KR20130006568A - Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut-off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion - Google Patents

Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut-off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion Download PDF

Info

Publication number
KR20130006568A
KR20130006568A KR1020117030484A KR20117030484A KR20130006568A KR 20130006568 A KR20130006568 A KR 20130006568A KR 1020117030484 A KR1020117030484 A KR 1020117030484A KR 20117030484 A KR20117030484 A KR 20117030484A KR 20130006568 A KR20130006568 A KR 20130006568A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
expansion
rotary
steam
inlet
main
Prior art date
Application number
KR1020117030484A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
에롤 존 스미스
케네스 머리 스미스
Original Assignee
에롤 존 스미스
케네스 머리 스미스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에롤 존 스미스, 케네스 머리 스미스 filed Critical 에롤 존 스미스
Priority claimed from PCT/AU2010/000706 external-priority patent/WO2010132960A1/en
Publication of KR20130006568A publication Critical patent/KR20130006568A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C20/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines
    • F01C20/10Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F01C20/14Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F01C1/18Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

동일 이중 로터리 피스톤을 갖는 로터리 피스톤 증기 엔진에, 효율을 향상시키기 위해 균형 로터리 가변 유입 차단 밸브가 제공된다. 주 팽창으로부터의 배출 증기는, 추가적인 효율을 위해 배압을 방지하면서, 2차 팽창으로 전달된다. 로터리 밸브는 마주보는 측면 상에 균형 이중 입력부 및 출력부를 갖는다. 주 팽창으로부터의 배출 증기는 로터리 피스톤의 후단면이 팽창 챔버 하우징의 유입 포트를 지나갈 때 배출되며, 2차 팽창의 배출구는 팽창 챔버 하우징의 만곡부 내에서 주 팽창의 유입구로부터 약 180°만큼 떨어져 배치되며, 배압은 주 팽창으로 전달되지 않는다. In rotary piston steam engines having the same double rotary piston, a balanced rotary variable inlet shutoff valve is provided to improve efficiency. Exhaust vapors from the primary expansion are transferred to the secondary expansion while preventing back pressure for further efficiency. The rotary valve has balanced dual inputs and outputs on opposite sides. The discharge steam from the primary expansion is discharged when the rear end of the rotary piston passes the inlet port of the expansion chamber housing, and the outlet of the secondary expansion is disposed about 180 ° from the inlet of the primary expansion in the bend of the expansion chamber housing. However, back pressure is not transmitted to the main expansion.

Description

균형 로터리 가변 주입 차단 밸브 및 주 팽창에 대한 배압이 없는 2차 팽창을 갖는 로터리 피스톤 증기 엔진{ROTARY PISTON STEAM ENGINE WITH BALANCED ROTARY VARIABLE INLET-CUT-OFF VALVE AND SECONDARY EXPANSION WITHOUT BACK-PRESSURE ON PRIMARY EXPANSION}ROTARY PISTON STEAM ENGINE WITH BALANCED ROTARY VARIABLE INLET-CUT-OFF VALVE AND SECONDARY EXPANSION WITHOUT BACK-PRESSURE ON PRIMARY EXPANSION}

본 발명은 균형 로터리 가변 주입 차단 밸브 및 주 팽창에 대한 배압이 없는 2차 팽창을 갖는 로터리 피스톤 증기 엔진에 관한 것이다. The present invention relates to a balanced rotary variable inlet shutoff valve and a rotary piston steam engine having secondary expansion without back pressure to main expansion.

"동일한 이중 로터리 피스톤" 장치는 1832년에 프랑스에서 특허등록되었으나, 현재는 균형 로터리 가변 주입 차단 밸브 및 주 팽창에 대해 배압을 전달하지 않는 방식으로 주 팽창의 배출에 의해 구동되는 2차 팽창으로 해결되는 다양한 문제로 인해 상기 장치의 잠재력은 완전히 인식되지 않았다. The "Identical Double Rotary Piston" device was patented in France in 1832, but is now addressed by a balanced rotary variable inlet shutoff valve and secondary expansion driven by the discharge of the main expansion in a manner that does not deliver back pressure to the main expansion. Due to the variety of issues that arise, the potential of the device has not been fully appreciated.

