참조부호 "53"으로 나타낸다. 루동 회전자의 실린더에 삽입된 콕은 참조부호 "54"로 나타낸다. 삽입되고 당겨질 후속 칸막이 보드에 대한 가동 부피 공동은 참조부호 "55"로 나타낸다. 액체 유입구는 참조부호 "56"으로 나타낸다. 루동 회전자는 참조부호 "57"로 나타낸다. 루동 회전자의 하중을 감소시키기 위한 공동은 참조부호 "58"로 나타내며, 이는 유입구와 배출구 채널들 모두의 활성 영역을 증가시키기 위해서 서로 연통하는 열린 단부 채널들을 구비한다. 베어링을 제한하도록 루동 공동의 표면 상에 있는 여유 라인은 참조부호 "59"로 나타내고, 이때 루동 공동은 선회에 대하여 대항하여 루동 축 주위로 반대 방향으로 회전한다. 정적인 크랭크축의 편심 세그멘트, 즉 루동 회전자의 회전축은 참조부호 "60"으로 나타내고, 여기에서 루동 회전자는 회전축 주위로 회전하고 동시에 좌우로 흔들린다. 루동 공동의 밀봉 라인의 전방에서 작용 부피 공동의 전방부는 참조부호 "61"로 나타낸다.

펌프의 경우에 있어서, 가변압력 공동과 일정압력 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치된 전방부(61)와 후방부(51)에 각각 대응한다. 모터의 경우에 있어서, 대신에, 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치된 후방부(51)와 전방부(61)에 각각 대응한다. 유입구와 배출구가 실질적으로 뒤바뀐 기능들을 갖는 다는 것 이외에, 2개 모드들 사이에 기구의 견지에서 차이는 없다. 그러나, 루동 공동의 회전은 이러한 대칭에서 변하지 않는다.

회전 루동 공동을 갖는 회전 루동 기구는 양호한 기계적 동적 평형을 갖는다. 루동 공동(50)과 후속 칸막이 보드(59)는 별도로 회전하는 강체의 본체를 구성하는데, 독립적으로 얻을 수 있는 동적 평형을 갖는다. 루동 공동은 양호한 관성 평형 을 갖는다. 루동 공동에 부여된 유체 압력의 벡터합은 모멘트를 야기함이없이 베어링에 의해서 균형을 이루는 축방향으로 합성 력을 생성한다. 이러한 방식에 있어서, 루동 회전자(57) 뿐만 아니라 그에 부착된 콕은 일정한 회전 관성을 갖는 별도로 회전하는 기구이고, 그것의 동적 평형은 독립적으로 얻을 수 있다. 관성력은 또한 자체 균형을 이룬다. 유입구와 배출구를 포함하는 루동 회전자에 부과된 유체 압력의 벡터 합은 모멘트를 야기함이 없이 회전축을 향하고 회전축에 의해서 균형을 이루는 힘을 발생시킨다.

이러한 종류의 기구에 있어서, 후속 칸막이 보드는 단지 모멘트를 만들어 낼 수 있는 부품이다. 가변압력 공동과 정압 공동 사이의 차동 압력은 유체에 노출된 칸막이 보드의 영역과 차동 압력에 비례하는 접선 힘을 직접 생성한다. 이 힘은 루동 축에 부여된 모멘트를 생성하고, 이 모멘트를 루동 공동으로 전달하며, 이 모멘트는 외부 부품들과 상호작용한다. 루동 회전자를 좌우로 흔들게 구동하는 교대 모멘트가 후속 칸막이 보드에 의해서 또한 전달된다.

순간적인 모멘트 M의 차 dM＝H△Prdr 는 가변압력 공동과 정압 부피 공동 △P(Pa）, 부피 공도의 반경 R（m）, 부피 공동 컬럼의 길이 H（m）, 칸막이 보드의 순간적으로 노출된 길이 L（m）, 및 루동 공동의 반경 좌표 r（m）사이에서 실시간 차동 압력으로부터 계산될 수 있다. 순간적인 모멘트 M（Nm）와 순간적인 파워 N（W）는 하기 방정식(9)와 (10)에 나타낸 바와 같이 Dm의 적분에 의해서 계산될 수 있다.

상기 두 방정식에 있어서, 순간적으로 노출된 폭

은

사이에서 주기적으로 변한다. 압축 불가능한 유체에 대하여, 중앙 각도가

인 경우, 순간적인 모멘트와 파워의 최대 값이 존재한다. 압축 가능한 유체에 대하여, 압력은 부피의 변화에 따라서 증가하거나 감소하기 때문에, 순간적인 모멘트의 최대 값과 힘은 펌프에 대하여 후에 그리고 모터에 대하여 초기에 나타난다.

본 발명의 여러가지 응용 예들에 대한 설계가 하기에 설명될 것이다.

양변위 유체 기계장치의 루동 부피 변화 방법에 대한 다양한 응용들을 설계하는 것이 본 발명의 제 2 목적이고, 다목적을 위한 유체 기계장치를 설계하는 것이 본 발명의 제 3의 목적이다. 이러한 2개의 목적들은 모두 본 방법의 응용 설계에 포함된다. 본 발명의 가치는 주로 사용법과 응용의 설계에 의해서 주로 실현된다. 응용 설계는 설명의 명확성을 위해서 번호를 붙여 설명한다.

본 발명에서 나타낸 루동 부피 변화 방법의 제 1 응용 예는 루동 내연기관을 제공하기 위해서 루동 부피 변화 기구와 루동 부피 변화 운동을 채용하는 것이다. 상기 엔진은 가스 연소 부분이 부착된 일종의 루동 유체 기계장치이며, 여기에서 루동 부피 변화 기구는 가스 팽창에 대한 주 동력 발생 부분으로서 작용한다. 루동 부피 변화 기구의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 가변압력 공동의 유입구와 정압 공동의 배출구는 일정한 부피 열 흡수 펄스 연소 챔버에 연결되는데, 이는 가스 공급원 및 대기에 연통하는 통기관으로서 작용한다. 가스 연소 발생 부분은 공기 압축, 연료 가압, 공기와 연료 타이밍 분사에 사용된 추가적인 부품들 및 정압 부피 열 흡수 펄스 연소의 작은 공동을 포함하거나, 혹은 점화 수단을 더 포함한다. 공기 압축 부품 및 연료 가압 부품은 주축에 의해서 구동되는 루동 공기-연료 비 최적화 분배 부스터 펌프 세트를 사용하거나, 혹은 별도로 구동되는 슬릿을 사용한다. 여기에서, 공기압 계량 펌프 부품은 루동 분무 냉각 일정 온도 압축기가 된다.

루동 내연기관에 있어서, 펄스 연소 챔버가 루동 기구의 유입구 주위에 장착되고, 루동 공동의 1/200보다 작은 부피를 갖는다. 압축비는 높고 상기 부피는 작다. 공기와 연료 분사 파이프가 연소 챔버에 연결된다. 2개의 분사 파이프들이 주축이 회전하는 동안에 타이밍으로 적당한 양의 압축 공ㄱ기와 유체 연료를 분사한다. 압축 공기의 온도는 점화 지점보다 낮거나 높고, 펄스 연소는 연료 분사나 스파크 플러그 점화에 의해서 발생된다. 발생된 가스는 가열되고 일정 부피로 순간적으로 가압된다. 루동 공동의 유입구가 개방되는 경우, 가스는 가변 공동 내로 들어가고, 동력을 만들도록 루동 회전자를 연속적으로 구동시킨다. 단열 팽창을 통해서 가스의 에너지 대부분을 방출한 후에, 가스를 함유하는 가변압력 공동은 정압 공동으로 순간적으로 전환되고, 가스는 다음 사이클 동안에 일정압력하에서 순간적으로 배출 된다. 가스의 배출압력은 초기 분사 압력, 펄스 연소의 부스팅 비 및 단열 팽창의 팽창비에 의존한다. 대기압과 같은 배출압력을 달성하기 위해서 열정 공정에서 상기 매개변수들과 연관된 매개변수들을 적절하게 설계함으로써, 열 효율이 개선되고 가스 배출 소음이 감소될 수 있다. 분사 온도, 펄스 연소의 온도 증가 비 및 단열 팽창의 팽창비를 적절하게 설계함으로써, 연소 챔버의 열 저항과 압력 저항 내에서, 만일 배출 가스의 온도가 주위 온도로 충분히 감소된 경우에 최고의 열적 원 효율은 달성될 것이다. 작동에 있어서, 엔진의 원은 루동 중앙 각의 0도로부터 시작하고, 여기에서 루동 공동 밀봉 라인은 유입구와 배출구를 거의 동시에 지나고 개방시킨다. 그러므로, 가변 압력 공동은 정압 공동으로 변환된다. 새로운 가변압력 공동은 유입구로부터 다시 형성된다. 사이클은 주축이 360도 회전하는 경우에 완결된다.

내연기관에서 루동 부피 변화 방법을 채용함으로써, 구조가 얻어질 수 있고, 운동 원리와 전체 구조에서 바람직하므로, 연소와 팽창은 분리되고 각각 최적화된다. 혁신의 특징들과 각각의 부분의 별도 최적화의 특징은 효율을 개선하도록 핵심 역할에 기여하거나 그 역할을 수행할 수 있다. 현존 왕복 피스톤 엔진과 비교하여, 루동 엔진에서 압축, 연소 및 배기는 동시에 그리고 연속적으로 수행되거나 혹은 펄스 공정에서 수행된다. 사이클은 하나의 팽창 행정에 대응하므로, 시간 이용 효율을 3배 증가시키고 손실 조정비를 1/2로 감소시키며, 그것의 공기-기체 비는 작동 조건들을 변화시킴이 없이 정확하게 조절될 수 있고, 그에 따라서 충분한 연소가 보장되고, 일산화탄소의 배출이 줄어들고, 배기 가스 유동과 열 유동이 최소화 된다. 압축비는 구조 강도에 의해서 제한되고, 따라서 크게 증가할 수 있다. 채택 가능한 일정한 부피 가열 원과 일정 압축은 단열 압축의 작은 분율에 요구되는 압축 에너지를 감소시킬 수 있다. 구동 력의 방향은 주축의 회전에 따라서 연속적으로 변하고 모멘트를 증가시키도록 각도가 유지될 수 있다. 실린더(루동 공동)와 루동 회전자는 윤활로부터 자유로울 수 있다. 이는 고 작용 온도, 경계 층의 충분한 연소와 적은 복사를 허용한다. 연소 챔버에는 이동 기구가 존재하지 않고, 그래서 압축비와 작용 온도를 증가시키고 이와 동시에 열 손실을 감소시키기 위해서 단열 세라믹들이 부착될 수 있다. 이러한 혁신적인 측정과 효과는 현존하는 내연기관 보다 높은 열 효율과 내부 기계적 효율과 같은 개선된 성능을 제공하고, 시범 효율 증가 공간은 25%이상이다.

루동 내연기관은 가스 연소 발생부분이 부착된 루동 유체 기계장치의 일종이며, 높은 압축비, 높은 효율, 높은 전력 밀도, 작은 오염, 비 윤활 및 긴 수명과 같은 큰 장점을 가지므로 본 발명의 매우 중요한 응용이다. 이러한 종류의 내연기관은 오토 서클 및 디젤 서클 내연기관의 모든 단점들을 제거하며, 전지구적인 에너지 혼란과 환경 혼란을 완화하는데 상당한 기여를 할 수 있는 새로운 브랜드의 내연기관이다.

본 발명에서 설명하고 있는 루동 부피 변화 방법의 두번째 응용 예는 루동 부피 변화 운동을 채용함으로써 루동 물을 제공하는 것이다. 2개의 루동 기구들이 동축으로 연결되고 180도 위상 오프셋과 평행한 구조는 깨끗한 물이나 조절된 크기의 미세 모래들이 있는 가압수에 의해서 구동되기에 적합하며, 여기에서 가변 압력 공 동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치된 후방부와 전방부에 각각 대응한다.

루동 부피 변화 기구는 워터 모터를 형성하도록 직접 사용될 수 있고, 2개의 루동 부피 변화 기구들이 동축으로 평행하게 연결된 구조물은 시동 사점을 용이하게 제거한다. 이러한 종류의 엔진의 중요한 장점은 각기 다른 낙하 높이와 유량에 대한 융통성과 고 효율이다. 유량과 속도에 민감한 물-터빈 엔진과 비교하여, 이러한 종류의 엔진의 고 효율과 안정화의 장점은 명백하다. 통합된 네트워크 발생기를 구동하기 위해서 사용하는 경우, 이러한 종류의 엔진은 유량을 배출하고, 발생된 전력은 낙하 높이에 비례하며, 작은 통합되지 않은 네트워크 발생기들에 대하여 사용되는 경우, 이것은 큰 유연성과 각기 다른 낙하 높이와 유량에 대한 융통성을 갖는다. 그러나, 출력 전압과 주파수에서 관련된 표준의 조건은 여기 제어가 제공되는 경우에 고려되어야 한다.

본 발명에서 나타낸 루동 부피 변화 기구 방법의 제 3 응용 예는 고 효율의 유압 변속장치들의 회전 출력수단으로서 사용될 수 있는 루동 유압 모터를 형성하도록 루동 부피 변화 기구를 채용하는 것이다. 여기에서, 가변 압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 고동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치된 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 이와는 달리, 2개의 루동 기구들이 동축으로 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 구조가 사용될 수 있다.

유압 모터는 루동 부피 변화 기구에 의해서 간단하고 직접적으로 구성될 수 있으며, 유압 모터의 작용 압력이 높은 상기 워터 모터와는 다르다. 입력 압력은 수 MPa 혹은 10MPa 이상이 될 수 있으며, 이는 워터 모터의 입력 압력의 7배 혹은 수십배이고, 그래서 압력에 대하여 저항하도록 특별한 강도 설계가 필요하다. 2개의 루동 기구들이 동축으로 평행하게 연결된 구조는 시동 사점 및 유동 맥동을 쉽게 제거한다. 루동 유압 모터는 고효율이고, 유압 변속기술에 대하여 중요한 혁신 부분이고, 그래서 널리 사용될 수 있다. 모터카의 예를 들면, 유압 변속기를 구비한 카는 수십년간 산업분야에서 원하던 것이며, 주 병목현상이 효율이다. 본 발명은 먼저 모터카 변속에 관심이 있으며, 추가적으로는 엔지 절감을 목표로 엔진 변경과 바퀴 혁신에 관심이 있고, 이를 통해서 환경을 보호하고 비용을 절감시킨다. 만일 루동 유압 모터가 예를 들어 기차의 변속을 위해서 사용되면, 현존 유압 혹은 전기 변속을 초월할 것이다.

본 발명에서 설명한 루동 부피 변화 방법의 제 4 응용 예는 루동 부피 변화 기구를 직접적으로 구비하거나 효율을 증가시키기 위해서 타이밍 펄스 밸브장치와 루동 열적 펌프장치를 추가로 루동 공기압 모터나 공기 팽창기에 제공하는 것이다. 루동 공기압 모터나 공기 팽창기는 공기압 변속장치의 회전 출력 부분으로서 기능하거나, 혹은 에너지 절감을 위해서 공기압 저항 스로틀 팽창 부분을 대신하도록 가압된 공기의 팽창과정에서 방출된 에너지의 회복에 사용된다. 가변 압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치된 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 2개의 루동 기구들이 동축으로 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 구조가 시동 사점을 제거하도록 사용될 수 있다.

루동 공기압 모터는 루동 유체 기계장치의 모터 모드 응용이다. 본 발명의 설 명부분에 기재한 바와 같이, 밀봉 라인의 후방에 있는 가변 압력 공동은 공기가 감압되고 일을 수행하는 공동이며, 밀봉 라인의 전방에 있는 정압 공동은 저압 배출구에 연결된다. 작동에 있어서, 가압된 유체 유입구에 연결된 가변 압력 공동에서 공기가 팽창하고 일을 수행한다. 제로(0) 중앙 각도에서, 정압 공동은 사라지고, 가변 압력 공동은 최종적으로 팽창된 공기가 있는 정압 공동으로 전환된다. 새로운 사이클에서, 새로운 가변 압력 공동은 팽창하기 시작하고 다시 일을 수행하며, 정압 공동은 일정 압력하에서 저압을 배출한다. 2개의 공동들은 주기적으로 교환하고 그들의 부피들은 보완적으로 변한다. 유체는 동시에 유입되고 배출된다. 루동 회전자 림 표면 상에서 2개의 공동들의 압력의 벡터 표면은 회전축에 집중되는 힘을 발생시킨다. 이 힘은 루동축으로 구동 모멘트를 생성하고, 주축을 연속적으로 회전구동시킨다. 2개의 루동 기구들이 동축으로 위상 오프셋과 평행하게 연결된 구조가 시동 사점을 용이하게 제거하고 덕트에서의 압력 맥동을 용이하게 제거한다.

루동 공기압 모터는 상기 설계에 따라서 작업을 잘 수행할 수 있다. 만일 특정 부피의 변화율이 공동의 부피에 맞도록 조절될 수 있거나 심지어 그것이 입력 특정 에너지를 저가로 증가시킬 수 있으면, 가스 매체가 압축가능한 유체이고 그 감압 공정이 팽창 공정이므로, 효율은 증가한다. 타이밍 펄스 밸브장치와 루동 열적 펌프장치가 필요하다. 전자는 루동의 제로(0) 중앙 각도로부터 시작하는 적당한 기간에 공기 유입구 통로를 개방하고 다른 시간에 폐쇄되는 밸브이고, 후자는 환경으로부터 열을 저가로 펌핑하고 그 열을 응축기를 거쳐서 유입구 공기로 전달하는데 사용된 루동 열적 펌프(추후에 설명됨)이다. 이러한 2가지 요구들은 열역학에서 단열 공정 방정식의 매개변수 최적 분석으로부터 얻어지고, 입증하기가 복잡하며, 이득을 얻을 수 있는 후자는 여기에서는 상세하게 설명하지는 않았지만 복잡하다.

공기압 모터는 현재 기술의 장치에서 널리 사용되지는 않는다. 광업 엔지니어링, 지질공학 엔지니어링 및 큰 공장들의 동력장치에서 사용된 것들을 제외하고, 공깅압 모터는 공통 변속장치에서 드믈게 사용된다. 왜냐하면, 현존 기술들에서 공기압 변속은 기계분야와 열적 분야에서 저효율을 일으키는 2개의 중요한 제한사항을 갖기 때문이다. 본 발명 및 추후에 설명할 루동 압축기의 응용 예는 실질적으로 효율을 증가시키기 위해서 효율 제한의 주 문제를 해결할 수 있다. 높은 효율의 공해가 없는 공기압 변속 기술은 물이나 오일이 없는 변속 기술이다. 현재, 물과 오일의 양은 세계에서 제한되고, 공기는 풍부하고 자유로이 사용될 수 있고 운반되거나 저장될 필요가 없다. 일단 공기압 변속이 효율의 큰발전을 실현하면, 종래의 유압 변속기에 비해서 오염이 없고, 저가, 안티 펄스, 안티 중격 및 화재 위험이 없게 된다.

본 발명에서 설명한 루동 부피 변화 방법의 제 5 응용 예는 루동 부피 변화 기구를 사용하여 루동 송풍기 팬, 루동 압축기 및 루동 진공 펌프를 포함하는 루동 압축가능한 유체 부스터 펌프를 제공하는 것이다. 여기에서, 가변압력 공동과 정압 공동은 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응한다. 부스터 펌프는 루동 팬, 루동 송풍기, 루동 도입 드래프트 팬, 루동 공기 압축기, 루동 분무 냉각 등온 압축기, 루동 2상 유동 부스터 펌프, 루동 진공 펌프, 루동 2상 유동 진공펌프등에서 사용하는 것으로 분류할 수 있다. 분무 냉각 등 온 압축기는 압축 공정중에 냉각이 물 분무에 의해서 실현되고 물과 공기가 배출구에서 분리된 2상 유동 압축기의 일종이다. 루동 압축가능한 유체 부스터 펌프는 공기나 공기-액체 2상 유체를 운반하고 그것의 압력을 변화시킬 수 있으며, 부스팅 및 대기압으로부터 부압으로 감압을 포함한다. 상기 2상 유동 부스터 펌프의 물리적인 매개변수들을 설계하는 반면에, 단지 3개 설계 변수들, 즉 부피 유동, 최대 압력 및 최대 매체 점성이 고려되어야 한다. 상기 2상 유동 부스터 펌프의 압력 자체 채택 일정 유동 특성은 융통성을 향상시키고 설명서들의 형식을 단순화한다.