도 1은 "동일 이중 로터리 피스톤" 장치의 기본적인 구조를 도시한다. 평행한 샤프트에 장착되고 로터리 피스톤의 상승된 반원형 부분이 따라가는 경로 주위로 밀접하게 맞추어진 팽창 챔버 내에 포함된 두 개의 동일한 디스크 형상 로터리 피스톤이 도시되어 있다. 하나의 로터리 피스톤의 상승된 반원형 면과 다른 로터리 피스톤의 상승되지 않은 반원형 면은 팽창 챔버의 중심에서 서로 가까이 접근해 있다. 피스톤은 로터리 피스톤의 상승된 부분과 상승되지 않은 부분 사이에서 "대면하며", 상기 상승된 부분 및 상승되지 않은 부분은 적절한 기어 치형의 단면을 갖는다. 로터리 피스톤의 상승된 캠형 부분의 상부는 거의 180°로 연장되고, 이러한 긴 거리는 피스톤 링이 없음에도 불구하고 우수한 밀봉을 제공한다. 두 개의 로터리 피스톤은 두 개의 평행한 구동 샤프트 상에 고정되고, 각각의 샤프트는 팽창 챔버의 바깥에 있는 기어를 구비한 휠에 고정된다. 이러한 두 개의 동일 기어 휠은 로터리 피스톤과 체결되고, 동기화되어 동일한 속도로 회전하되 서로 반대 방향으로 회전한다. 가압된 증기(또는 임의의 다른 동작 유체)가 장치의 중심 근처에서 팽창 챔버의 일측으로 유입된다. 이 유체는 피스톤 중 어느 하나의 구동면에 압력을 가하고, 상기 압력은 회전축을 포함하는 평면 및 피스톤 면을 통과하는 반경에 거의 직교한다. 다른 말로, 상기 압력은 피스톤 면의 거의 최적화된 배향으로 가해져, 상기 압력으로부터 거의 최대의 가능한 회전 모멘트를 발생시킨다. 구동되지 않은 다른 로터리 피스톤의 상승된 부분은 받침(abutment)을 형성한다. 중앙을 향하는 압력은 베어링이 회전함에 따라 베어링 내의 마찰에 의한 에너지 손실 없이 샤프트 상의 베어링에 의해 취해진다. 하나의 로터리 피스톤은 반바퀴 회전하도록 구동되고 다른 로터리 피스톤도 구동되며, 그리고 나서 상황은 두 번째 반바퀴에서 서로 바뀌어지고, 이와 같은 방식으로 장치가 구동된다. Figure 1 shows the basic structure of an "identical double rotary piston" device. Two identical disk shaped rotary pistons are shown mounted in a parallel shaft and contained within an expansion chamber closely fitted around a path followed by a raised semicircular portion of the rotary piston. The raised semicircular face of one rotary piston and the un risen semicircular face of the other rotary piston are close to each other in the center of the expansion chamber. The piston “faces” between the raised and unraised portions of the rotary piston, the raised and unraised portions having a suitable gear tooth cross section. The top of the raised cam-shaped portion of the rotary piston extends nearly 180 °, and this long distance provides excellent sealing despite the absence of the piston ring. Two rotary pistons are fixed on two parallel drive shafts, each of which is fixed to a wheel with gears outside of the expansion chamber. These two identical gear wheels are engaged with the rotary piston and are synchronized and rotate at the same speed but in opposite directions. Pressurized steam (or any other working fluid) enters one side of the expansion chamber near the center of the device. This fluid exerts pressure on the driving surface of either of the pistons, the pressure being substantially orthogonal to the radius passing through the piston plane and the plane comprising the axis of rotation. In other words, the pressure is applied in an almost optimized orientation of the piston face, producing an almost maximum possible rotation moment from the pressure. Raised portions of other rotary pistons that are not driven form an abutment. The centrally directed pressure is taken by the bearing on the shaft without the loss of energy due to friction in the bearing as the bearing rotates. One rotary piston is driven to rotate half a turn and the other rotary piston is also driven, and then the situation is switched between the second half wheels and the device is driven in this way.

상기 장치는 엔진으로서 역으로 구동되는 단일 로브형(a single lobed) 기어 펌프와 약간 유사하다. 그러나, 하나의 로브는 연속적인 회전을 생성하지 않으므로, 움직임은 외부 기어 세트에 의해 유지된다. The device is slightly similar to a single lobed gear pump driven back as an engine. However, since one lobe does not produce continuous rotation, the movement is maintained by the outer gear set.

로터리 피스톤 장치에 대한 많은 다른 시도와 달리, 두 개의 피스톤은 동일한 형상을 가진다. 이러한 이유로, 비록 완전히 정의되지 않아도 상기 장치는 "동일 이중 로터리 피스톤" 장치로 편리하게 기술될 수 있다. 보다 완전한 정의는 거의 180°인 원형의 호를 갖는 로터리 피스톤의 상승된 부분을 포함하여, 팽창 챔버 내에서 밀접하게 맞추어질 뿐만 아니라, 두 개의 로터리 피스톤이 평행한 축 상에서 반대 방향으로 회전함에 따라 팽창 챔버의 외부에 있는 기어에 의해 동기화되어 거의 유사하게 움직이는 두 개의 로터리 피스톤을 포함한다. Unlike many other attempts at the rotary piston device, the two pistons have the same shape. For this reason, the device can be conveniently described as an "same double rotary piston" device, even if not fully defined. A more complete definition includes a raised portion of a rotary piston with a circular arc of approximately 180 °, which not only fits tightly within the expansion chamber but also expands as the two rotary pistons rotate in opposite directions on parallel axes. It includes two rotary pistons that are synchronized by a gear outside the chamber and move almost similarly.

본 발명은 균형 로터리 가변 주입 차단 밸브 및 주 팽창에 대한 배압이 없는 2차 팽창을 갖는 로터리 피스톤 증기 엔진을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to provide a balanced rotary variable injection shutoff valve and a rotary piston steam engine having secondary expansion without back pressure for main expansion.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 증기로 구동되는 동일 이중 로터리 피스톤 동력 장치의 에너지 효율을 개선시켜, 밀접하게 끼워 맞추어진(close fitting) 팽창 챔버 내에서 증기 또는 다른 적절한 압축성 동작 유체의 팽창을 보다 완전하게 사용하는 동력 장치에 있어서, a) 밸브의 마주보는 측면 상에 균형(balanced) 이중 입력 및 출력을 갖는 균형 로터리 가변 유입 차단 밸브를 사용하고, b) 로터리 피스톤의 후단면(trailing face)이 팽창 챔버 하우징의 유입 포트를 지나갈 때 빠져나오는 동일 이중 로터리 피스톤 동력 장치의 주 팽창(primary expansion)으로부터 획득된 배출 증기를 사용하며, 2차 팽창(secondary expansion)의 배기 유출구는 팽창 챔버 하우징의 만곡부 내에서 주 팽창의 유입구로부터 약 180°만큼 떨어진 위치에 배치되며, 배압(back-pressure)이 주 팽창으로 전달되지 않으며, c) 로터리 피스톤의 평평한 면과 팽창 챔버 하우징의 인접면 간의 증기 누출은 밀봉(seals) 및 홈의 특별한 배치에 의해 방지되고, d) 이어지는 청구항 중 적어도 한 항의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 장치가 제공된다. According to one embodiment of the present invention, the energy efficiency of the same dual rotary piston power unit driven by steam is improved to allow for the expansion of steam or other suitable compressible working fluid in a close fitting expansion chamber. In a fully used power unit, a) a balanced rotary variable inlet shut-off valve with balanced dual inputs and outputs on the opposite side of the valve, b) the trailing face of the rotary piston The exhaust steam obtained from the primary expansion of the same dual rotary piston power unit exiting when passing through the inlet port of the expansion chamber housing is used, and the exhaust outlet of the secondary expansion is in the bend of the expansion chamber housing. At a position about 180 ° from the inlet of the main expansion in C) vapor leakage between the flat face of the rotary piston and the adjacent face of the expansion chamber housing is prevented by a special arrangement of seals and grooves, and d) a combination of at least one of the following claims. A power unit is provided.