압축가능한 유체 부스터 펌프들은 주로 팬과 공기 압축기들을 의미하는데, 후자는 공기압 모터의 기능과 반대되는 기능을 갖는다. 부스터 펌프의 유입구와 배출구 사이에서 차동 압력의 방향, 부스터 펌프의 가변압력 공동과 정압 공동의 내부 위치들, 부스터 펌프의 유체 압력과 모멘트의 통합의 사인은 공기압 모터에 대하여 모두 역전된다. 그러나, 부스터 펌프의 구조는 전체적으로 공기압 모터와 동일하다. 그러나, 2개의 추가적인 장치들이나 다른 추가적인 장치들을 필요로하지 않는다. 단지, 루동 공기 압축기를 기초로한 루동 분무 냉각 등온 압축기에서, 유입구와 루동 공동 분무 냉각 장치가 추가되고, 배출구에서 공기 물 분리 장치가 추가된다. 분무는 기계장치를 2상 유동 작업상태로 만든다. 압축비가 매우 놓으면, 분사될 물의 양은 증가되며, 그것의 압력은 압축 공간에서 높은 안개 물방울 확산 밀도와 큰 열교환 표면을 형성할 수 있는 작은 안개 방울들을 발생키시도록 증가한다. 공기와 물은 중력에 의해서 간단히 분리될 수 있다. 예를 들면, 감압 유동에 적합하도록 높은 민감도를 갖는 액체 수위 신호를 기초로하여 냉각수의 유동을 조절하 는 플로트 밸브를 구비한 별도 쿠션 제어기에 의해서 분리될 수 있다. 분리기의 물 배출구는 스로틀 밸브에 의해서 방출되거나 압력 에너지를 재활용하도록 동축으로 장착된 루동 유압 모터에 연결된다.

본 발명의 루동 부피 변화 방법을 기초로 설계된 압축가능한 유체 부스터 펌프들은 종래 기술에 따른 장비들에 비해서 매우 높은 효율을 갖는다. 종래 기술에 따른 팬과 압축기 제품들은 낮은 효율을 가지며, 펌프들을 제외하고 에너지 절감을 위해 개정되도록 지난 수십년 동안 주목 받아왔다. 전체 설치된 능력은 펌프들보다 떨어지고, 실제로 효율도 펌프보다 훨씬 낮기 때문에, 이들은 펌프들 보다는 관심을 덜 받았다. 팬과 압축기는 소음공해를 일으키고 소음장비로서 잘 알려져 있다. 저효율과 소음은 양변위 운동이 아닌 회전 임펠러 운동 및 왕복 양변위 운동을 포함하는 모터로부터 발생하는 소음과 저효율은 전자의 공기역학적 문제와 후자의 기구마찰과 열역학 문제는 완전히 해결할 수는 없다. 앞서 설명한 바와 같이, 유일한 방법은 루동 부피 변화 방법을 채택하는 것이다.

루동 압축가능한 유체 부스터 펌프는 융통성을 갖는다. 압력 상세는 단지 구조물 강도에 의존하고, 실제 작옵 압력은 기구운동에 의존하지 않는다. 팬으로서 사용되는 경우, 심한 손실이나 심한 소음이 존재하지 않으며, 동적 압력 변화나 동적 헤드 손실이 발생하지 않고, 그래서 고 효율을 가지지만 소음원은 더 이상 아니다. 압축기로서 사용되는 경우, 높은 내부 기계적 효율, 높은 부피 효율 및 높은 유압 효율을 가지며, 그래서 일반적인 효율이 상당히 개선된다. 루동 압축가능한 유체 부스터 펌프의 큰 장점은 높은 융통성과 단순성이다. 이는 팬, 압축기 및 진공펌프 가 유동과 파워가 적당하는한 오래도록 사용될 수 있고 현재 기술로는 상상할 수 없는 바와 같이 일정 범위의 속도와 점성에서 2상 유동고 액체에 대하여 사용될 수 있다. 높은 융통성은 설계, 제조, 사용중에 상기 단순화로부터 이득을 얻고 형식 스펙트라 설계를 단순화할 수 있으며, 모든 기계장치의 발전으로부터 얻어진 모든 이익들의 합을 초과한다.

루동 압축가능한 유체 부스터 펌프의 2상 유동 응용 예는 3가지 타입의 기계장치들이나 응용들을 포함한다. 즉, 새로운 형식, 새로운 기능 및 새로운 형식의 특성들을 갖는 2상 부스터 펌프, 루동 2상 유동 진공 펌프, 루동 분무 냉각 등온 압축기를 포함한다. 2상 유동 가변압력 기계장치는 천연가스 파이프라인과 원유 파이프라인의 압축 문제, 2상 유체의 형태를 부분적으로 갖는 액체 수소, 액체 산소, 액체 질소 및 다른 액화 가스의 펌핑 수송 문제와 같은 많은 실제적인 요구들에 대한 간단한 해법이다. 또한, 예를 들면, 많은 화학적 엔지니어링 장비에 있어서, 대부분의 유동은 2상 유동이고, 가스-액체 분리장치는 주로 압축을 위해서 사용된다. 루동 분무 냉각 등온 압축기는 저효율의 문제와 수 100년에 걸쳐서 사람들을 괴롭혀온 열역학 병목현상에 관련된다. 간단한 방식으로 최종적으로 해결된다.

루동 분무 냉각 동온 압축기는 일반적으로 가스 터빈을 포함한 내연기관을 위한 독립적인 압축부품으로서 사용되고, 단순하고 고효율로 얻어진 그것의 등온 압축 기능은 내연기관 효율 증가 기술의 중요 부분이다. 이러한 부품은 내연기관의 효율을 10% 증가시키고, 가스 터빈에 대한 효율 증가 효과는 상상한 것 이상이다. 그것은 가스 터빈의 등장 순환 때문이며, 웜 휠 압축기의 소비는 가스 팽창 터빈의 대부분 입력 파워를 취한다. 예를 들면, 만일 루동 분무 냉각 등온 압축기가 10 MPa (약 10 bars)의 압력 하에서 작용하는 가스 터빈을 대체하면, 가스 압축 열역학 과정의 전력 절감 효과는 이 기계장치와 터빈의 효율에 비교함이 없이 39%에 달한다. 만일 원 압축 손실비(공통요소가 팽창력)가 60%이면, 60%*39%=23.4% 절감된 파워는 순 증가 출력이 되고, 출력 파워는 40%로부터 63.4%로 증가하고, 출력 힘의 증가는 58.5%이다. 비록 값 23.4%는 효율적인 증가는 아니지만, 이것은 핵심 매개변수이다. 복잡한 열적 순환 제한에 있어서, 대향류 후방가열과 같이 측정을 하면, 상기 23.4%의 대부분은 대략적으로 평가했을 때 15%에 달하는 효율의 증가분으로 전환될 것이다.

본 발명에서 나타낸 루동 부피 변화 방법의 제 6 응용 예는 루동 부피 변화 기구를 사용하여 루동 액체 부스터 펌프를 형성하는 것이다. 상기 루동 액체 부스터 펌프는 루동 펌프, 루동 오일 펌프 및 다른 유체 위상 매체에 대하여 적합하고 액체 재료의 운반과 압축에 적합한 루동 양변위 펌프를 포함한다. 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응한다. 이와는 달리, 2개의 루동 기구들이 동축으로 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 구조가 맥동을 제거하도록 사용될 수 있다. 기계장치의 물리적인 매개변수들을 설계하는 경우, 단지 3개의 설계 변수들, 즉, 고려해야할 부피 유동, 최대 압력과 최대 매체 점성이 고려되어야 한다. 압력의 특징은 형식 스펙트라의 설계를 단순화한다.

루동 액체 부스터 펌프는 루동 부피 변화 방법의 가장 중요한 응용중 가장 단 순한 응용이다. 추가적인 기구들없이 루동 부피 변화 방법을 사용하고 루동 기구의 파생 형식을 조합함으로써 액체 부스터 펌프가 얻어질 수 있기 때문에 단순하다. 그러므로, 여기에서는 반복하여 설명하지 않는다. 그러나, 이러한 종류의 응용에 있어서 그 중요성화 효과는 상세하게 설명할 필요가 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 펌프는 현대 사회에서 에너지 절감 개선의 첫번째 목표이다. 먼저, 펌프는 그 설치 능력이 대규모이다. 예를 들면, 중국에서 설치된 펌프 능력은 160GW를 초과하며 400 billion KWh 이상의 전기를 소모한다. 전세계의 전체 소비는 알려져 있지는 않지만, 중국에서의 소비의 약 6배 정도이다. 다음으로, 펌프의 효율은 높지 않다. 특히 최대 장비 향을 갖는 중간크기와 작은 크기의 펌프들은 60% 이하의 효율을 갖는다. 대규모 양의 작은 크기 펌프들의 효율은 30% 내지 50%이다. 펌프들에 의한 에너지 소비, 온실가스 방출 및 다른 종류의 오염문제는 극히 대단하며 개선되어야만 한다.

다른 형식들의 액체 부스터 펌프들을 포함하여 소수의 워터 펌프들은 양변위 타입이다. 이들은 비 변위 형식의 임펠러 타입 기계장치들이고, 이들중 대부분은 방사상 유동 원심형 펌프에 속한다. 앞서 설명한 바와 같이, 현존 기술들에서 양변위 유체 기계장치들의 효율은 매우 낮고, 회전 임펠러 펌프보다 적다.

그러나, 본 발명은 관계를 전환시킨다. 액체 부스터 펌프에 대한 대부분의 적당한 타입은 양변위 타입, 즉 본 발명에서 루동 부피 변화 양변위 펌프가 될 것이다. 열역학과 기계역학의 많은 면들을 기초로한 분석과 지표에서 보듯이 루동 액체 부스터 펌프의 효율은 90%를 초과할 수 있고 제어할 수 있다. 예를 들면, 95% 혹은 97%까지 효율을 증가시킬 수 있다. 그러나 다른 성능은 떨어지고 경제성이 있다. 경제적인 효율은 정확하게 분석할 수 없지만, 90%가 될 수 있다. 대부분의 만족한 작동 조건을 만들기 위해서 효율은 원하는 만큼 결정될 수 있다. 매개변수들과 특징들이 고정된 비변위 타입의 원심형 펌프는 불가능하다. 비록 비변위 타입 원심형 펌프의 유량이 스로틀 밸브에 의해서 조정되거나 리프트를 작은 범위에서 변화시킴에 의해서 조정될 수 있지만, 정해진 작동 조건으로부터 벗어남이 없이 효율은 감소한다. 비변위 타입 원심형 펌프의 효율은 단일 극단 값 지점에서 유량의 단일 가치 기능이다.

효율 증가의 견지에서, 에너지 절감과 환경 보호를 위해, 광산분야, 석유, 화학물질 산업, 에너저, 수송, 광섬유, 물 보전, 도시와 농촌 건설, 원예, 입학, 농업, 어업에서 긍정적인 효과를 기초로하여 원심형 펌프를 루동 펌프로 대체하도록 선택한다. 아마도 사람들은 잘 이해할 수 없거나 혹은 단시간에 교체를 사용하지만, 경제성을 비교한후 선택하여야 한다.

루동 부스터 펌프의 다른 중요한 응용 예는 유체 전달에서 축 파워 입력 부품으로서 작용하는 것이다. 이러한 종류의 부스터 펌프의 압력은 매우 높다. 플런저 펌프와 비교해서 루동 액체 펌프의 효율과 경제성이 좋기 때문에 플런저 펌프를 루동 유압 펌프로 대체하는 것은 불가피한 경제적인 선택이다. 주요 분제는 교체 있는 것이 아니라 개발에 있다. 회전 유체 변속이 널리 사용되지 못하는 이유는 효율의 제한 때문이다. 효율의 병목현상이 해소되면, 이 응용의 대중화는 자연적인 과정이다. 루동 유체 변속 기술이 사용될 수 있는 분야는, 자동차, 기차 및 선박과 같은 수송 기계들이다. 일단 사용되면, 루동 유체 변속의 상당한 기술적 및 경제적 장점들이 곧 인정받을 것이며, 교체는 빠르게 이루어지고, 산업의 기술적인 외양이 필수적으로 변하게 될 것이다.

본 발명에서 나타낸 루동 부피 변화 방법의 제 7 응용 예는 적어도 하나의 루동 부피 변화 기구를 사용하여 워터 모터를 형성하는 것이며, 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응한다. 이와는 달리, 2개의 루동 기구들이 동축으로 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 구조가 사점을 제거하도록 사용될 수 있다. 하나의 출력 혹은 다중 출력들을 갖는 펌프는 하나 또는 그 이상의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형성될 수 있으며, 이때 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 모든 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 연결되고, 모든 가변 압력 공동들은 입력 유동과 출력 압력에 대한 적응성을 갖는 유압 펌프를 형성하도록 동일한 루동 축에 작용하며, 루동 유압 가변 유동 펌프와 루동 유압 가변압력 펌프를 포함한다. 낮은 효율의 원심형 펌프를 대체하기 위해서, 전자는 높은 낙하 작은 유동 흐름에 의해서 높은 리프트 작은 유동 흐름을 구동하는 유압 워터 펌프이고, 후자는 낮은 낙하 큰 유동 흐름에 의해서 높은 리프트 작은 유동 흐름을 구동하는 유압 워터 펌프이다. 다중 출력 기계장치들에 있어서, 각각의 입력 채널에 스톱 밸브가 장착된다. 출력 축의 동력은 왕복 효율에 의해서 각각의 출력의 실제 출력 파워의 합과 같다. 융통성은 회전 속도, 유량 및 리프트 분배와 같은 실제적 매개변수들을 결정한다. 하나의 출력을 폐쇄하고 리프트를 감소시키면, 회전속도가 증가하고 다른 출력의 유량이 증가한다. 압력 융통성의 특징은 타입 스펙트라의 설계를 단순화한다.

본 발명의 제 7 응용 예는 종래의 워터 펌프와는 많이 다르다. 이러한 워터 모터는 훌륭한 특성들을 갖는 유압 모터 펌프 세트이고, 루동 유체 에너지 교환장치에 속하거나 혹은 유체 압력 베리에이터 혹은 유동 베리에이터로 일컬어진다. 일체형 세트를 형성하기 위해서 동축 루동 워터 펌프와 결합된 적당한 변위의 루동 워터 모터로서 구성된다. 새롭게 추가된 특징은 동일한 회전 속도와 동일한 파워(입력은 작은 크게 고려한 효율)로 에너지를 전달할 수 있는 동축 구조물, 즉 동축 변속 구조물이다. 그것의 수행 방정식에 있어서, 입력 특정 에너지나 리트프 및 지정된 변위와 효율의 곱은 수요 출력 특정 에너지나 리프트 및 지정된 변위의 곱보다 커야 한다. 루동 모터 펌프 세트의 효율은 90% 혹은 그 이상에 달할 수 있고, 그것의 입력 유압은 임의로 변하거나 매우 작게 변할 수 있다. 물 흐름이 작은 경우, 이것은 작동에 영향을 끼치지 않으며, 단지 회전 속도가 입력 파워에 비례하여 감소하고 출력 유압은 동일한 비율로 감소한다. 이러한 면에서, 루동 워터 모터는 다른 워터 모터들보다 바람직하다.

루동 유압 워터 펌프는 정적인 압력 잠재 에너지를 사용하고, 높은 효율과 융통성을 가지며, 이는 구동 물 흐름이 큰 유동에서 작은 유동으로 변하는 경우에 신뢰성 있는 작동을 유지하고 특정 에너지가 변하지 않는한 멈추지 않는다는 것을 의미한다. 루동 워터 모터의 놀라운 특징으로 인하여, 유동을 변화시켜서 큰 폭포나 개울의 양수 혹은 압력을 변화시켜서 낮은 폭포 댐에 대하여 매우 적합하다. 낮은 물 기간에 있어서, 유동이 끊어지는 한 양수가 가능하며, 이는 워터 터빈 펌프와 스쿠프 워터휠과 같은 종래의 장비에서는 상상할 수 없다. 중국의 남부지역, 특히 고지대에서, 가뭄 동안에 다량의 물을 쉽게 양수할 수 있는 관수 장비들이 필요하다. 전기적 관개와 배수를 사용하는 것은 생태학적 및 문명화 방법이 아니며 산업 문명의 사용의 부적당한 방법이다. 루동 유압 펌프는 셸과 둘 또는 3개의 휠들을 구비한 매우 간단한 구조를 가지며, 소형이고 보호가 쉽다. 루동 유압 펌프는 해외에서 60%이상 사용될 수 있다.

본 발명에서 나타낸 루동 부피 변화 방법의 제 8 응용 예는 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 2개의 루동 변화 기구들에 의해서 유압 펌프를 형성하는 것이며, 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응한다. 유압 모터는 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 2개의 루동 변화 기구들에 의해서 형성되고, 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 모든 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 연결되고, 모든 가변 압력 공동들은 루동 유압 속도 감속기와 가속기의 타입들의 변속장치들을 형성하도록 동일한 루동 축에 작용한다. 원하는 속도 감속비나 증가비는 관계에 따른 시간에 달성될 수 있고 속도 변화비는 변위에 대하여 역비례한다. 정지 제어장치는 유체 펌프의 입력 밸브장치가 될 수 있다. 이와는 달리, 밸브는 상류 햄머 효과(upriver hammer effect)를 완화시키는 완충을 구비한다. 바이패스 스로틀링 및 클러칭 기능을 갖는 루동 유압 감속기나 가속기 형식들의 변속장치들을 형성하 기 위해서, 타이밍 프로그램을 통해서 수동이나 자동으로 조정되는 입력 파이프라인과 출력 파이프라인 사이에 바이패스 스로틀 스톱 밸브가 존재한다.

본 발명의 제 8 응용 예는 유압 토크 변환기의 변속장치에 속하며, 대부분 감속 토크 증가장치로서 사용되고 가끔식 가속기로서 사용된다. 이러한 종류의 장치에 있어서, 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 장착되고, 맥동을 제거하기 위한 특징을 제외하고 상세하ㅔ 설명하지 않는다. 왜냐하면, 장치 관성 매개변수들과 동적 반응 속도의 실제 범위는 맥동 기간과 많이 다르기 때문이며, 유동 맥동은 이중 위상 오프셋 유동의 합류에 의해서 맥동을 반작용하여 제거되거나, 혹은 고속 패스 여과의 바이패스를 사용하여 저속 패스 여과를 수행함으로써 낮은 손실로 유연하게 흡수되어야만 한다. 특히, 현재 기술에서 널리 사용되는 빠른 응답의 완충인 질소 에어백 축열기와 같이 유연한 벽이나 인터페이스를 갖는 압력 저항 완충이 연결된다.

루동 유압 변속장치의 효과와 응용을 설명하는 것이 필요하다. 왓트가 증기기관을 발명한 이래로, 동적 기계장치의 발전 및 개선화 함께 변속 기술이 발전하여 왔고 개선되어 왔다. 많은 다른 기능들을 갖는 기계적인 변속이나 전기적인 변속이 훌륭한 성능들을 갖는다. 그러나, 유압 변속분야에 있어서, 회전을 전이로 전환하는 유압 실린더 이외에, 회전축을 갖는 유압장치는 효율의 병목현상으로 인하여 잘 개발되지 않았다. 효율의 병목현상은 회전 부피 운동 타입에 관여된다.

회전 출력을 갖는 유압 변속은 기계적인 변속보다는 낮지만 효율이 증가하는 큰 장점을 나타낼 수 있다. 기계적인 변속은 실제로 매우 좋지 않다. 1단계 감속기 의 최대 감속비는 4이고, 만일 큰 감속비가 바람직하면, 일련의 다단계 구조가 필요하다. 하나의 변속 단계는 하나의 기어 쌍가 2개의 추가적인 베어링들이 필요하다. 베러일의 효율이 98%이고 기어 쌍의 효율이 97%라고 가정하면, 1단계의 감속 효율은 98%*97%=95%이고, 2개의 감속 단계에 대하여 단지 90%이다. 예를 들면, 클러치, 다중수준 기어들을 갖는 기어 박스, 유니버설 조인트, 차동기어, 이송 케이스 등을 포함하는 자동차 변속 체인의 전체 효율은 70%이하이다. 그러나, 이것은 아직도 고효율로서 간주되고, 이것을 초과하는 것은 어렵다. 기계적인 변속은 여전히 고 형성 및 위치 정확도에 대하여 사용되고, 높은 가격과 상당한 실패율을 가지며, 설계, 제조 및 장착이 어렵다. 회전 출력을 갖는 유압 변속장치의 단순화는 잘 알려져 있지만, 유압 변속 자동차는 효율의 병목현상의 제한 때문에 주로 자격이 주어지지 않는다.

앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 고 효율은 이러한 병목현상 문제를 해결하는데 도움을 준다. 이론적인 효율은 80% 이상이고, 그 비용은 기계적인 변속의 비용의 작은 부분이다. 원래의 장점으로서, 본 발명의 설계와 설치의 단순성 및 유연성은 예로 들지 않았다. 본 발명이 자동차 변속에 사용되는 경우, 엔진 및 변속-감속기-클러치 조합장치에 추가하여 섀시에 몇가지 클램프들을 고정시키는 것이 필요하다. 본 발명의 루동 휠의 큰 장점은 튜브들을 연결함으로써 간단히 작업할 수 있든 큰 구조로부터 얻어진다.

본 발명은 자동차 변속에 추가하여 다양한 응용분야에 적용될 수 있다. 특히, 선박에서 감속기로서 사용되는 경우, 임펠러 기계장치의 효율과 선형 속도의 제한 때문에 선박 프로펠러의 회전 속도는 매우 낮다. 스크루 프로펠러들이 커지면 회전속도는 낮아진다. 예를 들어 전력이 10MW이고 각속도가 10 rad/s인 경우에 1000kNm인 이러한 종류의 감속기의 감속 한계와 큰 토크로 인하여, 그러한 감속기는 매우 성가시다. 축 직경이 수백 밀리미터에 달하는 경우, 효율과 성가신 구조가 수용불가능하기 때문에, 다중 수준의 기어링 감속기를 설계하는 것은 어렵다. 그 결과, 기계적인 감속기는 선백 스러스트 장치의 병목이 된다. 이러한 병목에 의해서 제한되기 때문에, 특별히 낮은 속도 선박 사용 디젤 엔진 표준이 발생한다. 큰 선박에 대한 디이젤 엔진의 회전속도는 감속기 없이 약 100r/min이다. 디젤 엔진은 낮은 특정 파워 성능과 효율을 가지며, 비 경제적이다. 만일 루동 유압 감속기가 채용되면, 6000r/min 내지 60r/min로의 속도 감소는 직접적으로 달성될 수 있다. 그 결과, 고속 엔진이나 그이상의 엔진은 사용될 수 있다. 루동 기술은 선박 엔진 변속 스러스트 기술 혁신에 광범위하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 나타낸 루동 부피 변화 방법의 제 9 응용 예는 몇몇의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 유압 펌프를 형성하는 것이며, 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하고, 유입구들은 컷오프 밸브를 수동 혹은 자동으로 개방 및 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 유압 모터는 하나 또는 그 이상의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형성될 수 있고, 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 유입구들은 컷오프 밸브를 수동 혹은 자동으로 개방 및 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 유입구가 차단되는 경우, 유압 펌프의 정압 공동과 유압 모터의 가변 압력 공동은 진공 상태로 인하여 비활성화된다. 유압 펌프와 모터의 작동 변위 비율은 2개의 요소 제어 벡터들의 실제값의 함수로서 변하고, 가능한 비율들은 시리즈를 형성한다. 시리즈의 설계와 그 변위들의 성분의 설계는 실제적으로 필요한 시프트를 기초로 한다. 모든 루동 부피 변화 기구들은 연결되고, 모든 가변압력 공동들은 일체형 속도 ㅂ베리에이터를 형성하도록 동일한 루동축 상에 작용한다. 이와는 달리, 맥동을 제거하고 유동 맥동을 유연하게 흡수나는 설계와 조합하여 스플릿 유압 속도 베리에이터를 형성하기 위해서, 유압 펌프와 모터는 스플릿 타입이고, 프라임 무버와 피동 기계장치에 각각 장착된다. 이와는 달리, 큰 압력과 낮은 압력 파이트들 사이에서, 루동 유압 속도 베리에이터에 바이패스 스로틀링을 제공하기 위해서, 수동 또는 자동 시간 프로그래밍 조정 수단을 갖는 바이패스 스로틀-컷오프 밸브가 고정되고, 이는 감속, 속도 변화 및 자동 클러치 기능을 갖는 다기능 속도 variator로서 사용될 수 있다.

본 발명의 제 9 응용 예는 매우 신규하다. 비록 속도 베리에이터로서 일컬어지지만, 변속 테인의 모든 문제점들을 한번에 해결할 수 있든 다기능 변속장치이다. 이 구조에 대하여, 루동 부피 변화 기구들이 동축으로 부분적으로 혹은 전체적으로 조립되는 장치가 존재한다. 이러한 종류의 변속장치는 제어 설계에 있어서 추가적인 요건을 갖는다. 복잡한 장치 설계 문제는 양호한 설계를 제공하도록 해결하여야 하며, 상기 응용 예는 기본적인 설계이다. 유압 펌프와 모터의 구조와 작동 원리를 설명하는 것이 필요하다. 속도 베리에이터를 형성하는 핵심은 펌프와 모터가 다중 방식의 제어가능한 동축 평행 수행 모드의 채택 특징을 갖는 것이다. 그 이유는 유동과 변위의 중첩 원리를 기초로하여 쉽게 알 수 있다. 펌프의 다중 방식 변위의 제어가능한 조합에 의해서 제공된 변위 증가와 감소는 유동의 증가와 감소를 초래한다. 모터의 다중방식 변위의 제어가능한 조합은 변위의 증가와 감소를 야기한다. 주어진 유량에서 모터의 회전속도가 변위에 대하여 반비례하기 때문에, 유동과 모터 변위의 증가와 감소의 조합들은 속도 변화 비율의 각기다른 조합들을 만들 수 있다. 최종적인 동적 범위는 최대속도비와 최소 속도비로 표현되며, 이전의 2 비율들의 비는 펌프 변위의 상부 한계부터 하부 한계 비와 모터 변위의 상부한계로부터 하부 한계의 비의 곱과 동일하다. 시프트 분배는 설계와 제어 배열에 의존한다. 단계 속도 베리에이터로서, 비록 5시프트들 이상을 항상 갖는 자동차 속도 베리에이터에서 그 이상의 시프트가 필요하지만, 5이상의 시프트에 대하여 단지 2 방식의 펌프와 모터가 충분하다.

구조에 대하여, 집적된 형태와 분할 형태의 구조는 2종류의 각기 다른 필요이다. 집적 형태는 직접 결합된 축의 가변 속도에 필요하다. 그것의 입력은 파워 기계장치의 축에 연결되고, 그 축은 부하 기계장치의 축에 연결된다. 입력과 출력은 동일축으로부터 나오는 기계적인 동력이고, 루동 속도와 토크는 속도 베리에이터에 의해서 변한다. 분할 타입 펌프는 동력 기계장치의 축에 연결되고, 입력 기계적 파워를 각기 다른 유동과 압력을 갖는 유압 파워로 변환시킨다. 유압 파워는 파이프라인에 의해서 각기 다른 기하학적 위치로 전달된다. 분할 형식의 모터는 하중 기계장치의 축에 연결된다. 이것은 유압 파워를 수용하고 이를 외부 기계적 파워로 변환시킨다. 한편, 맥동인 중요한 문제가 있다. 집적된 타입은 손상을 일으키지 않는 맥동을 동기화할 수 있다. 그러나, 분할 타입은 맥동을 동기화할 수 없다는 것이고, 유동 맥동에 의해서 야기된 반응 속도 간섭은 기계장치에 대한 고장이나 손상을 야기할 수 있다. 그러므로, 맥동을 제거하거나 흡수하기 위한 설계가 필요하다. 최대로 간단한 설계는 필터링을 위한 전기적으로 조절된 질소 포트와 같은 고압과 저압 파이프라인에 완충을 추가하는 것이다. 그 이상의 설계는 이중 공동들의 구조를 180도 위상 오프셋과 평행하게 채택하거나, 모두가 사용된다.

루동 유압 속도 베리에이터(variator)는 기계적인 변속 체인과는 다른 속도 감소, 속도 변화, 자동 클러치 기능들을 갖는 다기능 속도 베리에이터이다. 효율, 비용, 실패율, 수명 및 설치 구조에서의 차이는 상당하다.

루동 유압 속도 베리에이터는 고효율과 저가를 가지며, 그것의 분할 설계는 설치가 쉽다. 이것은 자동차, 기차 및 선박 등과 같은 운반 수단에 매우 적합하고, 이 장비들의 변속 장치 구조들의 단순화를 용이하게 한다. 이것은 설계와 제조 비용을 포함한 전체 장비 비용을 실질적으로 줄이며, 작동 비용의 주요 부분인 에너지 소비의 비용을 줄일 수 있게 한다. 이것은 환경 보호를 용이하게 한다.

본 발명의 제 10 응용 예는 루동 부피 변화 기구를 구비한 루동 계량 펌프를 형성하는 것이다. 루동 계량 펌프는 부스팅 타입과 정압 타입을 포함하며, 직접 판독 탐지, 유체의 부피 유동의 감지와 통합 혹은 직접 판독 탐지, 다른 안정화 및 탐지된 매개변수들로부터 기능 변환에 의해서 유체의 매스 유동의 통합에 사용된다. 부스팅 타입 루동 계량 펌프는 유체 부스터 펌프가 되는데, 이는 계량 기능을 가지며, 계량 및 제어를 위해서 주로 사용된 유체 부스터 펌프가 되거나 큰 축 파워를 견딜 수 있고, 그것의 부스팅 범위는 자체 채택 출력 단부에서 압력 변화에 의존한다. 2가지 형식의 부스팅 펌프의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방부와 전방부에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 루동 계량 펌프의 정압 타입은 펌프와 모터이고, 후자의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방부와 전방부에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응한다.

루동 유체 계량 펌프의 주요 부분은 루동 부피 변화 기구의 단순한 응용이며, 그 메커니즘과 원리를 반복할 필요가 없다. 계량 장치로서, 그것의 정보 샘플링 장치와 디스플레이 장치는 다른 응용들에 따라서 달리 설계될 수 있다. 회전 속도 디스플레이와 감지, 회전수 카운팅 디스플레이와 디지털 전달, 계량 범위와 변위 설계, 압력-온도-특정 부피 안정한 제어 혹은 기능 보상 계산 등을 포함한다.

루동 계량 펌프는 정압 타입을 포함하는 부스터 타입과 비 부스터 타입을 포함한다. 비 부스터 타입이나 정압 타입의 기능은 주로 측정하는 것이며, 유량 디스틀레이와 산업용 공정 제어에서의 제어를 위해 사용된다. 다른 용법은 유체의 상업적 계량이다. 예를 들면, 열 공급 계량을 위해 사용된 일종의 루동 열적 계량기는 회전수를 카운팅하고 식(열= 선회수*변위*밀도*비열*온도차)에 따라 공급 열의 전체 값과 변화율(실시간 파워)을 계산함으로써 열적 유체 부피를 얻을 수 있다. 그리고, 운영 센터 등을 충전하기 위해서 데이터를 보여주고 적절한 시간에 보내는 것이 필요하다. 계산, 디스플레이 및 통신은 SCM에 의해서 실행된다.

계량과 부스팅의 기능 조합은 루동 계량 펌프의 특별한 장점이다. 또한, 동축 연결과 동기와의 특징은 특별한 장점들이다. 이러한 2개의 장점들은 많은 기술적 분야에서 그 응용들을 확장한다. 계량 부스터 펌프와 다중 유체 분배 펌프(후에 더 설명되고 전자는 특히 계량 공기 압축기를 포함한다), 등온 압축 계량 공기 압축기 등은 기능 확장 사슬을 기초로한 응용 설계들이다.

본 발명의 제 11 응용 예는 루동 일정비 분배 펌프를 제공하는 것이며, 여기에서 모든 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 연결되고, 모든 가변압력 공동들은 동일한 루동 축에서 작용하며, 적어도 2개의 루동 부피 변화 기구들을 포함하고 별도의 채널을 구비한 루동 계량 부품을 가지며, 변위 비는 매스 유동 비의 변환에 의해서 결정된다. 상기 루동 정비례 분배 펌프는 부스터 루동 일정비 분배 펌프와 일정비 루동 일정비 분배기를 포함한다. 동축으로 연결된 루동 압축기 부품과 루동 연료 부스터 펌프 부픔으로 구성된 내연기관 일정 공기-가스 비 분배 부스터 펌프가 될 수 있는 부스터 루동 일정비 분배 펌프에 있어서, 루동 부피 변화 기구의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응한다. 정압 루동 정비례 분배기의 기계적인 기구는 부스터 루동 정비례 분배 펌프와 동일하거나 혹은 추가적인 축 파워없이 감압 모터 부품을 포함한다. 이들은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하는 가변압력 공동과 정압 공동을 갖는 정압 연소 가압 오일 계량 모터 부품 및 가압된 가스 계량 모터 부품을 포함하며, 이들은 다른 부품들을 구동하도록 자체 적응성 변속 파워를 만들어 낼 수 있다. 이러한 2종류의 루동 정비례 분배 장치들은 고효율과 바람직한 환경 보호를 얻기 위해서 열적 기계장치들, 열적 엔지니어링과 화학적 절차에 적용될 수 있다. 감압 부품을 포함하는 루동 정비례 분배 장치들 중에서, 가스 스토브 정비례 분배장치는 효율적인 환경 보호 스토브를 위해 설계된 핵심 부품이다.

루동 유체 계량 펌프와 루동 계량 부스터 펌프의 동축 연결 조합은 동일한 비로 동기의 제어 효과를 만들고, 많은 종류의 유체의 유동의 실시간 비례 제어에 사용된 유체 분배 펌프와 유체 부스팅 분배 펌프를 위한 기술적 공간을 만든다. 이러한 종류의 제어는 많은 분야에서 강하게 필요하며, 본 발명의 제 11 실시 예가 제안되었다. 부스터 일정비 분배 펌프와 일정압력비 분배기, 특히 루동 압축기와 루동 유체 부스터 펌프를 포함하는 내연기관 일정비 분배 부스터 펌프를 포함하는 루동 일정비 분배 펌프의 기능들은, 화학 산업분야, 에너지 및 동적 기계장치들 분야에서 사용될 수 있다. 내연기관 일정비 분배 압축 펌프와 내연기관 일정비 등온 압축 펌프들은 가장 바람직한 내연기관을 만들어 내기위한 내연기관에 대하여 특기 적합하다. 가스 스토브 정비례 분배기는 온실 가스 스토브의 에너지 절감 개정을 위해서 필수적인 부품이다.

루동 부피 변화 방법의 제 20 응용 예는 가구 음료수 증류 세척장치, 루동 유압 통합 에너지 저장 전기발생장치, 루동 고 적용성 풍력장치 등과 같은 루동 랜덤 에너지 유동 활용장치에 루동 부피 변화 기구들을 제공하는 것이다. 이러한 종류의 장치는 랜덤 에너지 흐룸을 기계 축의 파워로 실시간 전환활 수 있는 하나 또는 수개의 부품들을 포함한다. 상기 부품은 고응답성 풍력 임펠러를 포함하는 풍력 임펠 러 또는 차동 압력에 의해서 구동되는 루동 유압 모터가 될 수 있다. 파워 발생 부품들은 이들이 랜덤 에너지 흐름을 얻을 수 있는 장소들에서 분배되고, 각각의 파워 발생 부품은 루동 공기 펌프와 동축으로 통합된다. 상기 공기 펌프는 루동 진공 펌프 혹은 루동 공기 압축기이다. 루동 진공 펌프는 파이프라인에 의해서 진공 부하에 연결된다. 예를 들면, 탭 워터 파이프에 장착된 루동 모터에 동축으로 연결된 가구 음료수 증류 세척장치의 루동 진공 펌프는 깨끗한 물과 비응축 공기를 함유한 2 위상 유동을 펌핑하도록 현장에서 증류 응축기에 연결된다. 루동 공기 압축기는 파이프라인들에 의해서 가압된 공기 탱크에 연결된다. 탱크는 기계장치를 구동하거나 전기를 발생시키도록 사용될 에너지를 통합하고, 모으고 저장한다. 에너지는 임의의 낮은 온도 열 에너지를 활용하도록 히트펌프 열교환기를 포함한 입력 파이프를 갖는 루동 공기압 모터에 의해서 채용된다. 루동 유압 통합 에너지 저장 전기 발생장치에 있고 루동 고 적응성 풍력장치에 있는 전기 발생기들은 시동, 정지 및 작동 여기가 컴퓨터에 의해서 제어되는 다수의 제어 여기 전기 발생기들이다. 상호 연결된 전기 발생에 있어서 시동, 정지 및 여기는 공기압축기 출력이 최대가 되는 원리에 따라서 적당하게 조절된다. 조절 프로그램은 수치 제어 SCM에 기록되어 있다. 풍력 외부 연소 열적 비워터 전기 발생장치를 형성하기 위해서, 연관된 외부 연소 온도 증가 절차가 루동 풍력장치에 삽입되어 있다. 장치는 별도로 배열된 풍력 임펠러 루동 공기 압축기, 합류 파이프, 가스 저장 탱크, 제어가능한 대항류 열 교환 외부 연소 온도 증가 챔버, 루동 공기압 모터나 터빈 및 전기 발생기를 포함하며, 매우 높은 통합 효율을 가지며 저가로 전기를 발생할 수 있도록 컴퓨터에 의 해서 제어된다.

루동 랜덤 에너지 유동 활용장치는 환경에 통합된 그린 에너지원 장치이다. 이는 유체 압력 에너지, 수력 에너지와 풍력 에너지를 주로 포함하는 랜덤 환경적 분배 유체 에너지원들을 모은다. 먼저, 유체 에너지 원은 루동 압력 가변 기계장치에 의해서 공기압 에너지 동력으로 전환된다. 탱크의 집적된 저장 후에, 루동 공기압 모터에 의해서, 기계적인 에너지로 전환되거나, 전기 발생을 위해서 사용된다. 집적된 저장과 작동 계획은 최소 비용 장치 셋팅과 최재 장치 출력 실시간 제어에 있어서 통합될 수 있다.

루동 랜덤 에너지 유동 활용장치는 수집과 전환 그리고 처리와 활용이라는 2단계를 포함한다.

수집과 전환은 실기간으로 이루어지며, 이것은 에너지 유동이 나타나는 경우에 기계적인 축 파워를 배출하도록 수집 장비가 즉시 작동하는 것을 의미한다. 액체 압력 에너지, 수력 에너지 및 풍력 에너지를 위한 수집 장치들은 루동 유압 모터, 루동 유압 엔진 및 풍력 임펠러 혹은 고 적응성 풍력 임펠러에 대응한다. 장치와 동축으로 연결된 공기 압축기(혹은 진공 펌프)는 축 에너지를 파이프 라인을 통해서 배출되는 압축 에너지(혹은 진공 에너지)로 효율적으로 전환시킨다.

2종류의 처리 및 활용은 실시간 고 적응성 활용과 경제적인 통합 저장 활용이다.

실시간 고 적응성 활용의 예는 동축으로 배치된 루동 유압 모터와 2상 유동 진공 펌프를 구동하기 위해서 탭 워터의 랜덤 유동을 사용하고 세척수와 비응축 공기 를 외부로 펌핑하는 가정용 음료수 증류 세척 장치이다. 이것은 파워 및 에너지의 융통성과 크기 부합을 갖는다. 그래서, 매우 경제적이다.

경제적인 통합되고 저장된 활용의 예들은 루동 유압 통합된 에너지 저장 전기 발생장치와 루동 고 적응성 풍력장치이다. 하나 혹은 다수의 분배 타입 압축 공기 파이프 라인들은 공기저장탱크로 집중되고, 최적의 스케줄로 제어되는 루동 공기압 모터 전기 발생기에 의해서 전기가 발생된다. 그래서, 매우 경제적인 조정과 제어를 갖게 된다. 전략적인 사용을 통해서, 불규칙한 시간과 공간 분산 및 사람들의 필요만족과 같은 나쁜 요소들을 해소할 수 있다. 한편으로, 계획은 수집과 변환의 최대 출력을 달성하기 위한 제어 메커니즘을 제공한다. 이러한 메커니즘은 소프트웨어에 의해서 수행된다. 여기 제어는 전기 매개변수들에 대한 표준 인터페이스를 제공하도록 사용된다. 전체 장치는 출력 파워와 비용의 최적화에 영향을 끼칠 수 있다. 단일의 장치와 단일 발생기의 분배 타입 장비와 비교하여, 성능은 수배 증가한다.

상기한 장치에 있어서, 루동 공기 압축기의 출력 압력은 수집 장치의 토크 하중을 결정하는 공기 저장 탱크의 출력 압력이다. 컴퓨터에 의해 조절되는 계획에 의해서, 토크는 풍력의 함수로서 변한다. 이는 바람이 강하거나 약하거나 간에 장치는 영향을 받지않고 작업할 수 있음을 의미한다. 이외에도, 루동 공기 압축기 및 그 파이프라인들은 양호한 냉각 능력을 가지며, 저온 증가의 가변 압축을 수행할 수 있다. 그 압축 효율은 매우 높다.