동일 이중 로터리 피스톤 엔진은 매우 많은 장점을 가지며, 단점이 거의 없다. 전반적으로, 동일 이중 로터리 피스톤 엔진은 현재의 모든 자동차 엔진보다 훨씬 더 나은 엔진이다. The same double rotary piston engine has many advantages and few disadvantages. Overall, the same double rotary piston engine is a much better engine than all current car engines.

1. 로터리 피스톤은 연속적으로 반대 방향으로 회전하여, 플라이휠의 기능을 수행하고, 에너지를 매우 효율적으로 보존한다. 별로 중요하지 않은 컴포넌트(예컨대, 밸브 또는 받침)에서도 왕복 또는 진동 이동에 의한 에너지 낭비가 완전히 없어지는 점이 주된 에너지 보존 요인이다. 1. The rotary piston continuously rotates in the opposite direction, performing the function of a flywheel and conserving energy very efficiently. The main energy conserving factor is the complete elimination of energy waste due to reciprocating or oscillating movement, even in less critical components (eg valves or supports).

2. 4 행정 내연기관의 출력 행정이 25%인 점에 비해, "사이클"의 출력 행정이 거의 100%이다. 2. The output stroke of the "cycle" is almost 100%, compared with 25% of the output stroke of the four-stroke internal combustion engine.

3. 왕복하는 피스톤 및 크랭크에서 힘의 분해는, 피스톤 및 연접봉이 회전을 생성하기 위해 거의 최적의 배향으로 매우 간단하게 구동함을 의미한다. (최적의 위치는 피스톤 및 연접봉이 모든 힘을 일직선으로 작용하는 지점이며, 크랭크의 암에 직각을 이루는 지점이다. 이러한 지점은 각각의 사이클에서 오직 간단하게 근사화되지만, 유한한 사이즈를 갖는 크랭크 엔진에서는 완전히 만족되지 않는다.) 반면, 동일 이중 로터리 피스톤 엔진은 항상 회전 샤프트에 대해 거의 직각으로 피스톤 면에 힘을 작용하여(기어 단면의 경사에 따라 결정됨), 거의 항상 거의 최적의 회전 모멘트를 생성한다. 이러한 점은 방켈(Wankel) 로터리 장치보다 매우 우수하다. 3. The breakdown of force in the reciprocating piston and crank means that the piston and the connecting rod run very simply in an almost optimal orientation to produce a rotation. (Optimum position is the point where the piston and the connecting rod act in a straight line and are perpendicular to the arm of the crank. This point is only approximated simply in each cycle, but in a crank engine with finite size On the other hand, the same double rotary piston engine always forces the piston face almost perpendicular to the rotating shaft (depending on the inclination of the gear cross section), almost always producing an almost optimal rotation moment. This is much better than the Wankel rotary device.

4. 연접봉 및 크랭크축을 통해 왕복 운동을 회전 운동으로 전환하는 것은, 왕복 피스톤이 각도 변경 시 실린더 벽을 향하는 힘의 성분을 가짐에 따라 마찰을 생성한다. 출력 및 효율의 손실을 유발하는 이러한 마찰은 본 발명의 특정 로터리 엔진에서 방지된다. 4. The conversion of the reciprocating motion to rotational motion through the connecting rods and the crankshaft creates friction as the reciprocating piston has a component of the force directed to the cylinder wall upon angle change. This friction, which causes a loss of power and efficiency, is prevented in certain rotary engines of the present invention.

5. 또한, 일반적인 내연기관과 달리, 유도, 조기 점화 압축, 및 배기 행정에 의한 출력 손실이 없다. 캠 및 밸브의 구동이 또한 제거된다. 이러한 에너지 소모는 주로 비탄성 방식으로 동작하는 스프링에 대하여 발생되고, 주로 왕복을 수반하며, 상당한 마찰을 수반한다. 5. Also, unlike conventional internal combustion engines, there is no output loss by induction, early ignition compression, and exhaust stroke. The drive of the cam and the valve is also removed. This energy dissipation mainly occurs for springs operating in an inelastic manner, mainly involving reciprocation, and with considerable friction.

6. 두 개의 로터리 피스톤은 서로 반대 방향으로 시계방향 및 반시계방향으로 돌아가, 상기 로터리 피스톤의 가속이 하우징에 최종 회전 관성력을 가하지 않도록 보장한다. 이는 엔진 마운팅이 중량 최적화에 대하여 출력의 상당한 부분을 차지하는 자동차 동력 장치에서 중요한 장점이다. 6. The two rotary pistons turn clockwise and counterclockwise in opposite directions, ensuring that the acceleration of the rotary pistons does not exert a final rotational inertia force on the housing. This is an important advantage in automotive powertrains where engine mounting makes up a significant portion of the power for weight optimization.

7. 로터리 피스톤뿐만 아니라 유입 차단 밸브도 완전히 균형이 잡혀, 고속 및 저속 모두에서 진동을 생성하지 않는다. 이는 엔진 마운트의 크기를 줄이고, 일반적으로 중량에 대한 출력을 개선시킨다. 7. The inlet shut-off valve as well as the rotary piston are perfectly balanced, producing no vibrations at both high and low speeds. This reduces the size of the engine mounts and generally improves the power to weight.

8. 상기 장치는 터빈이 아니라 용적식 엔진(positive displacement engine)이다. 이는 하중에 대하여 정적인 위치에서 우수한 가속을 가져오며, 상기 하중은 특히 종래의 자동차 응용분야에서 요구된다. 터빈은 하중에 대하여 정적인 위치에서 가속하는 것에 매우 취약하다. "동일 이중 로터리 피스톤" 장치는 오비탈(orbital) 엔진, 베인(vane) 엔진 또는 방켈 엔진이 아님에도 불구하고 용적식 엔진이며, 상기 오비탈 엔진, 베인 엔진 또는 방켈 엔진 모두는 특히 자동차 응용분야에서 하나 또는 그 이상의 주된 문제점을 갖는다. 8. The apparatus is not a turbine but a positive displacement engine. This results in good acceleration in a static position with respect to the load, which load is particularly required in conventional automotive applications. The turbine is very vulnerable to acceleration in a static position with respect to the load. A “same double rotary piston” device is a volumetric engine despite not being an orbital engine, vane engine or bankel engine, all of which are particularly one or more in automotive applications. There is a major problem beyond that.

9. 주어진 사이클 도중 일정한 회전 방향 및 거의 일정한 각속도에서, 마찰 및 마모가 거의 없다. 현대식 베어링, 실링 및 타이밍 기어는 모두 우수한 내구성 및 성능을 위해 세대에 걸쳐 매우 발전되어 왔으며, 이러한 새로운 설정에서도 쉽게 이용된다. 9. There is little friction and wear at a constant direction of rotation and at almost constant angular velocity during a given cycle. Modern bearings, seals and timing gears have all evolved over generations for superior durability and performance, and are readily available in these new settings.

10. 로터리 피스톤의 상승된 부분의 긴 곡면 및 하우징에 대해 가까운 근접도를 갖는 긴 거리는, 피스톤 "링"이 없음에도 불구하고, 증기가 상기 면 사이에서 거의 새지 않을 수 있음을 보장한다. 두 개의 면들은 가장 필요로 하는 경우, 즉 팽창이 시작되어 압력이 최대에 있는 경우, 가까이 접근해 있는 최대 길이를 갖는다. 로터리 피스톤의 평평한 면은, 증기가 로터리 피스톤의 상승된 부분의 측면을 지나 빠져나가고 주 구동 샤프트 베어링을 통해 빠져나가는 것을 방지하는 실링을 갖는다. 10. The long curved surface of the raised portion of the rotary piston and the long distance with close proximity to the housing ensure that, despite the absence of the piston "ring," vapor can hardly leak between the faces. The two faces have a maximum length approaching closest when needed most, ie when expansion begins and pressure is at maximum. The flat side of the rotary piston has a seal that prevents steam from escaping past the side of the raised portion of the rotary piston and from the main drive shaft bearing.

11. 현대의 정교한 제조 기술로, 중심에는 두 개의 로터리 피스톤 사이의 매우 작은 일정한 간격이 있을 것이며, 상기 중심은 두 개의 로터리 피스톤의 접선 방향 접근이 있다. 이는 매우 적은 양의 증기가 중심에서 로터리 피스톤 사이로 빠져나가게 한다. 이러한 증기는 밀봉된 시스템 내에 보유되고, 배출 증기와 함께 배기되며, 그리고 나서 응축되고 재사용된다. 이는 전체 설계의 유일한 약점이다. 상기 약점은 왕복 로터리 엔진 및 다른 로터리 엔진에 비해 본 발명의 로터리 엔진이 갖는 많은 장점에 의해 충분히 보상된다. 11. With modern sophisticated manufacturing techniques, there will be a very small constant distance between the two rotary pistons, with the center having a tangential approach of the two rotary pistons. This causes a very small amount of steam to escape from the center between the rotary pistons. This steam is retained in a sealed system, evacuated with the exhaust steam, and then condensed and reused. This is the only weakness of the overall design. This weakness is fully compensated by the many advantages of the rotary engine of the present invention over reciprocating rotary engines and other rotary engines.

12. 로터리 피스톤 둘 모두는 고체의 강건한 부재에서 피스톤 면 및 받침 둘 모두로서 기능을 수행한다. 이러한 중요한 사실은 대부분의 다른 로터리 피스톤 장치로부터 본 발명의 장치를 구별시킨다. 다른 많은 로터리 피스톤 설계는 분리되고, 대부분 작고, 이동식이며, 상대적으로 조잡한 받침을 갖는다. 인접한 면에 대해 가까이 위치한 균일하게 만곡되고 긴 면에 걸쳐 균등하게 마모를 분포시키는 것은, 다른 많은 로터리 피스톤 설계의 다른 공통된 약점으로부터 본 발명의 장치를 구별시킨다. 균형잡힌 로터리 유입 차단 밸브는 우수한 내구성을 갖는 매우 강건하고 단순한 설계이다. 12. Both rotary pistons function as both the piston face and the support in a solid, rigid member. This important fact distinguishes the device of the invention from most other rotary piston devices. Many other rotary piston designs are separate and mostly have small, mobile, relatively coarse supports. The uniformly curved and evenly distributed wear over the adjacent face, distinguishing the device from the other common weaknesses of many other rotary piston designs. The balanced rotary inlet shutoff valve is a very robust and simple design with excellent durability.