루동 유압 집적된 에너지 저장 전기 파워 장치에 있어서, 에너지 수집과 변환 장치는 루동 유압 모터와 공기 압축기의 조합으로서, 이는 높은 폭포 작은 유량 혹은 낮은 폭포 큰 유량의 유압에 의해서 작업하는 것으로, 유압 통합된 공기 압축기로 일컬어진다. 이것은 적당한 변위의 동축 루동 공기 압축기와 조합한 적당한 변위의 루동 유압 모터를 포함하는 일체형 기계장치 세트로 구성된다. 이 기계장치는 터닝 센서와 입력 스로틀 밸브로 구성된 추가적인 자동 하중 해제 조정장치를 갖는다. 이 기계장치는 저속일 때 혹은 휴지기일 때 부하를 줄이도록 스로틀링 저항을 자동적으로 증가시키며, 압축기로 하여금 가능한한 고속으로 회전하도록 하기 위해서 조정된다. 이것은 입력 특정 에너지, 지정된 변위와 효율의 곱이 출력 특정 에너지와 지정된 매스 변위의 곱보다 크게 설정된다.

유압 통합된 공기 압축기의 효율은 약 80%에 달한다. 유압 통합된 공기 압축기는 입력 유압의 임의의 요동을 허용하며, 매우 작은 물 유동에서도 작동할 수 있다. 낮은 속도로 작동하는 경우에 양호한 냉각기이며, 고속으로 동작하는 경우에 입력 공기 분무, 루동 공동 분무 등과 같은 냉각 방법들에 의해서 등온 혹은 저온 증가 압축을 달성할 수 있다. 이것의 공기 순환 파이프라인들은 양호한 냉각기들이고, 파이프라인들에 의해서 냉각되는 경우에 공기 저장 탱크에서는 압축 에너지 손실이 발생하지 않는다. 루동 공기압 모터는 동력이 집중하여 사용되는 말단에 제공된다. 공기압 모터의 유입 파이프 라인은 솔라 히이터, 석탄로 히이터 및 다른 장치들에 연결된다. 모터는 단열 일정 엔트로비 방정식에 따라서 팽창하고, 장치의 이용율과 효율을 바람직하게 증가시키기 위해서 저온 열을 기계적인 힘으로 전환시킬 수 있다. 그것은 압축 에너지의 활용 잇점이다. 루동 유압 통합된 공기 압축기 는 정적인 압력 잠재 에너지를 사용하여 작동하며, 높은 효율과 양호한 적응성을 갖는다. 이것은 산악 지역에 널리 분포된 작은 유압 에너지 원들의 에너지를 수집, 저장 및 사용하기에 적합하다. 파워 네트워크는 농산물 제조, 마을의 조명, 전기 네트워크로 배출되는 전기의 피크 부하 조절에 사용할 수 있는 이러한 종류의 많은 압축기들에 의해서 형성될 수 있다.

루동 고 적응성 풍력장치의 임펠러는 동일한 공기 저장 탱크에 집중된 분배 네트워크를 구성하도록 동축 루동 공기 압축기를 구동시킨다. 공기 압축기는 출력 압력의 지적인 관리하에서 최대 출력을 생성할 수 있다. 만일 가변 날개 각도를 갖는 고 적응성 임펠러가 채용되면, 풍력 채택 범위는 크게 확대될 것이다. 그러므로, 출력 파워가 수배 증가하는 것 뿐만 아니라, 작동중에 소음이 크게 줄어들 수 있다. 한편, 강한 바람을 견딜 수 있는 능력 또한 증가한다. 현존 기술에서 풍력장치의 효율은 매우 낮다. 네델란드, 독일 , 미국 등에서 경험한 바와 같이, 킬로와트 당 비용은 매우 높고, 난류 소음은 사람들을 괴롭게 한다.

루동 고 적응성 풍력장치는 언덕에 장착하기에 적합하고, 전력을 생성하며, 고성능 설치를 실현할 수 있다. 측정하면, 고성능 장치의 킬로와트 비용은 현존 기술에 따른 장치의 약 1/3이다.

경제적인 풍력 외부 연소 통합된 전력 장치를 제공하기 위해서, 열적 전기 발생의 선행 절차와 같은 외부 열 교환 절차가 루동 고 적응성 풍력장치 내로 도입되었다. 내연 전력 발생장치는 비-워터(non-water) 장치이지만, 공기 압축은 비용이 많이들고 시행이 곤란한 절차이다. 풍력에 의해서 발생한 압축 공기에 의해서 구동 되는 공기압 모터에 의해서 발생된 작은 특정 에너지를 값싸게 사용하는 것은 낭비이다. 풍력 외부 연소 통합된 전력발생장치를 제공하고 이렇게 통합된 장치를 설계하고 제어하도록 컴퓨터를 잘 사용하기 위해서, 앞서 설명한 루동 고 적응성 풍력장치 내로 외부 열 교환 절차를 도입함으로써, 열적 파워와 풍력을 이용하고 작동을 양호하게 하는 것이 바람직하다. 이러한 장치의 압축 공기의 최대 압력은 수 MPa로 설계될 수 있으며, 이는 내부 연소의 필요 이상이며 한계 내에서 풍력에 따라 조정될 수 있다. 외부 내연 챔버는 보일러가 아니며, 물을 필요로 하지 않는다. 연료는 농작물의 짚이나 석탄이 될 수 있다. 대항류 열 교환기를 사용함으로써, 연기 온도는 매우 낮은 수준으로 줄일 수 있고 열교환 효율은 매우 높다. 가열 온도는 압력에 따라서 변하며, 압력이 등온 팽창 방정식에 따라서 1bar로 감소할 때 외부 온도는 대기중 온도와 같아진다. 한편, 입력 에너지는 기계적인 에너지로 완전히 전환되는데, 이는 풍력의 효율을 감소시킴이 없이 장치 내부의 열적 서클의 효율이 100%(작은 기계적 손실은 무시하고 열 교환기로부터 나오는 입력 열에 따라 계산함)에 도달할 수 있음을 의미한다. 이 장치는 매우 높은 통합 효율을 가지며, 전기 발생 비용은 매우 낮다. 단일의 열적 전기발생기나 풍력 전기 발생기와 비교하여, 이 장치는 경제적이며 친환경적이고 대중화될 가치가 있다.

루동 부피 변화 방법의 제 13 응용 예는, 회전 루동 부피 변화 동력 발생기나 회전 셸 및 회전 루동 부피 변화 동력 기계를 구비한 부품 혹은 회전 셸을 구비한 부품을 포함하여, 회전 루동 부피 변화 기구에 의해서 회전 셸을 구비하도록 배열된 양변위 유체 기계장치를 제공하는데 있다. 전자는 회전 원통형 회전 루동 부피 변화 내연기관 및 회전 실린더 타입 루동 부피 변화 공기압 모터가 될 수 있으며, 이때 회전 공동은 로켓이나 나무들을 절단하기 위한 원형 톱과 같은 부하 기계장치의 외부 회전자들이 된다. 후자는 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 압축기, 회전 실린더 타입 회전 루동 진공 펌프, 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 2상 펌프, 회전 실린더 타입 회전 루동 진공 펌프 등을 포함한다. 유압 회전 루동 회전자들은 자동차, 기차, 트랙터 및 엔지니어링 기계장치들의 효율적이고 구조적으로 간단한 바퀴로서 사용될 수 있다. 특히, 회전 셸들을 구비한 회전 루동 부피 변화 공기압 기계장치의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한다. 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 내연기관은 주요 부품으로서 회전 루동 부피 변화 기구를 구비하며, 일정 부피 열 흡수 펄스 연소실, 및 공기 압축, 연료 압축, 공기와 연료 분사를 위한 부품들을 구비한다. 연소실은 루동 회전자 내에 배열되는데, 루동 회전자의 단부 면에 위치하고 공기와 순간적으로 연결되며 분사중에는 연료 분사 노즐과 순간적으로 연결되는 유입구를 구비하고, 칸막이 보드의 일측에서 부피 변화 공동의 유입구와 연결된 배출구를 구비한다. 정압 공동의 배출구는 칸막이 보드의 타측에 배열된 유입구와 연결되고, 루동 회전자의 크랭크 축에 있는 축 파이프를 통해서 내부 채널을 경유하여 통기관에 연결된다. 가변압력 공동의 유입구와 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 공기압 모터의 정압 공동의 배출구는 칸막이 보의 양측에서 루동 회전자의 원통형 표면 상에 배열된다. 전자는 적당한 시간에 내부 채널 및 루동 회전자의 단부면에 있는 개구부를 거쳐서 유입구 파이프에 연결되고, 후자는 내부 채널 및 루동 회전자 의 크랭크축에 있는 축 파이프를 거쳐서 배출구 파이프에 연결된다. 회전 셸을 구비한 회전 루동 부피 변화 동력 발생장치의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치하며, 여기에서 전자의 배출구와 후자의 유입구는 칸막이 보드의 양측에 각각 배열되고, 루동 회전자의 내부 채널과 크랭크축의 축 파이프를 거쳐서 배출구와 유입구에 각각 연결된다. 공기압 모터와 유압 회전 루동 회전자들은 스타트 사점과 맥동을 제거하기 위해서 180도 오프셋과 평행하게 연결된 이중 공동의 구조를 포함한다.

본 발명의 제 13 응용 예는의 설계는 모든 일-에너지 변환 기계장치들 및 다수의 변속 기계장치들, 특히 고속 기계장치들을 포함하는 거대한 장치이다. 회전 루동 부피 변화 운동은 루동 공동은 회전하고 루동축은 정지상태에 있는 특징이 많은 기계장치에서 운동의 필요조건을 만족시키는 놀랄만한 장점을 가지고 있기 때문에, 이 설계는 널리 사용된다. 루동 공동이 정적인 구조에 있어서, 구조의 비용, 제한 및 변속은 매우 높다. 그러므로, 회전 루동은 이러한 종류의 요구조건을 잘 만족시킨다. 모든 유용한 기계장치들 중에, 회전 공동 회전 루동 부피 변화 내연기관들 및 유압 회전 루동 바퀴들이 넓은 전망을 갖고 있다.

회전 루동 부피 변화 방법의 가장 바람직한 장점은 동적인 균형 문제가 존재하지 않는다는 것이다. 상기한 바와 같이, 루동 운동량 모멘트가 2차수만큼 감소하기 때문에, 루동 기구의 동적 문제는 편심 바퀴의 스위핑 보어 회전의 부피 변화 방법에 비해서 1차수만큼 해제된다. 그러나, 고속으로 작동하는 경우에, 크랭크축과 루동 부피 변화 기구의 대칭적인 균형 설계는 루동 부피 변화 기구의 동적인 균형을 실현하는데 필요하다. 회전 루동 운동에 있어서, 후속 칸막이 보드에 단단히 연결된 루동 공동 본체는 동적인 균형유지장치로서 간단하게 설계될 수 있고, 그에 따라 루동 회전자가 될 수 있다. 크랭크축은 정적이고, 동적인 균형이 필요없으며, 그래서 모든 동적인 균형 문제는 간단히 해결된다.

회전 루동 부피 변화 방법의 다른 장점은 예들로서 설명할 수 있다. 바람직하게도, 예를 들면, 회전 공동타입 회전 루동 부피 변화 압축기의 냉각 특성은 매우 좋아서 추가적인 팬 구조가 불필요하다. 히트펌프 압축기용으로 사용된 회전 공동타입 회전 루동 부피 변화 2상 유동 펌프의 회전 공동은 전기모터의 회전자가 될 수 있고, 그래서 변속 구조가 필요없고, 그 구조는 전체저거으로 단순하다.

유압 회전 루동 바퀴는 정적인 축 및 섀시에 대한 간단한 베어링 연결과 회전 연결을 갖는 특별한 장점을 나타낸다. 현재 기술에서 자동차 축을 구동하는 서스펜션 및 부하 베어링 구조는 복잡하고, 회전 기구는 통합하기에 불편하다. 이것은 AWD(전륜 구동 변속) 오프 로드 차량이 비싼 이유가 된다. AWD를 실현하는 유압 회전 루동 바퀴의 조립 및 변속방법은 차량의 각 바퀴에 유압 회전 루동 바퀴들을 적용함으로써 실현될 수 있다. 분할 자동 클러칭 및 감속 변속의 펌프는 엔진에 통합되고 동축을 이룰수 있으며, 이때 회전자는 바퀴이다. 그러면, 자동차 섀시에 있는 변속장치는 바퀴들을 고정시키도록 몇몇 평행한 파이프라인들이고, 그 비용은 무시할만하다. 브레이크와 열이없는 제동 기능이 유압 기어박스에 통합될 수 있다. 섀시의 설계에서 서스펜션과 회전 기구가 고려될 필요가 있으며, 그 구조는 간단해진다. 이러한 종류의 자동차의 이송 및 차동 특성은 매우 양호하다.

만일 유압 회전 루동 바퀴가 기차에 적용되고 각각의 바퀴의 AWD와 전체 유압 제동이 제동 열의 발생없이 실현되면, 모티브는 불필요하다. 그러면, 기차는 카-유닛 그룹들의 세트로 변경될 수 있고, 각각에는 작은 루동 내연기관이 내부에 제공된다. 이에 대응하여, 철길의 구배는 2%에서 20%까지 증가될 수 있고, 긴 내리막길 제동에서 부쉬 연소의 위험성이 제거된다. 만일 기차가 올라가서 내리막길을 내려갈 수 있으면, 다리나 터널들을 건설함이 없이 그러한 것들이 불가능했던 장소에 철길을 세울수 있으며, 다리의 강도는 기관차 보다는 카 유닛에 따라서 계산될 수 있다. 그러므로, 철길 건조비용은 1/2로 줄어들게 되고, 기술적인 개정이 뒤따르게 된다. 결론적으로, 유압 회전 루동 바퀴의 특별한 설계를 통해서 카 운송 및 철길 운송에 상당한 영향을 끼칠 수 있다. 만일 이러한 종류의 바퀴가 다른 탈것들에 적용되면, 그 장점은 매우 커진다.

루동 부피 변화 방법의 제 14 응용 예는, 루동 2상 유동 냉각기 압축기, 루동 2상 유동 공기 조화기 압축기, 루동 2상 유동 냉각 저장소 압축기 및 냉각기 및 냉각 저장소의 냉각을 위해서 사용된 루동 2상 유동 히트 펌프 워터-히터 압축기, 공기 조화기의 냉각 혹은 가열, 솔라 플랜트 혹은 환경 열 교환기로부터 나오는 열을 모으고 저장하거나 완전한 기계장치들을 구성함으로써 이루어지는 워터-히터의 히트 펌핑과 같은 루동 부피 변화 기구들에 의해서, 루동 2상 유동 히트펌프 압축기와 히트펌프 장치를 제공하는데 있다. 이러한 종류의 히트펌프 압축기는 주로 루동 2상 유동 압축기로 구성되고, 압력 에너지를 재순환하고 주축 동력을 줄이며 스로틀 마찰 열을 회피하기 위해서, 스로틀 파이프 대신에 감압을 위해 사용된 루동 피 드백 모터와 동축으로 연결된다. 장치 혹은 완전한 기계장치에 있어서, 냉각과 가열 재료들은 공기와 액체가 혼합된 2상 상태에 놓인다. 폐쇄된 사이클을 종료하기 위해서 4개 공정을 거치게 되는데, 저온 저압 높은 공기-액체 비율 2상 유동의 온도와 압력이 압축기에서 증가되는 단열 압축공정, 고압 고온 높은 공기-액체 비율 2상 유동이 고온 응축장치에서 열을 거의 등온적으로 그리고 등장적으로 방출하는 응축 공정, 고온 고압 낮은 공기-액체 비율 2상 유동의 온도와 압력이 피드백 모터에서 감소되는 단열 에너지 방출공정, 및 저온 저압 낮은 공기-액체 비율 2상 유동이 열을 거의 등온적으로 그리고 등장적으로 흡수하는 증발공정을 거친다. 증발기는 수직한 방울의 중력 유동의 배열을 이용하거나, 거품들을 송풍하는데 사용되는 몇몇 추가의 단이진 작은 액체 밀봉들을 구비한다. 액체의 낙하와 거품 송풍은 내부 교란을 증가시킬 수 있고, 과냉각된 증기 온도 감소 증발기구를 형성하기 위해서 이들은 작은 곡률반경을 갖는 돌출 증발 표면의 발생 가능성을 증가시킨다. 응축기는 과열된 증기 온도-증가 응축을 형성하기 위해서, 내부 액체-공기 교란 및 작은 곡률반경의 오목한 증발 표면의 발생 가능성을 증가시키는 기포 부유기구를 형성하도록 수직 상승의 반대 중력 유동의 배열을 이용한다. 굽이치는 낙하 공정 동안의 액체 낙하와 굽이치는 상승과정 동안에 공기의 부유는, 열교환을 횡방향으로 향상시키기 위해서 작동 매체를 각기다른 위상으로 각각 기계적으로 교반시킨다. 종방향에 있어서, 굽이치는 낙하 과정 동안에 액체의 낙하와 굽이치는 상승과정 동안에 공기의 부유는, 유동과정 동안에 온도차를 제거하도록 중력 열 파이프 효과를 생성한다. 높은 열 전도도 매체와 같이, 액체는 젓는 과정 동안에 2상 유동 내부와 2상 유동과 파이프 벽 사이에서 횡방향 열 교환의 강한 캐리어의 역할을 수행한다. 젓기와 히트파이프 효과는 열교환 온도차를 명백하게 감소시킨다. 이외에, 액체는 압축기와 모터에서 밀봉과 윤활의 역할을 수행한다. 그것의 누설 손실은 거의 제로(0)로 감소한다. 압축기는 회전 루동의 방식으로 회전할 수 있고, 전기 모터와 함께 에워싸이고, 이때 전기 모터의 회전자는 루동 공동으로서 작용한다. 그러므로, 변속 부품들은 필요하지 않고, 그에 따라 구조가 단순해진다. 솔라 물 세척기나 세척-가열 장치는 상당한 에너지 절감 효과를 갖는 루동 2상 유동 히트펌프 압축기들에 의해서 형성된다.

본 발명의 특별한 기능적 특징은 2상 유동이 압축기에 적용될 수 있고 공기-액체 비율이 0 내지 100%의 범위내에서 선택될 수 있다는 것이다. 이러한 특징은 널리 사용될 수 있으며, 2상 유동 히트펌프 압축기는 하나의 예이다. 이러한 예의 설계는 냉각기, 공기조화기, 냉각 조수조 압축기 및 다른 히트펌프 장치에 대하여 새로운 해법을 제공할 수 있다.

현재 기술에 있어서, 2상 유동이 압축기에 직접 들어갈 수 있다는 것은 믿을 수가 없다. 석유함유 저 비등점 부품들과 같이 자연계에서 존재하는 2상 유동 및 오일과 물을 함유한 천연가스는 압축전에 가스와 액체로 분리되어야 한다. 액체는 압축기로 들어가는 것이 허용되지 않는다. 망리 액체가 왕복 압축기로 들어가면, 기계장치의 고장을 야기하거나 워터 햄머에 손상을 가하게 된다. 워엄 휠 압축기가 작동하는 경우에, 서브밀리미터 수위의 물은 베인에 손상을 가할 수 있다. 가스 터빈 압축기의 분무 냉각 기술은 미크론 수준의 안개 구슬들을 필요로 하며, 따라서 냉각수에 다량의 열을 가져오기 위해서 약 200?의 고온 고압 물이 분무된다. 2상 유동의 압축은 현재 기술에서는 문제가 된다는 점이 명백하다.

2상 유동 압축은 본 발명에서는 문제가 되지 않지만, 효율 증가 수단이 유연하게 사용될 수 있다. 비-스로틀 감압, 액체 자체-젓기, 온도차를 감소시키는 지중 히트파이프 효과, 과냉각된 증기 온도를 감소시키는 증발, 과냉각된 증기온도를 증가시키는 응축, 액체 밀봉 등 상기한 설계에 추가된 것들은 모두 2상 유동 순환을 기초로 한다.

1. 비-스로틀 저하는 전통적인 스로틀 파이프에서 마찰 대신에 일을 수행하도롤 모터를 강제함으로써 감압이 달성되는 것을 의미한다. 그러므로, 압력 에너지를 재순환하고 축 파워를 감소시킬 뿐만 아니라, 스로틀링 마찰 열을 회피할 수 있다. 이것은 돌 하나로 두마리의 새를 잡는 것과 같다.