13. 본 발명은 외연기관이기 때문에, 내연기관과 달리, 연소된 연료 잔여물은 팽창 챔버로 유입되지 않고, 오염물질 또는 침전물을 생성한다. 베어링 및 동기화 기어를 위한 오일은 깨끗하게 유지되어, 엔진의 유지보수를 줄이고 수명을 늘리게 된다. 13. Since the present invention is an external combustion engine, unlike internal combustion engines, burned fuel residues do not enter the expansion chamber and produce contaminants or deposits. The oil for the bearings and the synchronous gears are kept clean, which reduces engine maintenance and extends life.

14. 적절하게 제어된 외부 연소는 더 적은 대기오염물질을 생성할 수 있고, 많은 다른 연료들을 광범위하게 선택할 수 있다. 증기를 생성하기 위해 사용되는 연료는 종래의 석유계 연료, 예컨대 가솔린, 케로진 또는 LPG(천연가스)를 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 화석 연료는 대기중의 이산화탄소를 증가시키고, 전세계적인 온난화 및 부정적인 기후 변화를 유발한다. 보다 친환경적인 연료가 개발되고 있다. 상기 친환경적인 연료는 (재생성된) 에탄올 및 해조 오일(algal oil)과 같은 재생 가능한 자원을 포함한다. 보다 덜 이상적인 연료는 최초 생성된 에탄올 및 야채 오일, 예컨대 카놀라이다. 수소는 파도, 바람 및 태양 발전과 같은 다양한 간헐적인 에너지원 또는 지열에너지와 같은 변함없는 자원으로부터 생성된 외부 연소 연료로 사용될 수 있다. 그러나, 재생성된 바이오 연료를 보다 직접적으로 연소하는 것은 수소보다 더 직접적이고 나은 옵션을 제공한다. 14. Properly controlled external combustion can produce less air pollutants and a wider selection of many different fuels. Fuels used to generate steam may include conventional petroleum based fuels such as gasoline, kerosene or LPG (natural gas). However, these fossil fuels increase carbon dioxide in the atmosphere and cause global warming and negative climate change. More environmentally friendly fuels are being developed. The environmentally friendly fuel includes renewable resources such as (regenerated) ethanol and algal oil. Less ideal fuels are the originally produced ethanol and vegetable oils such as canola. Hydrogen can be used as an external combustion fuel generated from various intermittent energy sources such as waves, wind and solar power, or from constant resources such as geothermal energy. However, burning the regenerated biofuel more directly provides a more direct and better option than hydrogen.

15. 궁극적인 에너지원이 무엇이든 간에, 엔진은 고압의 증기를 사용한다. 적어도 최근 30년 동안, 일반적인 자동차에 충분한 압력 및 양으로 빠른 증기를 생성하는 기술은 약 45초 내에 증기를 생성할 수 있다. 자동차용 현대식 증기 생성기는 소형이고, 경량이고, 안전하고, 신뢰성이 높다. 자동차용 증기에 대한 규제는 현재 잘 수립되어 있다. 이러한 두 기술 영역은 어느 것도 본원 명세서에서 상세하게 기술되지 않을 것이다. 15. Whatever the ultimate source of energy, the engine uses high pressure steam. For at least the last thirty years, techniques for producing rapid steam with sufficient pressure and amount for a typical automobile can produce steam in about 45 seconds. Modern steam generators for automobiles are compact, lightweight, safe and reliable. Regulations on automotive steam are now well established. None of these two technical areas will be described in detail herein.

16. 동일 이중 로터리 피스톤 증기 엔진은 단순하고, 소형이며, 이동하는 부품이 거의 없으며, 상대적으로 제조 비용이 저렴하다. 이는 프로토타입의 로터리 피스톤 엔진이 오직 작은 선반(lathe), 드릴 프레스(drill press), 수공구 및 에어 컴프레셔만을 갖는 뒷마당 차고에서 만들어졌다는 사실에 의해 증명된다. 증기 생성기의 비용을 고려하더라도, 제조 비용은 내연기관의 제조비용보다 저렴할 것이다. 16. Identical dual rotary piston steam engines are simple, compact, have few moving parts, and are relatively inexpensive to manufacture. This is evidenced by the fact that the prototype rotary piston engine was made in a backyard garage with only small lathes, drill presses, hand tools and air compressors. Even considering the cost of the steam generator, the manufacturing cost will be lower than the manufacturing cost of the internal combustion engine.

17. 자동차 응용분야에 대한 증기 구동식 "동일 이중 로터리 피스톤" 동력 장치의 적절성은, 일부 보다 덜 효율적인 왕복 피스톤 증기 자동차가 과거에 성공적으로 수행하였던 것과 같이, 클러치와 기어박스로 분배 가능하다는 것이다. 클러치 및 기어 박스의 제거로 인한 무게 절약은 동력 장치의 중량에 대한 출력의 효율을 증가시키고, 제조 비용 및 운영 비용을 더 절감시킨다. 직접적으로 각각의 구동 휠을 구동시키는 분리된 소형 동일 이중 로터리 피스톤 엔진을 구비함으로써, 전달 트레인의 다른 부분을 제거할 수도 있다. 그러나, 이러한 장점은 적어도 두 엔진이 상대적으로 큰 총 열적 단열을 필요로 하므로 상쇄될 것이며, 엔진 및 압력 도관이 도로에 의한 진동에 보다 가까워지는 것을 막기 위해 수행되는 추가적인 측정에 의해 상기 장점이 상쇄될 것이다. 17. The adequacy of steam driven “same dual rotary piston” power units for automotive applications is that they can be distributed to clutches and gearboxes, as some less efficient reciprocating piston steam cars have successfully performed in the past. The weight savings due to the removal of the clutch and gearbox increase the efficiency of the output over the weight of the power unit, further reducing manufacturing and operating costs. By having separate small identical double rotary piston engines that directly drive each drive wheel, it is also possible to eliminate other parts of the transmission train. However, this advantage will be offset by at least two engines requiring relatively large total thermal insulation, which will be counteracted by additional measurements performed to prevent the engine and pressure conduits from becoming closer to vibration by the road. will be.

결과적으로, 본 발명의 엔진은 많은 상황에서 4 행정 내연기관이 쓸모가 없어지게 만드는 잠재력을 갖는다고 생각한다. 자동차 응용분야는 무거운 화물을 싣는 장거리 도로 수송, 가벼운 수송 및 통근자 수송뿐만 아니라, 기차 수송, 해상 수송 및 심지어 항공 수송까지 포함한다. (항공 수송에 있어서, 본 발명의 엔진 및 현대식 증기 생성기는, 1933년 4월에 William 및 George Besler에 의해 비행된 매우 성공적인 왕복 피스톤 증기 엔진 프로펠러 복엽기에 비해 훨씬 더 효율적일 것이다. 원본 뉴스 영상은 www.youtube.com/watch?v=nw6NFmcnW-8을 참조) 정적인 응용분야는 대형 발전기 및 소형 결합식 열 및 전기 발전기를 포함한다. 가상적으로 임의의 연소 가능한 연료가 증기를 생성하도록 노(furnace)에서 사용될 수 있으므로, 농부는 그들이 가진 연료를 사용하여 그들이 사용하는 전기를 생성할 수 있다. 휴대용 장치가 전기를 만들 수 있거나, 공압식 또는 수압식 장비를 위한 펌프를 구동시킬 수 있다. 광산업에서 주로 사용되는 압축 공기 장치를 포함한 많은 도구가 "동일 이중 로터리 피스톤 엔진"에 쉽게 개조될 수 있다. 많은 다른 산업적 공정이 증기 출력식 동일 이중 로터리 피스톤 동력 장치를 사용하여, 국부적인 에너지원을 보다 직접적이고 효율적으로 사용할 수 있다. As a result, it is believed that the engine of the present invention has the potential to render a four-stroke internal combustion engine obsolete in many situations. Automotive applications include long haul road transport, light haul and commuter hauling of heavy cargo, as well as train hauling, sea transport and even air transport. (In air transport, the engines and modern steam generators of the present invention will be much more efficient than the highly successful reciprocating piston steam engine propeller biplanes flew by William and George Besler in April 1933. The original news footage is www. Static applications include large generators and small combined thermal and electric generators. youtube.com/watch?v=nw6NFmcnW-8 Virtually any combustible fuel can be used in a furnace to produce steam, so farmers can use the fuel they have to generate the electricity they use. The portable device can generate electricity or drive a pump for pneumatic or hydraulic equipment. Many tools, including the compressed air system mainly used in the mining industry, can be easily retrofitted into the "same dual rotary piston engine". Many other industrial processes use steam output identical double rotary piston power units to enable more direct and efficient use of local energy sources.