2. 온도 차는 유체 자체-젓기와 지중 히트파이프 효과를 통해서 상당히 감소된다. 전자는 양호한 열 교환 능력을 갖는 난류를 형성하도록 낮은 열교환 능력을 갖는 박판 유동에 충격을 주는 것으로, 이는 몇가지 부품들중 하나에 횡방향 온도차를 크게 줄일 수 있다. 후자는 몇가지 부품들중 하나에 종방향 온도차를 크게 줄이거나 제거할 수 있다. 현지 기술들에서 일측에 존재하는 종방향 온도차는 10 내지 20℃가 될 수 있다. 종방향 온도차는 내부 온도차인 주 공정 온도차이다. 히트펌프의 냉각 계수는 전체 온도차에 반비례하고, 매우 민감하다. 예를 들면, 273K의 저온과 4.55의 냉각 계수를 갖는 히트 펌프의 전체 온도차는 Karnot 식에 따라서 계산했을 때 60K이다. 외부 온도차(공기 조화기와 같은)가 20K라고 가정하면, 전체 내부 온도차는 40K이다. 만일 내부 온도차가 75%, 즉 10K(각 측에 대하여 5K)만큼 감소할 수 있으면, 전체 온도차는 30K가 되고, 냉각 계수는 9.1로 증가한다. 그러므로, 동일한 외부 온도차와 냉각 파워에 대하여 전기 소비는 50%로 감소할 수 있다.

3. 과냉각된 온도 감소 증발 및 과열된 증기 온도 증가 응축은 바람직하게 영향을 받는다. 과냉각된 증발과 과열된 응축의 설계는 위상 전이 물리학의 분자 기계역학의 기술을 기초로하고, 끓는점 아래에서의 증발과 끓는점 위에서의 응축으로서 직관적으로 이해할 수 있을 것이다. 이러한 기술의 핵심은 돌출한 증발면 및 오목한 응축면을 형성하는 것이며, 그들의 곡률을 가능한한 작게 만드는 것이다. 2상 유동 상태의 설계에 있어서, 사닥다리방식 소형 액체 캡슐포장으로 중력방향으로의 증발 공정과 중력 방향에 대하여 반대 방향으로의 응축 공정을 수행함으로써, 목표 조건 발생 가능성이 증가될 수 있다. 이 설계는 위상 변화와 음의 온도차가 수반되는 열전달 효과를 생성할 수 있다. 상기한 데이터에 따라 측정하는 경우, 각각이 -5K 온도 변화 이득, 즉 -10K 온도차를 생성할 수 있다고 가정하면, 내부 온도차는 0K가 되고, 기계장치의 전체 온도차는 20K가 된다. 따라서, 냉각 계수는 13.65로 증가하고, 기계장치의 전력 소비는 67%로 감소한다.

비록 기계적 효율, 부피 효율 및 다른 요소들이 상기한 예들에서 고려하지 않았을지라도, 이들은 많은 영향을 끼치지 않으며, 상기한 데이터는 실제적이고 이론적인 범위 내에 있다. 결론적으로, 루동 2상 유동 히트펌프 장치의 열 변화 계수는 2개가 될 수 있고, 이는 동일한 가열이나 냉각 전력에 대하여, 전력 소비가 50%로 줄어들 수 있다는 것을 의미한다. 이는 믿을 수 없는 사실이나, 과학을 기초로한 본 발명에서는 유용한 것이다.

루동 2상 유동 히트펌프 압축기의 다른 중요한 효과는 제조비용과 소음을 줄일 수 있고 수명을 연장할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 루동 기구, 특히 회전 루동 기구의 구조 및 처리 조건은 종래의 스크롤 압축기 보다 간단하고, 따라서 제조비용이 낮다.

루동 2상 유동 히트펌프 압축기와 히트펌프 장치는 이전에는 결코 알려져 있지 않으며, 예를 들어 루동 2상 유동 냉각기 압축기, 루동 2상 유동 공기조화기 압축기, 루동 2상 유동 냉각 저장소 압축기, 루동 2상 유동 히트펌프 압축기 등을 포함한다. 상기 응용들은 대량으로 대중화되었다. 본 발명의 특별한 응용으로서, 루동 2상 유동 히트펌프 압축기는 에너지 절감을 용이하게 하는 것과 환경 보호를 목적으로 한다. 이것은 많은 긍정적 효과를 갖는다. 이때, 냉각 계슈나 가열 계수는 높은 목표온도와 작은 온도차를 갖는 히트펌프의 경우에서는 약 2배 이상이 될 수 있다.

루동 자동구동 솔라 워터-세척기 및 물 세척-가열 장치가 루동 2상 유동 보일러 히트펌프 압축기와 함께 형성될 수 있다. 이것은 기계적인 동력으로서 탭 워터 잔여 압력(약 200kPa)을 사용하고 열원으로서 태양열을 사용하는 가정용 루동 다기능 장치이다. 이거서은 루동 모터-2상 유동 펌프-워터 펌프 셋, 솔라 바스크 플랜트 및 열교환기로 주로 구성된다. 탭 워터 파이프라인과 일렬로 연결된 루동 유압 모터는 물이 흐르는 경우에 작동하고, 그 동력은 약 100W에 달한다. 만일 매일의 물 소비가 200kg이면, 통합된 에너지는 약 40KJ이다. 루동 유압 모터와 동축인 루동 2상 유동 펌프는 부압을 유지하도록 모든 증류수와 비응축 가스를 배출하기 위해서 사용된다. 다른 동축 스로틀 마이크로-유동 펌프는 고온수 배출구에서 수렴되는 방수로의 물을 배출한다. 매일 배출되는 물은 하이드로늄 농도를 낮게 유지하기 위해서 약 5kg이고, 전체 에너지는 작동하기에 충분하다. 일정한 액체 수위는 증발에 대한 보상을 위한 물 공급을 하도록 사용된다. 태양열 가열 파이프들은 천연 대류를 통해서 약 50℃의 고온수를 증류장치로 공급한다. 응축될 증기는 셸 측이나 튜브 측에서 증류된 물쪽으로 하방항으로 진행한다. 비응축 공기는 쉽게 제거되도록 증류수 표면 주위로 모인다. 워터 모터의 하류에 연결된 파이프는 응축수를 자동적으로 공급받는다. 파이프의 배출구는 연장되어 배플을 통해서 열교환기의 셸 측이나 튜브 측의 하부에 연결된다. 고온 수 탭이 상부에 배열된다. 북 위도 45도 지점에서, 2

솔라 플랜트는 하루에 평균 44000KJ의 열을 수용할 수 있다. 따라서, 이러한 장치는 한가족에게 공급하기에 충분한 매일 약 20kg의 증류수를 생산할 수 있다. 그리고, 이것은 한가족에게 공급하기에 충분한 매일 약 300kg 45℃의 고온수를 생산할 수 있다. 이 장치는 낮은 제조비용과 구입비용을 가지며, 환경적으로 쓸모없는 분배 에너지에 의해서 구동되며, 따라서 전체 소유비용이 낮다. 증류수를 마시고 고온수를 사용하면 사람들의 삶의 질이 개선되고 건강해질 수 있다. 이것은 양질의 물이 부족한 지역에 특히 적합하다. 만일 넓은 지역에서 대중화되면, 공중 수원의 필요성이 낮아질 수 있다. 이것은 자연과 사람 모두에게 좋은 것이다.

히트펌프 가열 절차를 풍력 공기압축 전력 발생장치와 유압 공기압축 전력 발생장치 내로 도입하는 것은, 환경으로부터 저온 열(350K의 온도와 10의 온도 변화계수를 갖는 열)을 펌핑하도록 루동 2상 유동 히트펌프를 사용하는 것을 의미한다. 가열 공정은 증장 흡열공정이고, 온도, 부피 및 엔탈피의 증가를 초래한다. 열 효율은 7% 증가할 수 있다. 여기에서, 히트펌프는 공정에서 저온 열을 전달하고, 반면에 루동 공기압 모터는 다른 공정에서 저온 열을 기계적인 동력으로 효율적으로(효율은 90%가 될 수 있음) 변환시킨다. 이러한 공정들의 실시간 연결은 수배 높은 기계적 동력이나 고질 에너지의 잇점을 제공할 수 있다. 효과의 관점에서, 동력을 만들기 위해서 "thermal Maxwell spirit"를 채용하였다. 실제로, 히트펌프 장치는 외부 힘에 의해서 저온 열을 운반하는데, 이는 열역학 제 2 법칙에 따르는 것이며, 저온 열을 동력으로 전환시키는데, 이는 열역학 제 1 법칙에서 암시한 기적이다. 기적을 만드는 열쇠는 엔탈피 증가 캐리어 및 그 열적 공정을 선택하고 리스트 범위를 조절하는 것이다. 임의로, 캐리어는 팽창이나 연소에 사용되는 저온 공기, 연소될 저온 연료, 가열될 저온 물이 될 수 있다. 다시 말해서, 동력이나 고질의 에너지를 얻기 위해서, 히트펌프는 일정 범위 내에서 조절되고 제한된다.

본 발명의 제 15 응용 예는, 루동 부피 변화 기구에 의해서 루동 최적화 공기-기체 비율 내부연소 분배 부스터 펌프를 제공하는 것이다. 부스터 펌프는 본 발명의 루동 내연기관에 사용된 루동 최적화 공기-기체 비율 분배 부스터 펌프, 현존하는 기술들을 개선하기 위한 왕복 내연기관 루동 최적화 공기-기체 비율 분배 부스터 펌프 및 가스 터빈을 위한 루동 최적화 공기-기체 비율 분배 압축기를 포함하 며, 이때 마지막 2개는 워엄 휠을 구비함이 없이 외부 압축 2행정 타입의 가스 압축기와 가스 압축기에 주 기계장치들을 다시 끼워맞추는 것을 필요로 한다. 분배 부스터 펌프 혹은 분배 압축기는 공기 계량 부스터 펌프와 연료(가스와 오일을 포함하여) 계량 부스터 펌프를 동축으로 조립되고 엔진의 주축에 연결된다. 이와는 달리, 이들은 추가적인 속도 가변 루동 유압 모터나 전기모터에 의해서 구동되는 양호한 동적 조정 특성을 구비하돌고 스플릿 타입이 될 수 있다. 공기 계량 부스터 펌프와 연료 계량 부스터 펌프의 매스 유동은 최적화된 공기-기체 비율에 따라서 분배되고, 일정 압력에서 유입구 부피 유동의 비율로 전환함으로써 실현된다. 예를 들면, 유입구에 있는 공기 압력은 대기압이 될 수 있거나 혹은 압력 안정화를 통해서 얻어진 일정 압력이 그 높이에 따라서 측정되고, 그래서 연소 가스가 된다. 대기 습도를 고려하는 경우, 추가적인 자동 조절 장치가 산소 매스 유동을 안정화시키기 위해서 공기 여유 계수를 조정하도록 제공될 수 있다. 공기 압축기는 2상 상태로 작동한다. 이것은 안개 방울 분배를 형성하도록 공기 유입구 채널과 루동 공동 내로 충분한 냉각수를 분무하고, 물-공기 2상 유동을 출력한다. 압축 공정에 있어서, 물은 공간 냉각, 벽 냉각, 열 유동 부하, 동적 밀봉 및 윤활을 위해 사용되고, 효율적인 등온 압축을 실현하기 위한 핵심 요소이다. 루동 압축 공정에 있어서, 공기는 한번에 목표 압력을 달성한다. 목표 압력은 회전 속도와 부피 유동의 이원계 함수이며, 필요에 따라서 결정된다. 출력 2상 유동은 별도의 완충 및 조정 장치로 들어가는데, 이는 고질 고압의 공기 공급원을 사용하기 위해서 별도 공기의 건조를 증가시킬 수 있다. 별도의 냉각수는 압력 에너지를 재활용시키기 위해서 동 축 루동 피드백 모터에 들어간다. 냉각수의 유량은 분리, 완충 및 조정장치의 일정한 액체 수위 플로팅 밸브에 의해서 적합하게 조정된다.

루동 최적화 공기-기체 비율 내연기관 분배 부스터 펌프는 본 발명의 특별한 응용이고, 내연기관의 분야에서 주목할만한 기술적 혁신이고, 공기-기체 비율에 대한 최적화 및 정확한 제어를 실현하도록 유동 분배가 계량되며, 압축 특정 동력을 최소한으로 줄이기 위해서 압축기 일정 온도에서 수행되며, 공기 방출 잠열 손실을 제거하기 위해서 냉각수는 분리되고 압력 에너지는 재순환되는 것을 특징으로 한다.

유동 분배를 계량하면 공기-기체 비율의 정확하고 단순한 조절이 용이해진다. 공기-기체 비율은 현재 기술에서는 주로 수동 작동으로 조정된다. 자동차 컴퓨터에 있는 PMC 모듈은 공기-기체 비율 폐쇄 루프 제어없이, 초크 개방 범위, 흡기 매니폴드 압력, 속도 감지와 속도 변화 조절과 같은 몇몇 간단한 체크와 제어 기능들을 갖는다. 가스 터빈 컴퓨터 장치는 유량 점검 및 조절 에러가 매우 큰 조정 기능을 갖는다. 수동 혹은 자동 제어장치에 있어서, 계량이나 비율 분배의 기본 성분들이 존재하지 않는다. 종래의 열적 기계장치가 가변 고도에서 작업하는 경우, 예를 들어 속도 변화 공정에 있어서, 가변 기후, 가변 작동 조건, 공기-기체 비율 부적응이 일어나며, 이는 오염과 불충분한 전력과 같은 문제점을 낳는다. 소위 몇몇 엔지니어링 기계장치들의 고원 질병 혹은 고원 반응은 부적응으로부터 야기된 것이다. 본 발명의 설계는 열적 기계장치의 동력 발생, 효율 및 오염의 문제들을 해결하는데 있어서 핵심적인 역할을 수행한다. 화학 반응을 기초로한 최적 공기-기체 비율 에 따라서 유동 분배를 실시간으로 일정 비율로 계측하는 것은 공기-기체 비율 제어의 극단적인 성능 해법이다.

등온 압축은 동력과 효율을 증가시키기 위한 중요한 방식이다. 단열 압축의 특정 파워는 모든 압축 타입 가운데서 가장 크고, 등온 압축보다 2배 혹은 그 이상 크며, 왕복 내연기관에서의 비용을 가지며, 압축은 작동시간의 절반을 차지하고, 기계장치의 공간의 절반을 차지하고, 이는 이중의 기계적 손실을 초래하며, 디젤 엔진에서 압축비와 열 효율을 제한하는 핵심 제한 요소이다. 등온 압축 디젤 엔진 터보 기술과 비교했을 때, 본 발명은 훨씬 단순하고 실제적이며, 높은 압축비를 제공할 수 있다. 2행정 변경이 특정 파워를 2배로 만들 수 있고 특정 손실을 반으로 줄일 수 있다. 압축 특정 파워가 작은 것이 가장 중요하다. 등장 열 흡수 가스 터빈에 있어서, 단열 압축으로 인하여, 10보다 작은 압축비를 갖는 압축 파워는 팽창력의 2/3를 소비한다. 비록 압축 파워가 열적 서클에 개입되었지만, 이것은 심각한 서클 손실을 야기하고, 기계장치 치수의 비용과 강도를 확대한다.

최근 몇 년동안 개발된 TOPHat (Humid 공기 가스 터빈) 서클은 압축 일을 감소시키기 위해서 물 분무 냉각을 사용한다. 네델란드 회사에 의해서 개발된 회전 유동 플래쉬 건조 기술은 안개방울 직경을 24

로부터 2.2

로 감소시킬 수 있으며, 특정 힘을 증가시키고, 효율을 2% 증가시킬 수 있다. 그러나, TOPHat의 냉각수는 열적 서클에 직접적으로 들어가며, 공기 방출 잠열 손실을 야기한다. 일본에서 개발된 미드웨이 냉각 기술은 잠열 손실을 증가시키지는 않았지만, 제한된 냉각 효과를 가지며, 큰 체적과 높은 비용을 나타낸다.

본 발명의 설계는 10의 압축비를 갖는 가솔린 엔진과 비교하여 39%의 압축 특정 힘 감소율을 가지며 18~80의 압축비를 갖는 디젤 엔진과 비교하여 47%~63%의 압축 특정 힘 감소율을 갖는 등온 압축을 실현할 수 있다. 동온 압축은 압축 특정 힘을 줄이기 위한 극단적인 수행 방법이기 때문에 그런헤 큰 범위로 동력을 절감할 수 있는 것은 기적이 아니다.

냉각수 분리와 압축 에너지 재활용이 설명될 것이다. 여기에서, 냉각수 분리는 매우 중요하다. 앞서 설명한 바와 같이, 만일 냉각수가 열적 서클에 들어가면, 이것은 큰 잠열 손실을 초래하게 될 것이다. 저온 물의 증발열은 약 2250KJ/kg.에 달하기 때문이다. 특히, 가스 특정 에너지 손실은 냉각수의 백분율에 비례한다. 공기중에는 약 1%~4%의 물이 존재하고 연료의 연소는 다량의 물을 생성하게 되고, 그래서 잠열 손실은 10%를 초과하게 된다. 냉각수의 추가는 열 효율을 더 감소시키게 될 것이다. 냉각수는 종래에는 분리되지 않았다. 본 발명에서의 설계는 냉각수의 분리를 완벽하게 실현할 수 있는데, 물은 새로운 잠열 손실을 야기하지 않지만 공기 건조를 증가시키고, 대기중의 수분으로 인하여 야기된 고유 손실을 줄인다. 본 발명에서 설명하고 있는 등온 압축은 비교적 큰 냉각수 유동을 필요로 하고, 상당한 압축 에너지를 갖는다. 그러므로, 냉각수의 압력 에너지 재활용은 상당히 의미가 있다. 각각의 단계에서의 압력 에너지의 효율과 재활용으로 인하여, 등온 압축의 물 서클 손실은 단지 0.2%보다 작은 효율 감소를 야기한다. 그러므로, 등온 압축하면서 냉각수를 분리하고 압력 에너지를 재활용하는 것은 잠재적인 잠열을 줄이고 효율을 증가시키기 위한 극단적인 해법이다.

루동 공기-기체 최적화된 내연기관 분배 부스터 펌프의 상기 3가지 기능들 및 등온 압축을 실현하는 그 적용 타입들은, 혁신적이며, 다른 해법들보다 우수한 성능(효율)을 갖는 모든 극단적인 해법이다. 만일 비용이나 다른 것의 제한이 없으면, 이것은 가장 좋은 방법이다. 종래의 고온 기술과 비교하여, 본 발명은 매우 간단하고 모든 문제들을 쉽게 해결할 수 있는 해법이다. 따라서, 본 발명의 해법은 실행가능하고, 내연기관의 연료와 공기 분배 및 압축 장치에 대한 최선의 해법이다.

본 발명의 제 16 응용 예는 루동 부피 변화 기구에 의해서 루동 가스 스토브 비율 분배기를 제공하는 것이다. 상기 분배기는 최적화된 공기-기체 비율에 따라서 공기와 가스를 분해하고, 폐쇄된 연소와 열 교환을 실행하도록 가스와 공기가 스토브에 들어가게 하며, 그래서 가스는 오염물질을 생성함이 없이 연소될 수 있고, 연기 유동 및 연기 유동에 비례하는 연기 열 손실은 최소로 감소될 수 있다. 분배기는 동축으로 연결된 가스 계량 펌프와 공기 계량 펌프로 구성된다. 두 부품은 사점 및 맥동을 제거하기 위해서 위상 오프셋과 동축으로 연결된 2중 공동들의 기구를 채택한다. 분배기는 조절 밸브의 하류에 장착되고, 감압된 가스에 의해서 구동된다. 그러므로, 가스 성분은 공기압 모터로서 구동된다. 혹도는 매우 낮고, 따라서 손실은 매우 작다. 4개의 유입구와 배출구에서 2가지 종류의 가스의 압력은 대기압과 거의 같다. 분배기의 가스 루동 공동 및 공기 루동 공동의 변위는 매스 유동비와 특정 부피 비의 곱인 부피 유동 비와 동등하다. 공기의 매스 유동 비율은 가스 조성물의 연소 반응에서 필요한 산소 비율로부터 계산된다. 분배기는 공기 여분 계 수를 변화시키기 위해서 공기 유입구에서 압력의 미세 조정을 위해 사용되는 낮은 저항 스로틀 밸브를 포함한다. 공기 여분 계수는 가스 조성물, 압력과 습도의 요동 범위로부터 계산되고, 상부 한계에 따른 변위 비에서 설계된다. 증가하거나 감소하는 압력의 요소는 토크 균형 방정식, Boyle-Mariotte 법칙 혹은 상태 방정식을 갖는다.