도 1은 로터리 피스톤의 정면도 및 단면도를 도시한다. 도 1은 로터리 피스톤(N°2) 구동에서 다른 피스톤(N°1) 구동으로 전환되는 엔진을 도시한다. 팽창 챔버는 하우징 및 피스톤에 의해 형성된다. 로터리 피스톤의 정면부의 주요면은 적절한 기어 치형 단면 형상을 가지며, 이러한 곡면은 피스톤 면을 형성한다. 엔진은 항상 로터리 피스톤(2)을 시계방향으로 회전시키고, 로터리 피스톤(1)을 반시계방향으로 회전시킬 것이다. 피스톤 면 상의 기어 치형 단면(예컨대, 나선형(involute) 또는 다른 적절한 곡선형)의 목적은 사이클의 일 부분에서 다른 부분으로 간단하게 전환되는 동안 빠져나가는 증기를 최소화하기 위한 것이며, 이는 로터리 피스톤이 분리될 때까지 작은 간격이 일정하게 유지되기 때문이다. 구동하지 않는 로터리 피스톤은 팽창 챔버의 후방에서 받침을 유지하며, 증기 압력은 구동 사이클에 있는 피스톤 면의 주요 단부에 힘을 가한다.
후방(trailing) 기어 단면이 전환을 완료하고 다른 로터리 피스톤이 구동기가 될 때까지, 로터리 피스톤(2)은 지속적으로 구동될 것이다. 이러한 동작은 로터리 피스톤이 180°회전한 후에 각각의 로터리 피스톤에 대하여 교대로 일어날 것이다. 따라서, 출력은 하나의 로터리 피스톤에 의해 사이클의 절반 동안 교대로 전달되고, 그리고 나서 다른 로터리 피스톤에 의해 사이클의 나머지 절반 동안 전달되어, 구동기는 구동된 기어가 되고, 구동된 기어는 각각의 전환에서 구동 기어가 된다. 이어지는 도면 중 어느 하나에 도시된 로터리에 대해 설명되는 내용은, 로터리 피스톤이 균등한 위치에 있는 경우, 동일하게 다른 로터리 피스톤에도 적용되며, 로터리 피스톤들이 반대 방향으로 회전함을 명심한다. 두 개의 로터리 피스톤이 있음에도 불구하고, 엔진은 쌍둥이 실린더 엔진으로 간주되지 않으며, 이는 하나의 로터리 피스톤이 다른 로터리 피스톤 없이는 동작하지 않을 것이기 때문이다. 두 개의 로터리 피스톤은 각각의 로터리 피스톤 샤프트 상의 기어에 의해 동기화된다. 상기 기어는 로터리 피스톤과 동일한 피치의 원 직경을 갖는다. 즉, 각각의 로터리 피스톤의 작은 직경 및 큰 직경의 중간 지점에 해당하는 직경과 동일한 직경을 공유한다.
이어지는 내용은 사이클의 다양한 위상에 대한 간단한 설명이며, 이들 대부분은 도면으로부터 자명한 사항이다.
도 2는 로터리 피스톤(2)이 동력 행정(power stroke)을 마친 상태이며, 로터리 피스톤(1)이 동력 행정을 막 시작하는 상태의 도면이다.
도 3에서 직경에 대한 내측 압력은 회전 운동을 생성하지 않으며, 구동 압력에 개방된 세 개의 기어 단면이 도시되며, 로터리 피스톤(1)의 두 개의 면에 대한 힘은 균형이 잡혀 구동력을 제공하지 않으며, 로터리 피스톤(2)의 균형이 잡히지 않은 힘은 피스톤의 시계방향 회전을 생성한다.
도 4는 로터리 피스톤(1)이 동력 행정의 중간을 지나, 거의 이전 동력 행정의 배출이 정지된 상태를 도시한다.
도 5는 예시적으로 네 개의 기결정된 유입 차단 설정을 갖는 균형 가변 유입 차단 로터리 밸브의 단면도를 도시한다. 차단 횟수(네 개만 해당되는 것은 아님) 및 차단 비율은 특정 응용분야에 적 합하도록 선택될 수 있다.
도 6은 균형잡힌 로터리 밸브의 양면을 가지는 특성을 도시하는 등축도이다. 홈이 형성된 고체 실린더의 3차원 특성이 도시되지는 않았으며, 단지 실린더의 표면 상의 홈의 외측 에지만을 도시한다. 네 개의 차단 설정은 예로서만 도시된다.
도 7은 엔진에 관한 로터리 유입 차단 밸브의 일 예를 도시한다. 이 도면은 모든 등가 스테이지에서 증기가 동일한 길이만큼 유입구의 분기점에서 유입구의 차단 밸브까지 유입구 차단 밸브 그 자체를 통해 이동하는 예를 도시하며, 상기 증기는 합쳐지기 전에 유입 차단 밸브로부터 배출되어, 팽창 챔버의 입구로부터 배출된다. 치형의 타이밍 벨트가 주 엔진 구동 샤프트와 유입 차단을 직접 연결하기 위해 사용되는 경우, 유사한 구조가 사용될 수 있다. 단순한 풀리 시스템에서, 회전은 평행한 평면에서 일어나지만, 다른 로터리 이동 시스템은 평행하지 않은 경로를 허용한다.
예를 들어, 통상의 기술자는 주 엔진 구동 샤프트와 유입 차단 밸브 샤프트 사이에 베벨 기어 시스템을 사용할 수 있어, 팽창 챔버의 입구에 대한 유입 차단 밸브의 보다 가까운 접근을 허용한다. 로터리 밸브의 회전축은 주 구동 샤프트의 축과 직각을 형성할 수 있으며, 상기 회전축은 중심을 통과하고, 로터리 피스톤의 회전 평면 내에 있다. 이 시스템에서, 증기의 견인 경로는 중앙 영역에서 동일한 윤곽인 "S" 형상 및 "S" 형상의 거울 이미지를 가지며, 차단은 "S" 형상의 중심에서 일어난다. 상기 차단은 도면에 도시되어 있지 않다.
도 8은 2차 사용을 위한 갇힌 증기의 추출을 위한 조기 배출 포트의 두 가지 가능한 실시예를 도시한다. 2차 사용은 기계적으로 연결된 "복합 엔진" 또는 기계적으로 연결되지 않은 "보조 엔진" 중 어느 하나에서 사용될 수 있다. 보조 엔진은 전기를 발전하거나, 자동차 사용에 관한 다른 보조 장치를 구동하도록 사용될 수 있다. 증기에 의한 공기역학적인 경로는 두 개의 로터리 피스톤 모두로부터 나오는 증기에 대해 동일하게 호의적인 영역에서 2차 팽창으로 이어지며, 즉 초기 주 팽창 배기 근처의 중앙선 영역으로 이어진다.
도 9, 도 10 및 도 11은 평평한 평면에서 로터리 피스톤을 밀봉하는 여러 가지 방법을 도시한다. 이러한 방법은 본 출원인의 2006년 11월 16일에 출원되고 AU 20050201741(2005. 4. 27)을 기초로 우선권을 주장한 특허출원인 WO 2006/102696 A1에 추가적이다.