루동 가스 스토브 비례 분배기는 본 발명에 따른 계측 펌프가 채용된 대기압 연소 비율 분배기의 실제적인 예이다. 현재 기술의 가스 스토브는 저 효율이다. 내연기관보다 낮은 그것의 효율을 측정하는 것은 쉽다. 저효율인 두가지 이유가 있다. 첫째는 분배 비이다. 천연 대류를 갖는 가스 스토브에 있어서, 대류에 의한 공기 유동은 필요한 것보다 몇배가 된다. 평균 온도 증가에 대하여 측정하면, 온도 증가는 연기 유량에 비례한다. 이러한 종류의 손실은 연기에 따른 열에 의해서 야기되며, 연기의 유량에 비례한다. 이러한 종류의 손실은 약 절반의 에너지 손실과 저효율을 야기한다. 다른 종류의 손실은 열 복사 손실, 열교환 손실등에 해당된다. 이러한 손실들의 합은 효과적으로 사용된 것을 크게 초과한다.

본 발명의 설계는 공기 유동을 조절함으로써 앞서 설명한 대류 손실을 회피하고 효율을 실질적으로 증가시킬 수 있다. 가스 스토브는 수천의 가족들에게 대중화되어 있기 때문에, 가스 스토브의 효율을 증가시키는 것은 에너지 소비와 온실가스 배출과 관련하여 중요하다. 본 발명은 가스 스토브의 효율을 증가시키는 것에 관련된다.

본 발명의 제 17 응용 예는 루동 부피 변화 방법 및 다목적 유체 기계장치의 정의와 설계에 따른 루동 부피 변화 기구를 사용하여 루동 다목적 유체 기계장치를 제공한다. 이것은 다목적으로 설계되고 다기능, 각기 다른 매체에 대한 위상 다목적성, 하부 한계없이 압력과 동력의 연속적인 적응성을 포함하는 일종의 다목적 유체 기계장치이다. 다목적 매개변수들이 표시된다. 다목적 매개변수들은 적어도 4개의 기본 매개변수들, 즉 압력 저항, 축 강도, 속도 제한 및 변위를 포함하며, 옵션 기능과 같은 다른 매개변수들 및 기본적이지 않은 매개변수들을 포함할 수 있다. 이러한 종류의 기계장치는 다목적 매개변수들의 한계 내에서 작동하고, 만족스러운 효율을 갖는다.

다목적성 매개변수들을 사용하는 경우, 루동 유체 기계장치는 다목적 유체 기계장치가 된다. 이것은 3단계로 이루어진다. 제 1 단계는 다목적성 계획인데, 여기에서 기본 다목적성 매개변수 공간은 과학적으로 그리고 경제적으로 분할되며, 다목적성 형식과 시리즈 기준은 분할에 따라서 결정된다. 다목적성 형식과 시리즈 기준은 필수적인 표준을 포함하여 다목적 형식과 명세 및 대응하는 다목적 매개변수들의 스펙트럼이다. 제 2 단계는 다목적성 설계인데, 여기에서 다목적 형식 명세와 기본 매개변수들은 다목적성 형식과 시리즈 기준으로부터 선택되고, 따라서 제품이 설계되고 다목적 명판이 할당된다. 제 3 단계는 다목적성 적용인데, 여기에서 다목적 제품이 구성되고 필요의 합을 만족하도록 사용된다. 안전한 조건과 실제 작동 매개변수들이 다목적성의 기본 매개변수들에 따라서 결정되거나, 혹은 실제 작업 지점은 시간에 따라서 다목적 매개변수들로부터 직접적으로 선택된다. 경제적인 효율 원리는 모든 상황에서 고려되어야 한다

상기한 바와 같이, 루동 유체 기계장치는, 기능 가역성, 하부 한계없이 압력과 위상의 연속적인 적응성 및 각기 다른 매체들에 대한 위상 다목적과 같은 다목적성의 모든 특징들을 포함한다. 그러나, 이론에서의 복잡성과 다목적의 실제에 있어서 위험은 함축적인 특성을 제품에 직접적으로 활용할 수 없게 한다. 왜냐하면, 과학은 명백하게 정의되어야 하고 잠재적인 다목적성은 이해하기가 어렵기 때문이다. 다목적성의 경계는 불확실하고, 만일 구조적으로 설계되지 않고 구체적으로 계획되지 않으면 안전하게 보장될 수 없다. 애해하기 어렵고 안전하게 보장되지 않는 특성은 제품에 부여될 수 없다.

본 발명의 다목적성의 정의와 설계를 구체화함으로써, 다목적 유체 기계장치의 개념은 일정하게 이해가능하며, 제품의 다목적성은 일정하고 입증할 수 있고 전파 가능하며 사용가능하다. 그러므로, 제품은 다목적 유체 기계장치가 된다. 다목적 유체 기계장치는 루동 부피 변화 방법을 채택하는 단지 2가지 필요성과 충분한 조건들 그리고 다목적 설계에 의해서 이루어지는 루동 유체 기계장치의 다목적 함축의 확장이다.

다목적 유체 기계장치의 설계, 제조 및 사용에 대한 특별한 어려움은 없다. 그러므로, 이 작업은 해당 분야에서 수학적 모델과 진보한 컴퓨터 기술을 사용하여 가능한한 많은 기술적 경제적 지식을 활용하여 전문가들에 의해 완벽하게 수행될 수 있다. 다목적 유체 기계장치에 대한 설계는 현재 기술에 따른 설계보다 훨씬 간단하고, 작업 부하는 줄어들게 된다.

다목적 설계 후에, 루동 유체 기계장치는 새로운 성질, 즉 명세를 기초로한 다 목적성을 얻으며, 이는 다목적 유체 기계장치가 될 수 있다. 다목적의 정보와 방법을 보여주도록 사용된 다목적 명판인 다목적 제품들에 대해 단지 하나의 특성이 주어진다. 정보는 형식 명세와 다목적 설계 도중에 선택된 다목적 매개변수들이다. 이외에도, 다목적 제품들에 대한 다른 외부적 특징은 없다.

다목적 유체 기계장치를 사용하는 경우, 사용자는 작동 매개변수들이 명판에 보여진 다목적 매개변수 범위를 넘어서는지의 여부를 확인할 필요가 있다. 만일 단지 기본적인 다목적 매개변수들이 존재하면, 변위와 선택된 유량으로부터 회전 속도를 계산하는 것이 필요하고, 다음에는 회전 속도, 매체 매개변수 및 필요 압력으로부터 축 토크를 계산하며, 압력, 토크 및 회전 속도가 최종적으로 일정 범위를 넘어서는지 여부를 비교할 필요가 있다.

유체 기계장치의 다목적성은 기술적인 부분에서 조직적인 최적 엔지니어링이며, 형식 스펙트럼을 상당히 단순화할 수 있다. 압력 저항, 축 강도, 속도 한계와 변위를 포함한 기본 쿼터 시스템의 물리적 및 수학적 필수조건의 견지에서, 이것은 4개 치수가 명백하지만, 3개 치수가 필수적이다. 압력 저항과 변위의 매개변수들은 독립적이고, 동적 범위의 대부분을 만족시킬 필요가 있는 다중 차수를 커버하는 시리즈를 직접 형성할 수 있다. 속도 한계는 독립적으로 변할 수 있는 유량의 함수이다. 이 시리즈들은 유량과 변위에 따라서 설계된다. 축 강도의 커버 범위는 압력, 유동, 밀도 및 모든 가능한 매체와 같은 물리적인 매체들의 분배 범위에 의해서 결정된다. 설계 기준은 기준에 완성도를 제공하기 위해서 독립적인 혹은 의존적인 매개변수들의 동적 범위를 커버해야 한다. 설계의 경제성은 각각의 매개변수가 분할 되는 많은 수준들 및 수준의 간격을 결정하는 방식에 따라서 결정된다.

다목적성은 형식과 일련의 매개변수들의 적용 범위로서 보여진다. 속도는 제로(0)와 속도 한계치 사이에서 선택된다. 그러므로, 회전 속도 치수에 대하여, 고속 회전 명세는 항상 전체적으로 저속 명세를 커버한다. 유체 칫수에 대하여, 큰 변위 명세는 항상 작은 변위 명세를 완벽하게 커버한다. 토크는 최조 축 강도 명세와 최대 축 강도 명세 사이에서 선택되므로, 축 강도 칫수에 대하여, 고 강도 명세는 항상 저 강도 명세를 완벽하게 커버한다. 이외에, 유동, 압력, 매체 밀도, 매체 점성은 필요에 따라서 변하므로, 회전 속도는 유량의 유일한 함수이고, 토크는 유량, 압력, 밀도와 점성의 다중 가변 기능이며, 서로 관계가 있는 제한이 형성되어 사용 불가능한 상기 부분을 보호한다. 보호되지 않는 커버리지의 다른 부분들 모드는 일정 형식의 명세의 일반적인 카테고리를 형성한다. 조사는 본 발명의 설계가 넓은 카테고리들에서 사용될 수 있음을 보여준다.

다목적성은 조직적인 창조로서 완전한 적응성을 반영한다. 다목적성은 비용을 줄이도록 공장에 대한 조직적인 자원이며, 사용 가능성을 증가시키고 구입 비용을 절감시킴으로써 사용자들에게 이득을 주는 조직적인 자원이다.

루동 다목적 유체 기계장치는 많은 제한들을 깨뜨렸다. 특히, 양변위 및 비-양변위의 모든 기능들은 루동 기계장치에서효과적으로 실현될 수 있고, 펌프와 모터의 기능들은 동일한 루동 구조에서 가역적인 방식으로 얻어질 수 있고; 루동 방법은 모든 압력 수준과 동력 수준에 대하여 적합하고, 각기 다른 밀도와 성분에 적합하며; 루동 방법에서 차별없이 액체, 기체 및 2상 유동이 하나로 통합된다. 루동 다목적 유체 기계장치는 전례가 없는 기술적 파노라마를 나타냄이 명백하다.

다용도 유체 기계장치의 적용의 한가지 예는 아래와 같다. 루동 다용도 유체 기계장치의 표식은 다음과 같이 표기되어 있다: 압력 저항 1MPa, 축 강도2.54kNm, 속도 한계 2900r/min, 변위 1L. 2900r/min 속도 한계를 갖는 전기 모터에 있어서, 부피 유동은 48.3L/s이다. 이러한 모터가 0∥102m 높이 내에서 물을 펌핑하거나 혹은 0∥1MPa 압력하에서 등온 압축기로서 사용되는 경우에 방정식을 풀어서 결정할 수 있으며, 이것은 안전하게 수행되고 효율이 있고(효율은 90%로 설계됨), 출력 압력과 동력은 상기한 한계 내에서 결정된다(전기 모터의 동력 효율을 배제함).

루동 다용도 유체 기계장치는 다기능 및 다용도(하부 한계없이 연속적인 융통성을 가짐) 유체 기계장치로서 특징지워진다. 하나의 기계장치는 단지 하나의 기능과 용도를 갖는 종래의 유체 기계장치의 한계와 비교하여, 다기능 및 다용도의 유체 기계장치는 사용자들에게 자유를 부여하기 위한 인간중심적 설계이고, 자원의 가치와 노동력의 가치를 최대화하고 환경에 대한 손상을 최소화하는 설계이며, 따라서 지속가능한 설계이다.

본 발명의 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법은 새로운 방법이고, 본 발명의 루동 부피 변화 운동은 유체 기계장치에서 에너지 변화에 대한 제 3의 종류의 운동이다. 회전과 선회로 선형적으로 구성된 이러한 종류의 운동에서, 고 효율이 얻어질 수 있고, 선형 속도와 관련 손실비는 종래의 운동에 비해서 소정 차수만 큼 감소할 수 있다. 고 효율은 효율에 반비례하는 에너지 수요와 온실 가스 방출이 크게 줄어들 수 있음을 의미한다. 본 발명은 에너지 혼란과 환경적 혼란으로 고생하는 현대 산업 사회의 긴급한 요구를 만족시킬 수 있다.

2개의 우너형 운동으로 이루어진 루동 운동은 여전히 일련의 간단한 기계적 운동이다. 이것의 운동학 및 동역학적 분석들은 피스톤 운동과 임펠러 운동에 비해서 다소 복잡하다. 그러나, 이 작업은 전문가들의 임무이다. 본 발명에서 구성된 루동 동력학의 뼈대는 기구 동역학, 기구 운동역학, 유체 역학 및 포괄적인 유체 열역학이 포함되어 있으며, 깊은 연역과 분석에 있어서 이론적인 차이는 없다. 이론적인 기초를 갖는 본 발명은 명료하고, 신뢰성이 있으며, 실제적으로 반복 가능하고, 이것은 본 발명의 과학적인 기초이고, 산업적인 실행 가능성에 있어서 올바른 전제조건이다.

산업적인 실행 가능성에 있어서 다른 기준은 대형 및 소형 기초에서 경제적인 효율이다. 상기 고 효율의 환경 보호 특성들은 작동에 있어서 탁월하고, 제조비용에 있어서의 장점은 실제로는 상상한 것 이상이다. 루동 기계장치들은 간단한 구조와 적은 부품들을 갖는다. 패스너와 같은 표준 부품들 이외에, 많은 실제 사용가능한 단일 기계부품들이 있는데, 본 발명자는 개인적으로 전체적으로 20개 부품들 이하로 설계하였고, 적어도 9개 부품들은 존재한다. 상기 루동 기계장치의 원통형 루동 공동과 루동 회전자의 제조비용은 매우 낮고, 상기 루동 기계장치의 단순한 구조와 기능 수행과정 동안에 시간-영역의 연속성은 매우 높은 파워와 기능적 밀도를 생성한다. 본 발명은 제조가 용이하고 제조비용이 저렴한 놀라운 특성을 제공한다. 종래의 기술과 비교하여, 상기 루동 기계장치들의 많은 종류의 적용된 기계장치 형식들의 시범 제작비는 50~80% 감소한다. 루동 다목적 유체 기계장치는 큰 장치를 기초로한 저가 기술이다.

주요 산업적인 실행가능성이 운동 형식의 혁신으로부터 얻어졌다. 이러한 종류의 혁신은 의미가 있으며, 수천년 동안에 단지 단한번 나타난 것이다. 중국에서, 피스톤 운동의 역사는 약 4000년전에 Chiyou에 의해서 개발된 청동 고로 용융기술을 참고할 수 있고, 서클 운동을 포함하는 유체 기계장치들은 한 왕조(Han Dynasty) 시대의 사람들에 의해서 개발된 롱구우 양수차(longgu waterwheel)을 참고할 수 있다. 왓트 타입의 피스톤 열적 엔진들, 오토 타입과 디젤 타입 그리고 임펠러 유체 기계장치들은 신식 및 현대식의 산업적인 문명을 구성하는 것으로서 17세기 후반에 발명되었다. 인류의 문명 역사에 있어서, 단지 2종류 운동 타입의 유체 기계장치가 있었다. 본 발명은 새로운 종류의 운동 타입을 창조하였다. 즉, 루동 부피 변화 운동을 창조하였고, 이는 피스톤 운동과 임펠러 운동을 대신하는 경우에 다중 영역에서 바람직한 동적 특성들과 폭넓은 융통서응ㄹ 나타낸다. 3가지 주요 산업적인 실행가능성 장점들이 있는데, 고 효율, 환경 보호와 저비용이다. 이러한 종류의 운동은 사회적인 경제학에 의해서 제안되고 시급하게 요청된 새로운 산업적 모드에 대한 기초를 세운것으로 판단된다.

Claims (26)

1. 운동 양식, 구조 부품, 기계적 원리, 기능 및 성능들을 포함하고 설정하며 응용하는 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법에 있어서,

   부피 공동의 부피 변화 운동은 선회 및 동일 속도의 역방향 회전의 조합에 의해서 루동 운동의 형태로 구성되고, 루동 부피 변화는 상기 양변위 유체 기계장치에 포함되고, 루동 기구, 그리고 원통형 공동 및 루동 회전자와 함께 이동하는 판 형상 부재이고 많은 제한 타입을 갖는 후속 칸막이 보드로서 구성된 루동 공동으로 구성되며, 상기 루동 기구의 루동 회전자는 공동 내에서 루동하고, 초승달 모양의 원통형 공동을 형성하도록 상기 공동의 내벽과 접하며, 상기 공동은 상기 칸막이 보드에 의해서 가변압력 공동과 정압 공동으로 분할되고, 2개의 공동들은 유입구와 배출구 혹은 배출구와 유입구에 별도로 연결되고, 상기 2개의 공동들의 부피들은 주기적으로 구리고 보완적으로 변하며, 연속적으로 혹은 단계적으로 압력이 감소하거나 증가하고 특정부피가 압축 가능한 유체에 대하여 추가적인 연속적으로 증가하거나 감소하는 상기 가변 압력 공동의 부피 변화 운동에서, 유체 부피가 능동적으로 증가하거나 혹은 수동적으로 감소하고, 상기 정압 공동에서 상기 부피 변화 운동은 정압하에서 유체가 내외로 펌핑될 수 있게 하며, 상기 기계장치의 기능은 2개의 공동들중 하나의 부피 변화 운동에 의해서 직접적으로 수행되고, 다른 공동의 부피 변화 운동은 보조 공정이고, 특히 상기 가변 압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 내부면, 상기 루동 회전자의 외부면 및 상기 후속 칸막이 보드의 밀봉면으로 한정되며, 상기 2개의 공동들은 상기 루동 공동과 상기 후속 칸막이 보드의 밀봉 라인에 의해서 분리되고, 상기 루동 회전자의 공간 점유의 회전은 연속적으로 릴레이 보어 스위핑 혹은 보어 프레싱 운동을 형성하며, 따라서 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동의 위치와 부피는 주기적으로 변하고, 상기 주축이 한 기간 동안에 회전하는 경우, 상기 가변압력 공동의 부피는 제로(0)로부터 최대값까지 연속적으로 증가하거나, 혹은 최대값으로부터 제로(0)로 감소하며, 가변 압력과 가변 부피 변화의 작용 기간을 형성하고, 압력은 유체로부터 에너지를 방출시키도록 감소되거나 혹은 유체를 활성화하도록 증가하며, 상기 정압 공동의 부피는 최대값으로부터 제로(0)로 감소하거나 혹은 제로(0)로부터 최대값까지 증가하며, 이때 유체는 정압하에서 내외로 펌핑되고, 이 공정은 가변 압력 공정과 동기적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법.
2. 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법에서 사용된 루동 기구에 있어서, 상기 루동 기구는 루동 회전자와 상기 루동 회전자를 제한하는 크랭크축으로 구성되고, 상기 루동 회전자는 베어링에 의해서 상기 크랭크축의 편심 구간에 장착되고, 상기 크랭크축의 회전은 상기 루동 회전자의 선회를 발생시키고, 상기 루동 회전자는 관성을 기초로하여 선회의 방향에 대하여 역방향으로 선회의 각속도와 동일하거나 거의 같은 각 속도로 편심축 주위로 동시적으로 회전하고, 상기 선회와 회전은 상기 루동 운동 내로 결합하는 것을 특징으로 하는 루동기구.
3. 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법에서 사용된 루동 부피 변화 기구에 있어서,

   a. 상기 루동 부피 변화 기구는 루동 기구, 후속 칸막이 및 루동 회전자를 포함한 정적인 루동 공동으로 구성되며, 상기 루동 공동의 내면, 상기 루동 회전자의 외면 및 상기 후속 칸막이 보드의 밀봉면은 서로 이격된 가변압력 공동과 정압 공동을 에워싸고,

   b. 상기 루동 회전자는 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동의 위치와 부피를 주기적으로 변화시키기 위해서 연속적인 릴레이 타입의 보어 스위핑 운동이나 보어 프레싱 운동을 발생시키도록 상기 루동 공동 내에서 루동하고, 상기 주축이 라운드(round) 주위로 회전하는 경우, 상기 가변압력 공동의 부피는 제로(0)로부터 최대값까지 연속적으로 증가하거나, 혹은 최대값으로부터 제로(0)로 연속적으로 감소하고, 가변압력 및 부피 변화의 기간을 형성하며, 상기 압력은 유체로부터 에너지를 방출하도록 감소하거나 유체를 활성화하도록 증가하고, 상기 정압 공동의 부피는 그에 대응하여 최대값으로부터 제로(0)로 연속적으로 감소하거나 혹은 제로(0)로부터 최대값까지 연속적으로 증가하고, 유체는 정압하에서 상기 칸막이 보드 옆으로 접근로를 통해서 내외로 펌핑되며,

   c. 상기 루동 회전자는 주축 상에서 합성 력과 모멘트를 형성하기 위해서 유체 압력과 자체 관성 동적 대항력과 같은 외부 힘을 실시간으로 통합하고, 상기 합성 력은 상기 주축에 있는 베어링들의 제한 력에 의해서 평형을 이루게 되고, 순간적인 축 파워의 선형 요소로서, 이러한 모멘트는 작동 기계장치에 대하여 상기 주축 의 회전방향의 반대방향을 가지며, 동력 발생장치에 대하여 상기 주축의 회전방향과 동일한 방향을 가지며, 상기 주축의 회전 기간에 단지 하나의 제로(0)값 지점을 갖는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 기구.
4. 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법에서 사용된 루동 부피 변화 기구에 있어서,

   a. 상기 루동 부피 변화 기구는 루동 기구, 후속 칸막이 보드 및 루동 회전자를 포함한 루동 공동으로 구성되며, 상기 루동 공동의 내면, 상기 루동 회전자의 외면 및 상기 후속 칸막이 보드의 밀봉면은 서로 이격된 가변압력 공동과 정압 공동을 에워싸고, 전체 기구는 상기 선회의 각속도와 동일한 각속도로 선회의 방향과 반대 방향으로 루동축 주위로 회전하며, 그래서 상기 크랭크축은 정적이며,

   b. 상기 후속 칸막이 보드는 상기 루동 공동과 일체로 단단히 연결되고 동적 평형을 일체로 유지하며, 상기 루동 회전자에 있는 상기 칸막이 보드는 슬롯을 갖는 콕 내에 제한되며, 상기 콕 내에서 제한적으로 철회 및 삽입될 수 있고, 상기 콕은 한정된 범위내에서 회전할 수 있고, 상기 칸막이 보드의 곁에서 상기 루동 회전자의 표면에는 배출구와 유입구가 놓이고, 이들은 구성 채널에 연결되고, 상기 밀봉 라인의 전방부와 후방부에 각각 위치하고 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동이 될 수 있는 전방 공동과 후방 공동에 각각 연결되고, 상기 루동 회전자는 회전 좌표계장치에서 동일한 기간으로 작은 진폭 스윙과 조합하여 스윙 루동을 만들고, 상기 루동 공동과 상기 칸막이 보는 상기 정적인 좌표계에서 상기 루동축 주위 로 회전하고, 상기 루동 회전자와 유체를 위한 배출구 및 유입구는 상기 회전축 주위로 회전하며, 상기 회전축은 정적인 크랭크축의 편심구간에 놓이고, 유체를 위한 배출 파이프와 유입 파이프들은 팽창된 크랭크축의 단부를 통과하고, 상기 루동 공동을 제한하는 베어링들이 상기 축 주위로 장착되고 이들의 중앙선들은 상기 루동 축에 부합하며,

   c. 상기 루동 좌표계에서, 상기 루동 회전자는 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동의 위치와 부피를 주기적으로 변화시키기 위해서 연속적인 릴레이 타입의 보어 스위핑 운동이나 보어 프레싱 운동을 발생시키도록 상기 루동 공동 내에서 루동하고, 상기 주축이 ROUND 주위로 회전하는 경우, 상기 가변압력 공동의 부피는 제로(0)로부터 최대값까지 연속적으로 증가하거나, 혹은 최대값으로부터 제로(0)로 연속적으로 감소하고, 가변압력 및 부피 변화의 기간을 형성하며, 상기 압력은 유체로부터 에너지를 방출하도록 감소하거나 유체를 활성화하도록 증가하고, 상기 정압 공동의 부피는 그에 대응하여 최대값으로부터 제로(0)로 연속적으로 감소하거나 혹은 제로(0)로부터 최대값까지 연속적으로 증가하고, 유체는 정압하에서 내외로 펌핑되며,

   d. 상기 루동 공동 및 단단히 연결된 칸막이 보드는 상기 루동축 상에 작용하는 합성력과 모멘트를 형성하기 위해서 유체 압력과 기구의 마찰력을 실시간으로 통합하고, 상기 합성 력은 상기 주축에 있는 베어링들의 제한 력에 의해서 평형을 이루게 되고, 순간적인 축 파워의 선형 요소로서, 이러한 모멘트는 작동 기계장치에 대하여 상기 주축의 회전방향의 반대방향을 가지며, 동력 발생장치에 대하여 상 기 루동 공동의 회전방향과 동일한 방향을 가지며, 상기 주축의 회전 기간에 단지 하나의 제로(0)값 지점을 갖는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 기구.
5. 제 1 항에 있어서, 부피 변화 운동 및 상기 부피 변화 기구와 그 입자들의 실제 운동은 각기 다른 트랙을 갖는 각기 다른 본체들의 각기 다른 속도의 상관 운동으로 분리되고, 상기 부피 변화 기구의 루동의 자유도는 단단한 제한부재에 의해서 실현되거나 혹은 유연한 제한부재와 조합한 단단한 제한부재에 의해서 실현되고, 막대한 속도 차를 갖는 상기 루동 기구와 부피 변화 운동 사이의 연결은 상기 루동 기구의 입자 운동의 릴레이 기구에 의해서 실현되고, 상기한 바와 같이 구성된 상기 루동 부피 변화 운동은 다음의 새로운 메커니즘과 특징들을 갖도록 설계되고, 이러한 메커니즘과 특징들은 손실을 제거하거나 손실을 일정 크기만큼 감소시키기 위해서 내부 기계적 손실을 야기하는 요소들을 제거하거나 감소시키도록 양변위 유체 기계장치의 구체적인 설계 내로 통합되며, 부피 변화 운동의 매개변수들은 구체적인 설계에서 필요 기능에 따라서 설계되고, 그러면 실제적인 입자와 기구의 운동 매개변수들은 부피 변화 운동의 매개변수들에 따라서 결정되고, 수학적인 프로그래밍이 설계를 최적화하기 위해서 사용되는 경우, 루동 비(

   

   )는 최적 매개변수로서 사용되고, 목표 인덱스들과 효율을 최적화하도록 인덱스 방정식 및 제한 방정식에 에 포함되며, 상기한 메커니즘과 특징들은 다음과 같으며,

   a. 상기 루동 기구는 작은 진폭과 낮은 속도로 루동하고, 상기 입자는 작은 진폭과 낮은 속도로 원형 혹은 타원형 운동을 만들고, 상기 루동 회전자의 공간 점유 는 큰 크기와 높은 속도의 보어 스위핑 운동을 만들고, 공간 점유의 운동은 작동 공동의 부피 변화를 초래하고, 입자의 운동은 상기 기계장치의 운동학 및 동적 인덱스와 연결되는 분석적인 요소이고, 상기 메커니즘은 입자들의 순차적인 조립이고, 능력 인덱스들과 경계 조건들의 순환 방식을 결정하도록 운동의 조직자로서 기능하며,

   b. 자체 평형이 형성되고, 작동 공동의 원통형 벽들에 작용하는 정상 압력을 제거하여 내부 기계적 마찰 손실을 제거하도록 이동 기구의 힘 장치에 사용되며, 시효 및 임의의 요소들에 의해서 야기된 기구 마찰 문제는, 마찰력이 일정 낮은 수준이고 마찰 속도는 일정정도 감소한 루동 속도인 예비조건하에서 자체 수리기구에 의해서 추가적인 측정없이 신속하고 자동적으로 제거되며, 그러므로 마찰 손실은 고장과 열적 손상을 제거하기에 충분한 놓은 정도로 작은 양으로서 설정되며,

   c. 루동비(

   

   )의 소정 범위는 실제적인 변위, 속도, 운동량 및 입자와 회전자의 관성 동적 대항력을 소정 정도까지 감소시키고, 운동량 모멘트와 운동 에너지를 2배 크기로 감소시키고, 단부면 여유 마찰력의 내부 기계적 손실을 3개 크기로 감소시키거나 제거하기 위해서, 수학적 설계전에 결정되는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 부피 변화 운동의 운동 상태와 응용 특성들, 특히 손실과 관련된 매개변수들의 양적 설계와 디자인은 수행되고, 그러므로 윤활 및 윤활 장치는 이러한 상태, 특징 및 매개변수들을 갖는 작동 공동에서 필요하지 않고,

   a. 루동 부피 변화의 작동 상태, 동적 질 및 손실 특성을 결정하는 매개변수들: 루동 속도 비=

   

   , 루동 운동량 비

   

   

   , 루동 운동량 모멘트 비

   

   

   , 루동 운동 에너지 비

   

   

   , 루동 단부면 손실비

   

   

   및 루동 특정 원통형 표면 손실비

   

   

   ;

   b. 액체 매체와 기체 매체를 위해서 상기 작동 공동의 원통형 벽에는 기구 마찰이 존재하지 않으며 상기 단부면의 벽에는 기구 마찰 손실이 존재하지 않고, 밀봉 링에서는 저속에서 루동이 제공되며, 기구 마찰 손실은 동일한 조건에서 종래의 기계에서 수행된 것보다 일정배 감소하며, 측정된 기구 마찰 손실은 약 10%이며;

   c. 작동 공동의 단부면과 원통형 면 상에서 동적 밀봉 지역에서, 여유의 마찰 손실은 동일한 조건에서 종래의 기계에서 수행된 것보다 2배 감소하고, 측정된 값은 1% 이하;인 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 후속 칸막이 보드는 선형 전이 슬롯 내에 제한되고, 스프링이나 가스 스프링이 상기 칸막이 보드의 외부 단부에 제공되고, 이는 밀봉을 형성하도록 상기 루동 회전자의 원통형 표면 상에서 상기 칸막이 보드를 가압하기 위해 일정한 스프링력 혹은 상기 칸막이 보드 상에서 변위에 따라 변하는 스프링력을 발휘하며, 정적인 마찰은 상기 루동 회전자와 상기 루동 공동 사이의 마찰력 및 상기 루동 회전자와 상기 후속 칸막이 보드 사이의 마찰력보다 큰 것에 의해서 형성되고, 2개의 마찰에 의해서 상기 루동 회전자의 상기 회전축에 가해진 모멘트들 의 대수적 합은 제로(0)이거나 교대 함수이고, 상기 루동 회전자는 롤링 루동 운동이나 스윙 루동 운동을 만드는 것을 특징으로하는 루동 부피 변화 기구.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 후속 칸막이 보드는 선형 전이 슬롯 내에 제한되고, 스프링이나 가스 스프링이 상기 칸막이 보드의 외부 단부에 제공되고, 이는 밀봉을 형성하도록 상기 루동 회전자의 원통형 표면 상에서 상기 칸막이 보드를 가압하기 위해 일정한 스프링력 혹은 상기 칸막이 보드 상에서 변위에 따라 변하는 스프링력을 발휘하며, 상기 루동 회전자는 상기 공동 벽의 유연한 막에 탄성적으로 가압되고, 정상 상태에서, 상기 루동 회전자의 상기 회전축에 작용하는 마찰력 모멘트는 상기 루동 회전자와 상기 후속 칸막이 보드의 동적 마찰 모멘트에 동등하고, 그러므로 상기 루동 회전자의 자체 회전은 저속 양의 방향 회전에 축적되고, 롤링 루동을 형성하며, 롤링 타입의 정적인 밀봉이 상기 루동 회전자와 상기 공동 벽에 제공되는 것을 특징으로하는 루동 부피 변화 기구.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 후속 칸막이 보드와 상기 루동 회전자는 밀봉하여 일체로 단단히 연결되고, 상기 루동 회전자와 상기 칸막이 보드의 원통형 표면의 교차구간은 작은 국부적 저항 계수를 갖는 매끄러운 절단 전이면으로 모따기 하고, 상기 칸막이 보드는 상기 루동 회전자 외부의 슬롯을 갖는 콕 내에 제한되고, 상기 콕 내에서 제한적으로 절회 및 삽입될 수 있고, 상기 루동 회전자는 작동에 있어서 스윙 루동을 만드는 것을 특징으로하는 루동 부피 변화 기구.
10. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 상기 루동 부피 변화 기구 및 루동 부피 변화 운동은 루동 내연기관을 제공하도록 채용되고, 상기 엔진은 가스 내연 부분이 부착된 일종의 루동 유체 기계장치이고, 상기 루동 부피 변화 기구는 가스 팽창을 위한 주 동력 발생 부분으로서 기능하고, 상기 루동 부피 변화 기구의 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 각각 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 상기 가변압력 공동의 유입구와 상기 정압 공동의 배출구는 가스 압력원 및 대기와 연통하는 통기관으로서 작용하는 일정 부피 열 흡수 펄스 연속실에 연결되고, 상기 가스 발생 부분은 작은 공동의 일정 부피 열 흡수 펼스 연소실 및 공기 압축, 연료 가압, 공기와 연료 타이밍 분사에 사용되는 추가적인 부품들을 포함하거나, 또는 점화 수단 및 공기 압축 부품을 더 포함하며, 연료 압축 부품은 주축에 의해서 구동되는 루동 공기-연료 비 최적화 분배 부스터 펌프를 사용할 수 있고, 상기 공기압 계량 펌프 부품은 루동 분무 냉각 정온 압축기인 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
11. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 워터 모터는 상기 루동 부피 변화 운동 및 2개의 루동 기구들이 180도 위상 오프셋고 평행하게 동축으로 연결된 구조를 채용하여 형성되고, 상기 구조는 세척수 혹은 조절된 크기의 미세 모래들을 함유한 가압수에 의해서 구동되기에 적합하고, 이때 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
12. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용예에 있어서, 상기 루동 부피 변화 기구는 고효율의 유압 변속장치의 회전 출력 수단으로서 사용되는 루동 유압 모터를 형성하도록 채용되고, 이때 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 2개의 루동 기구들이 180도 위상 오프셋과 평행하게 동축으로 연결된 구조물이 사용되는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
13. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 공기압 모터나 공기 팽창기가 상기 루동 부피 변화 기구와 직접적으로 형성되거나 혹은 효율을 증가시키기 위해서 추가적인 타이밍 펄스 밸브장치 및 루동 열적 펌프장치와 함께 형성되고, 상기 루동 공기압 모터나 공기 팽창기는 공기압 변속장치의 회전 출력 부품으로서 기능하거나, 혹은 에너지 절감을 위한 공기압 저항 스로틀 팽창부품을 대신하도록 가압된 공기의 팽창 공정에서 방출된 에너지의 회복에 사용되고, 이때 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 이와는 달리 2개의 루동 기구들이 180도 위상 오프셋과 평행하게 동축으로 연결된 구조물이 사용되는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
14. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 송풍기 팬, 루동 압축기 및 루동 진공 펌프를 포함하고 루동 압축가능한 유체 부스터 펌프는 상기 루동 부피 변화 기구를 사용하여 형성되고, 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하고, 상기 부스터 펌프는 루동 팬, 루동 송풍기, 루동 공기 도입기, 루동 공기 압축기, 루동 분무 냉각 등온 압축기, 루동 2상 유동 부스터 펌프, 루동 진공 펌프, 루동 2상 유동 진공 펌프 등에 사용하는 것으로 분류할 수 있고, 상기 분무 냉각 등온 압축기는 일종의 2 위상 유동 압축기이고, 이때 냉각은 압축 공정 동안에 물을 분무하여 실행되며, 물과 공기는 상기 배출구에서 분리되고, 상기 루동 압축 가능한 유체 부스터 펌프는 공기나 공기 액체 2상 유체를 운반하고 압력을 변화시키는데 사용되며, 대기압을 부압으로 부스팅하고 감압하는 단계를 포함하며, 상기 2 위상 유동 부스터 펌프의 물리적인 매개변수들을 설계하는 반면에, 단지 2개의 설계 변수들, 즉 부피 유동, 최대 압력 및 최대 매체 점성이 고려되어야 하고, 2상 유동 부스터 펌프의 압력 자체 채택 일정 유동 특징은 그 적응성을 향상시키고 상 세의 타입들을 단순화하는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
15. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 액체 부스터 펌는 상기 루동 부피 변화 기구를 사용하여 형성되고, 상기 루동 액체 부스터 펌프는 루동 펌프, 루동 오일 펌프 및 다른 유체 위상 매체에 대하여 적합하고 액체 재료의 운반과 압축에 사용되는 루동 양변위 펌프를 포함하고, 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하고, 이와는 달리, 2개의 루동 기구들이 180도 위상 오프셋과 평행하게 동축으로 연결된 구조물이 사용되며, 기계장치의물리적인 매개변수들을 지정하는 경우, 단지 3개의 설계변수들, 즉 부피 유동, 최대 압력 및 최대 매체 점성이 고려되어야 하고, 압력 자체 채택 일정 유량 특징은 타입 스펙트라의 설계를 단순화하는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
16. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 워터 모터가 적어도 하나의 루동 부피 변화 기구에 의해서 형성되고, 이때 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하고, 이와는 달리 2개의 루동 기구들이 180도 위상 오프셋과 평행하게 동축으 로 연결된 구조물이 사점을 제거하기 위해서 사용되며, 하나의 출력 혹은 다중 출력들을 갖는 펌프는 하나 또는 그 이상의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형성될 수 있으며, 이때 가변압력 공동과 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 모든 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 연결되고, 모든 가변 압력 공동들은 입력 유동과 출력 압력에 대한 적응성을 갖는 유압 펌프를 형성하도록 동일한 루동 축에 작용하며, 루동 유압 가변 유동 펌프와 루동 유압 가변압력 펌프를 포함하고, 낮은 효율의 원심형 펌프를 대체하기 위해서, 전자는 높은 낙하 작은 유동 흐름에 의해서 높은 리프트 작은 유동 흐름을 구동하는 유압 워터 펌프이고, 후자는 낮은 낙하 큰 유동 흐름에 의해서 높은 리프트 작은 유동 흐름을 구동하는 유압 워터 펌프이며, 다중 출력 기계장치들에 있어서, 각각의 입력 채널에 스톱 밸브가 장착되고, 출력 축의 동력은 왕복 효율에 의해서 각각의 출력의 실제 출력 파워의 합과 같으며, 다. 융통성은 회전 속도, 유량 및 리프트 분배와 같은 실제적 매개변수들을 결정하고, 하나의 출력을 폐쇄하고 리프트를 감소시키면, 회전속도가 증가하고 다른 출력의 유량이 증가하는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
17. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 유압 펌프는 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 2개의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형성되고, 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치 한 전방부와 후방부에 각각 대응하고, 유압 모터는 180도 위상 오프셋과 평행하게 연결된 2개의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형성되고, 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 모든 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 연결되고, 루동 유압 속도 감속기나 가속기의 형식들의 변속 장치들을 형성하기 위해서, 모든 가변 압력 공동들이 동일한 루동 축에 작용하고, 원하는 속도 감속비나 가속비는 속도 변화율이 변위에 반비례하는 관계에 따라서 한번에 달성될 수 있고, 정지 제어장치는 유체 펌프의 입력장치가 될 수 있고, 이와는 달리 밸브는 상류 햄머 효과(upriver hammer effect)를 완화시키는 완충을 구비하고, 바이패스 스로틀링 및 클러칭 기능을 갖는 루동 유압 감속기나 가속기 형식들의 변속장치들을 형성하기 위해서, 타이밍 프로그램을 통해서 수동이나 자동으로 조정되는 입력 파이프라인과 출력 파이프라인 사이에 바이패스 스로틀 스톱 밸브가 존재하는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
18. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 유압 펌프는 다수의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형성되고, 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 상기 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하고, 상기 유입구들은 컷오프 밸브를 수동 혹은 자동으로 개방 및 폐쇄되도록 제어될 수 있고, 상기 유압 모터는 하나 또는 그 이상의 루동 부피 변화 기구들에 의해서 형 성될 수 있고, 이때 상기 가변압력 공동과 상기 정압 공동은 각각 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 상기 유입구들은 컷오프 밸브를 수동 혹은 자동으로 개방 및 폐쇄되도록 제어될 수 있으며, 상기 유입구가 차단되는 경우, 유압 펌프의 정압 공동과 유압 모터의 가변 압력 공동은 진공 상태로 인하여 비활성화되고, 상기 유압 펌프와 모터의 작동 변위 비율은 2개의 요소 제어 벡터들의 실제 값의 함수로서 변하고, 가능한 비율들은 시리즈를 형성하며, 시리즈의 설계와 그 변위들의 성분의 설계는 실제적으로 필요한 시프트를 기초로 하고, 모든 루동 부피 변화 기구들은 연결되고, 모든 가변압력 공동들은 일체형 속도 베리에이터(variator)를 형성하도록 동일한 루동축 상에 작용하며, 이와는 달리, 맥동을 제거하고 유동 맥동을 유연하게 흡수나는 설계와 조합하여 스플릿 유압 속도 베리에이터를 형성하기 위해서, 유압 펌프와 모터는 스플릿 타입이고, 프라임 무버와 피동 기계장치에 각각 장착되며, 이와는 달리, 큰 압력과 낮은 압력 파이트들 사이에서, 루동 유압 속도 베리에이터에 바이패스 스로틀링을 제공하기 위해서, 수동 또는 자동 시간 프로그래밍 조정 수단을 갖는 바이패스 스로틀-컷오프 밸브가 고정되고, 이는 감속, 속도 변화 및 자동 클러치 기능을 갖는 다기능 속도 베리에이터로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용예들.
19. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 계량 펌프는 루동 부피 변화 기구를 사용하여 형성되며, 상기 루동 계량 펌프는 부스팅 타입과 정압 타입을 포함하며, 직접 판독 탐지, 유체의 부피 유동의 감지와 통합 혹은 직접 판독 탐지, 다른 안정화 및 탐지된 매개변수들로부터 기능 변환에 의해서 유체의 매스 유동의 통합에 사용되고, 부스팅 타입 루동 계량 펌프는 유체 부스터 펌프가 되는데, 이는 계량 기능을 가지며, 계량 및 제어를 위해서 주로 사용된 유체 부스터 펌프가 되거나 큰 축 파워를 견딜 수 있고, 그것의 부스팅 범위는 자체 채택 출력 단부에서 압력 변화에 의존하며, 2가지 형식의 부스팅 펌프의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방부와 전방부에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하며, 루동 계량 펌프의 정압 타입은 펌프와 모터이고, 후자의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방부와 전방부에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하는 있는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
20. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 일정비 분배 펌프가 형성되는데, 여기에서 모든 루동 부피 변화 기구들은 동축으로 연결되고, 모든 가변압력 공동들은 동일한 루동 축에서 작용하며, 적어도 2개의 루동 부피 변화 기구들을 포함하고 별도의 채널을 구비한 루동 계량 부품을 가지며, 변위 비는 매스 유동 비의 변환에 의해서 결정되고, 상기 루동 정비례 분배 펌프는 부스터 루동 일정비 분배 펌프와 일정비 루동 일정비 분배기를 포함하며, 동축으로 연결된 루동 압축기 부품 과 루동 연료 부스터 펌프 부픔으로 구성된 내연기관 일정 공기-가스 비 분배 부스터 펌프가 될 수 있는 부스터 루동 일정비 분배 펌프에 있어서, 루동 부피 변화 기구의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 후방과 전방에 각각 위치한 후방부와 전방부에 각각 대응하고, 정압 루동 정비례 분배기의 기계적인 메커니즘은 부스터 루동 정비례 분배 펌프와 동일하거나 혹은 추가적인 축 파워없이 감압 모터 부품을 포함하며, 이들은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치한 전방부와 후방부에 각각 대응하는 가변압력 공동과 정압 공동을 갖는 정압 연소 가압 오일 계량 모터 부품 및 가압된 가스 계량 모터 부품을 포함하며, 이들은 다른 부품들을 구동하도록 자체 적응성 변속 파워를 만들어 낼 수 있고, 이러한 2종류의 루동 정비례 분배 장치들은 고효율과 바람직한 환경 보호를 얻기 위해서 열적 기계장치들, 열적 엔지니어링과 화학적 절차에 적용될 수 있으며, 감압 부품을 포함하는 루동 정비례 분배 장치들 중에서, 가스 스토브 정비례 분배장치는 효율적인 환경 보호 스토브를 위해 설계된 핵심 부품인 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
21. 제 1 항, 5 항 또는 6 항에 청구한 바와 같은 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예에 있어서, 루동 확률적 에너지 유동 활용장치는 가정용 음료수 증류 세척장치, 루동 물 힘 통합 에너지 저장 전기발생장치, 루동 고 적용성 풍력장치 등과 같은 루동 부피 변화 기구들을 사용하여 형성되고, 이러한 종류의 장치는 랜덤 에너지 흐룸을 기계 축의 파워로 실시간 전환활 수 있는 하나 또는 수개의 부품들을 포함하며, 상기 부품은 고응답성 풍력 임펠러를 포함하는 풍력 임펠러 또는 차동 압력에 의해서 구동되는 루동 유압 모터가 될 수 있고, 파워 발생 부품들은 이들이 랜덤 에너지 흐름을 얻을 수 있는 장소들에서 분배되고, 각각의 파워 발생 부품은 루동 공기 펌프와 동축으로 통합되며, 상기 공기 펌프는 루동 진공 펌프 혹은 루동 공기 압축기이고, 루동 진공 펌프는 파이프라인에 의해서 진공 부하에 연결되며, 예를 들면, 탭 워터 파이프에 장착된 루동 모터에 동축으로 연결된 가구 음료수 증류 세척장치의 루동 진공 펌프는 깨끗한 물과 비응축 공기를 함유한 2 위상 유동을 펌핑하도록 현장에서 증류 응축기에 연결되고, 상기 루동 공기 압축기는 파이프라인들에 의해서 가압된 공기 탱크에 연결되고, 상기 공기 탱크는 기계장치를 구동하거나 전기를 발생시키도록 사용될 에너지를 통합하고, 모으고 저장하며, 에너지는 임의의 낮은 온도 열 에너지를 활용하도록 히트펌프 열교환기를 포함한 입력 파이프를 갖는 루동 공기압 모터에 의해서 채용되고, 루동 유압 통합 에너지 저장 전기 발생장치에 있고 루동 고 적응성 풍력장치에 있는 전기 발생기들은 시동, 정지 및 작동 여기가 컴퓨터에 의해서 제어되는 다수의 제어 여기 전기 발생기들이며, 상호 연결된 전기 발생에 있어서 시동, 정지 및 여기는 공기압축기 출력이 최대가 되는 원리에 따라서 적당하게 조절되고, 조절 프로그램은 수치 제어 SCM에 기록되어 있고, 풍력 외부 연소 열적 비워터 전기 발생장치를 형성하기 위해서, 연관된 외부 연소 온도 증가 절차가 루동 풍력장치에 삽입되어 있으며, 장치는 별도로 배열된 풍력 임펠러 루동 공기 압축기, 합류 파이프, 가스 저장 탱크, 제어가능한 대항류 열 교환 외부 연소 온도 증가 챔버, 루동 공기 압 모터나 터빈 및 전기 발생기를 포함하며, 매우 높은 통합 효율을 가지며 저가로 전기를 발생할 수 있도록 컴퓨터에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
22. 제 4 항에 따른 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법에서 사용되는 루동 기구의 일종의 응용 예로서,

    회전 셸을 구비한 양변위 유체 기계장치가 회전 루동 부피 변화 기구에 의해서 형성되고, 회전 루동 부피 변화 동력 발생기나 회전 셸 및 회전 루동 부피 변화 동력 기계를 구비한 부품 혹은 회전 셸을 구비한 부품을 포함하며, 전자는 회전 원통형 회전 루동 부피변화 내연기관 및 회전 실린더 타입 루동 부피 변화 공기압 모터가 될 수 있으며, 이때 회전 공동은 로켓이나 나무들을 절단하기 위한 원형 톱과 같은 부하 기계장치의 외부 회전자들이 되고, 후자는 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 압축기, 회전 실린더 타입 회전 루동 진공 펌프, 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 2상 펌프, 회전 실린더 타입 회전 루동 진공 펌프 등을 포함하며, 유압 회전 루동 회전자들은 자동차, 기차, 트랙터 및 엔지니어링 기계장치들의 효율적이고 구조적으로 간단한 바퀴로서 사용될 수 있고, 특히, 회전 셸들을 구비한 회전 루동 부피 변화 공기압 기계장치의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치하며, 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 내연기관은 주요 부품으로서 회전 루동 부피 변화 기구를 구비하며, 일정 부피 열 흡수 펄스 연소실, 및 공기 압축, 연료 압축, 공기와 연료 분사를 위한 부품들을 구비하고, 연소실은 루동 회전자 내에 배열되는데, 루동 회전자의 단부 면에 위치하고 공기와 순간적으로 연결되며 분사중에는 연료 분사 노즐과 순간적으로 연결되는 유입구를 구비하고, 칸막이 보드의 일측에서 부피 변화 공동의 유입구와 연결된 배출구를 구비하며, 정압 공동의 배출구는 칸막이 보드의 타측에 배열된 유입구와 연결되고, 루동 회전자의 크랭크 축에 있는 축 파이프를 통해서 내부 채널을 경유하여 통기관에 연결되며, 가변압력 공동의 유입구와 회전 실린더 타입 회전 루동 부피 변화 공기압 모터의 정압 공동의 배출구는 칸막이 보드의 양측에서 루동 회전자의 원통형 표면 상에 배열되고, 전자는 적당한 시간에 내부 채널 및 루동 회전자의 단부면에 있는 개구부를 거쳐서 유입구 파이프에 연결되고, 후자는 내부 채널 및 루동 회전자의 크랭크축에 있는 축 파이프를 거쳐서 배출구 파이프에 연결되며, 회전 셸을 구비한 회전 루동 부피 변화 동력 발생장치의 가변압력 공동과 정압 공동은 루동 공동의 밀봉 라인의 전방과 후방에 각각 위치하며, 여기에서 전자의 배출구와 후자의 유입구는 칸막이 보드의 양측에 각각 배열되고, 루동 회전자의 내부 채널과 크랭크축의 축 파이프를 거쳐서 배출구와 유입구에 각각 연결되고, 공기압 모터와 유압 회전 루동 회전자들은 스타트 사점과 맥동을 제거하기 위해서 180도 오프셋과 평행하게 연결된 이중 공동의 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 루동 기구의 일종의 응용 예.
23. 제 14 항에 따른 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법에서 사용되는 루동 기구의 일종의 응용 예로서,

    루동 2상 유동 냉각기 압축기, 루동 2상 유동 공기 조화기 압축기, 루동 2상 유동 냉각 저장소 압축기 및 냉각기 및 냉각 저장소의 냉각을 위해서 사용된 루동 2상 유동 히트 펌프 워터-히터 압축기, 공기 조화기의 냉각 혹은 가열, 솔라 플랜트 혹은 환경 열 교환기로부터 나오는 열을 모으고 저장하거나 완전한 기계장치들을 구성함으로써 이루어지는 워터-히터의 히트 펌핑과 같은 루동 부피 변화 기구들에 의해서, 루동 2상 유동 히트펌프 압축기와 히트펌프 장치가 형성되고, 이러한 종류의 히트펌프 압축기는 주로 루동 2상 유동 압축기로 구성되고, 압력 에너지를 재순환하고 주축 동력을 줄이며 스로틀 마찰 열을 회피하기 위해서, 스로틀 파이프 대신에 감압을 위해 사용된 루동 피드백 모터와 동축으로 연결되며, 장치 혹은 완전한 기계장치에 있어서, 냉각과 가열 재료들은 공기와 액체가 혼합된 2상 상태에 놓인다. 폐쇄된 사이클을 종료하기 위해서 4개 공정을 거치게 되는데, 저온 저압 높은 공기-액체 비율 2상 유동의 온도와 압력이 압축기에서 증가되는 단열 압축공정, 고압 고온 높은 공기-액체 비율 2상 유동이 고온 응축장치에서 열을 거의 등온적으로 그리고 등장적으로 방출하는 응축 공정, 고온 고압 낮은 공기-액체 비율 2상 유동의 온도와 압력이 피드백 모터에서 감소되는 단열 에너지 방출공정, 및 저온 저압 낮은 공기-액체 비율 2상 유동이 열을 거의 등온적으로 그리고 등장적으로 흡수하는 증발공정을 거치며, 상기 증발기는 수직한 방울의 중력 유동의 배열을 이용하거나, 거품들을 송풍하는데 사용되는 몇몇 추가의 단이진 작은 액체 밀봉들을 구비하고, 액체의 낙하와 거품 송풍은 내부 교란을 증가시킬 수 있고, 과냉각된 증기 온도 감소 증발기구를 형성하기 위해서 이들은 작은 곡률반경을 갖는 돌출 증발 표면의 발생 가능성을 증가시키며, 응축기는 과열된 증기 온도-증가 응축을 형성하기 위해서, 내부 액체-공기 교란 및 작은 곡률반경의 오목한 증발 표면의 발생 가능성을 증가시키는 기포 부유기구를 형성하도록 수직 상승의 반대 중력 유동의 배열을 이용하고, 굽이치는 낙하 공정 동안의 액체 낙하와 굽이치는 상승과정 동안에 공기의 부유는, 열교환을 횡방향으로 향상시키기 위해서 작동 매체를 각기다른 위상으로 각각 기계적으로 교반시키며, 종방향에 있어서, 굽이치는 낙하 과정 동안에 액체의 낙하와 굽이치는 상승과정 동안에 공기의 부유는, 유동과정 동안에 온도차를 제거하도록 중력 열 파이프 효과를 생성하고, 높은 열 전도도 매체와 같이, 액체는 젓는 과정 동안에 2상 유동 내부와 2상 유동과 파이프 벽 사이에서 횡방향 열 교환의 강한 캐리어의 역할을 수행하며, 젓기와 히트파이프 효과는 열교환 온도차를 명백하게 감소시키고, 이외에, 액체는 압축기와 모터에서 밀봉과 윤활의 역할을 수행한다. 그것의 누설 손실은 거의 제로(0)로 감소하며, 압축기는 회전 루동의 방식으로 회전할 수 있고, 전기 모터와 함께 에워싸이고, 이때 전기 모터의 회전자는 루동 공동으로서 작용하며, 변속 부품들은 필요하지 않고, 그에 따라 구조가 단순해지고, 솔라 물 세척기나 세척-가열 장치는 상당한 에너지 절감 효과를 갖는 루동 2상 유동 히트펌프 압축기들에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 루동 기구의 일종의 응용 예.
24. 제 20 항에 따른 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예로서,

    루동 최적화 공기-기체 비율 내부연소 분배 부스터 펌프는 루동 부피 변화 기구에 의해서 형성되고, 상기 부스터 펌프는 본 발명의 루동 내연기관에 사용된 루동 최적화 공기-기체 비율 분배 부스터 펌프, 현존하는 기술들을 개선하기 위한 왕복 내연기관 루동 최적화 공기-기체 비율 분배 부스터 펌프 및 가스 터빈을 위한 루동 최적화 공기-기체 비율 분배 압축기를 포함하며, 이때 마지막 2개는 워엄 휠을 구비함이 없이 외부 압축 2행정 타입의 가스 압축기와 가스 압축기에 주 기계장치들을 다시 끼워맞추는 것을 필요로 하고, 분배 부스터 펌프 혹은 분배 압축기는 공기 계량 부스터 펌프와 연료(가스와 오일을 포함하여) 계량 부스터 펌프를 동축으로 조립되고 엔진의 주축에 연결되며, 이와는 달리, 이들은 추가적인 속도 가변 루동 유압 모터나 전기모터에 의해서 구동되는 양호한 동적 조정 특성을 구비하돌고 스플릿 타입이 될 수 있고, 공기 계량 부스터 펌프와 연료 계량 부스터 펌프의 매스 유동은 최적화된 공기-기체 비율에 따라서 분배되고, 일정 압력에서 유입구 부피 유동의 비율로 전환함으로써 실현되며, 예를 들면, 유입구에 있는 공기 압력은 대기압이 될 수 있거나 혹은 압력 안정화를 통해서 얻어진 일정 압력이 그 높이에 따라서 측정되고, 그래서 연소 가스가 된다. 대기 습도를 고려하는 경우, 추가적인 자동 조절 장치가 산소 매스 유동을 안정화시키기 위해서 공기 여유 계수를 조정하도록 제공될 수 있고, 공기 압축기는 2상 상태로 작동하며, 이것은 안개 방울 분배를 형성하도록 공기 유입구 채널과 루동 공동 내로 충분한 냉각수를 분무하고, 물-공기 2상 유동을 출력한다. 압축 공정에 있어서, 물은 공간 냉각, 벽 냉각, 열 유동 부하, 동적 밀봉 및 윤활을 위해 사용되고, 효율적인 등온 압축을 실현하 기 위한 핵심 요소이며, 루동 압축 공정에 있어서, 공기는 한번에 목표 압력을 달성한다. 목표 압력은 회전 속도와 부피 유동의 이원계 함수이며, 필요에 따라서 결정되고, 출력 2상 유동은 별도의 완충 및 조정 장치로 들어가는데, 이는 고질 고압의 공기 공급원을 사용하기 위해서 별도 공기의 건조를 증가시킬 수 있으며, 별도의 냉각수는 압력 에너지를 재활용시키기 위해서 동축 루동 피드백 모터에 들어가고, 냉각수의 유량은 분리, 완충 및 조정장치의 일정한 액체 수위 플로팅 밸브에 의해서 적합하게 조정되는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
25. 제 20 항에 따른 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예로서,

    루동 가스 스토브 비율 분배기는 루동 부피 변화 기구에 의해서 형성되고, 상기 분배기는 최적화된 공기-기체 비율에 따라서 공기와 가스를 분해하고, 폐쇄된 연소와 열 교환을 실행하도록 가스와 공기가 스토브에 들어가게 하며, 그래서 가스는 오염물질을 생성함이 없이 연소될 수 있고, 연기 유동 및 연기 유동에 비례하는 연기 열 손실은 최소로 감소될 수 있으며, 상기 분배기는 동축으로 연결된 가스 계량 펌프와 공기 계량 펌프로 구성되고, 상기 두 부품은 사점 및 맥동을 제거하기 위해서 위상 오프셋과 동축으로 연결된 2중 공동들의 기구를 채택하며, 상기 분배기는 조절 밸브의 하류에 장착되고, 감압된 가스에 의해서 구동되고, 그러므로, 가스 성분은 공기압 모터로서 구동되며, 회전 속도는 매우 낮고, 따라서 손실은 매우 작으며, 4개의 유입구와 배출구에서 2가지 종류의 가스의 압력은 대기압과 거의 같고, 상기 분배기의 가스 루동 공동 및 공기 루동 공동의 변위는 매스 유동비와 특정 부피 비의 곱인 부피 유동 비와 동등하고, 공기의 매스 유동 비율은 가스 조성물의 연소 반응에서 필요한 산소 비율로부터 계산되며, 상기 분배기는 공기 여분 계수를 변화시키기 위해서 공기 유입구에서 압력의 미세 조정을 위해 사용되는 낮은 저항 스로틀 밸브를 포함하고, 공기 여분 계수는 가스 조성물, 압력과 습도의 요동 범위로부터 계산되고, 상부 한계에 따른 변위 비에서 설계되며, 증가하거나 감소하는 압력의 요소는 토크 균형 방정식, Boyle-Mariotte 법칙 혹은 상태 방정식을 갖는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.
26. 제 1 항, 제 5 항 또는 제 6 항에 따른 양변위 유체 기계장치를 위한 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예로서,

    루동 다목적 유체 기계장치는 루동 부피 변화 방법 및 다목적 유체 기계장치의 정의와 설계에 따른 루동 부피 변화 기구를 사용하여 형성되고, 이것은 다목적으로 설계되고 다기능, 각기 다른 매체에 대한 위상 다목적성, 하부 한계없이 압력과 동력의 연속적인 적응성을 포함하는 일종의 다목적 유체 기계장치이며, 다목적 매개변수들이 표시되고, 상기 다목적 매개변수들은 적어도 4개의 기본 매개변수들, 즉 압력 저항, 축 강도, 속도 제한 및 변위를 포함하며, 옵션 기능과 같은 다른 매개변수들 및 기본적이지 않은 매개변수들을 포함할 수 있고, 이러한 종류의 기계장치는 다목적 매개변수들의 한계 내에서 작동하고, 응용의 실질적으로 독립적인 효율 을 가지며, 다목적성 매개변수들을 사용하는 경우, 루동 유체 기계장치는 다목적 유체 기계장치가 되고, 이것은 3단계로 이루어질 수 있으며, 제 1 단계는 다목적성 계획인데, 여기에서 기본 다목적성 매개변수 공간은 과학적으로 그리고 경제적으로 분할되며, 다목적성 형식과 시리즈 기준은 분할에 따라서 결정되고, 다목적성 형식과 시리즈 기준은 필수적인 표준을 포함하여 다목적 형식과 명세 및 대응하는 다목적 매개변수들의 스펙트럼이며, 제 2 단계는 다목적성 설계인데, 여기에서 다목적 형식 명세와 기본 매개변수들은 다목적성 형식과 시리즈 기준으로부터 선택되고, 따라서 제품이 설계되고 다목적 명판이 할당되며, 제 3 단계는 다목적성 적용인데, 여기에서 다목적 제품이 구성되고 필요의 합을 만족하도록 사용되고, 안전한 조건과 실제 작동 매개변수들이 다목적성의 기본 매개변수들에 따라서 결정되거나, 혹은 실제 작업 지점은 시간에 따라서 다목적 매개변수들로부터 직접적으로 선택되며, 경제적인 효율 원리는 모든 상황에서 고려되어야 하는 것을 특징으로 하는 루동 부피 변화 방법의 일종의 응용 예.

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