만곡된 평면 밀봉은 로터리 피스톤의 평평한 면의 외주변에 있는 홈에 들어맞는다. 홈은 밀봉이 홈의 측면에 의해 잘 지지되기에 충분히 깊다. 홈의 기저에는 적절한 개수의 스프링이 구비되는 리세스가 있으며, 밀봉의 주위로 배치되어, 상대적으로 균등하게 분포된 적절한 압력이 밀봉 상에 작용된다. 밀봉은 이 영역이 받는 추가적인 응력을 견디도록 더 날카로운 코너에서 폭이 더 넓을 수 있으며, 이러한 마지막 특징은 도 9에 도시되지 않는다. 일련의 직선형 밀봉 또는 직선형 세그먼트를 갖는 하나의 다각형 밀봉이 만곡된 밀봉 대신 사용될 수 있다. 밀봉은 다각형 또는 정다각형일 수 있으며, 직선형 세그먼트는 피스톤의 회전 중심 상에 중심이 있는 호에 의해 주어지는 곡선보다 더 작은 곡률을 갖는 완만한 곡선으로 대체될 수 있다. 직선 또는 약간 만곡된 세그먼트의 장점은 마모가 로터리 피스톤의 평평한 면의 영역에 걸쳐 분배되는 것이다. 직선형 세그먼트는 제조 시 더 저렴할 수 있다. 도 9의 점선은 직선형 세그먼트의 가능한 배치의 일 예를 도시한다.
균형을 잡아주는 웨이트가 로터리 피스톤의 상승되지 않은 절반 내에서 대칭적으로 배치되어, 피스톤이 정적으로 균형을 유지할 수 있다. 웨이트는 로터리 피스톤보다 더 밀도가 높은 물질로 구성될 것이며, 텅스텐 또는 납 합금일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 홀이 동일한 목적으로 로터리 피스톤의 상승된 절반 내에 대칭적으로 형성될 수 있다(도 9에는 도시되지 않음).
통상의 기술자는 이 부분에서 동력 장치의 밸런싱(balancing)에 대해 전체적으로 설명할 수 있다. 주 팽창, 균형 로터리 가변 유입 차단 밸브, 2차 팽창, 및 2차 및 주 팽창에 의해 구동되는 보조장치는 모두 회전하고, 이상적으로 상기 회전은 균형이 잡혀야 하며, 특히 가속 시 균형이 잡혀야 한다. 주 팽창의 코어 장치는 본래부터 균형이 잡혀 있지만, 로드 휠과 같은 주된 부하를 구동하는 관련된 로터리 변속 시스템은 균형이 잡혀 있지 않다. 유사하게, "균형(balanced)" 로터리 가변 유입 차단 밸브는 동적인 각운동량에 대하여 균형이 잡혀 있지 않으며, 단지 베어링에 대한 힘만이 균형 잡혀 있으며, 이는 정적인 균형이다. 유사하게, 2차 팽창 엔진에 의해 구동되는 임의의 로터리 보조장치, 예컨대 발전기는 일반적으로 가속 도중에는 균형이 잡혀 있지 않다. 함께 가속하는 이러한 시스템의 공간적인 배치는 각운동량의 최종 변화가 거의 상쇄되도록 배열될 수 있다. 가장 크게 균형이 잡히지 않은 각운동량을 갖는 구성요소는 주 팽창에 부착된 구동 트레인(drive train), 다시 말해 구동 휠 등일 것이다. 가속 도중 발생하는 이러한 불균형의 주된 근원은 회전 유입 차단 밸브 및 2차 팽창 엔진에 의해 구동되는 임의의 보조장치의 회전 방향을 배열함으로써 상쇄될 수 있다. 시계방향 및 반시계방향 회전자를 갖는 이중 발전기는 마치 이중 동일 로터리 피스톤 엔진 그 자체와 같이 균형이 잡힐 것이다.
도 10은 밀봉에 대해 보다 접근한 도면이다. 우선, 원형 밀봉이 엔진 하우징 내의 홈에 설치되어, 증기가 로터리 피스톤의 평평한 면의 측면 아래로 누출되는 것을 방지하고, 주 구동 샤프트 베어링으로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 두 번째로, 중심에 있는 하우징의 평평한 측면의 개선된 밀봉이 제 2 밀봉에 의해 영향을 받을 수 있으며, 상기 제 2 밀봉은 충분히 넓어 적절한 기어 치형 단면의 원주 거리가 밀봉의 폭과 같거나 작을 수 있다. 이는 밀봉이 중심에서 두 개의 피스톤 면이 지나가는 도중 과도하게 기울어지는 것을 방지한다. 나아가, 개선된 밀봉이 팽창 챔버의 평평한 면 및 곡면 내의 얕은 홈을 통해 위치한다. 증기는 상기 홈으로 유입되고 어떠한 유용한 팽창도 하지 않는다. 그러나, 상기 홈에 유입될 때의 난류는 로터리 피스톤과 하우징 사이의 작은 공간을 통한 증기의 추가적인 이동을 의미하며, 상기 하우징은 보다 큰 난류에 직면하고 상기 경로를 통하는 누출에 대한 저항을 받는다. 이러한 효과가 유리하고 단지 누출을 감소시키는 저항을 증가시키지 않는지 여부는 실험에 의해 결정되어야 한다.
도 11은 직선형 또는 적어도 조금 만곡된 세그먼트가 도 9에서와 같이 밀봉으로 사용되는 것을 제외하고 도 10과 매우 유사하다.
1 shows a front view and a cross-sectional view of a rotary piston. FIG. 1 shows an engine that is switched from rotary piston N ° 2 drive to another piston N ° 1 drive. The expansion chamber is formed by the housing and the piston. The main face of the front portion of the rotary piston has an appropriate gear tooth cross-sectional shape, which curve forms the piston face. The engine will always rotate the rotary piston 2 clockwise and rotate the rotary piston 1 counterclockwise. The purpose of the gear tooth cross section (e.g., involute or other suitable curvature) on the piston face is to minimize the escaped vapor during the simple transition from one part of the cycle to another, which causes the rotary piston to disengage. This is because the small interval remains constant until it is. The non-driven rotary piston maintains its backing in the rear of the expansion chamber and the vapor pressure exerts a force on the major end of the piston face in the drive cycle.
The rotary piston 2 will continue to drive until the trailing gear cross-section completes the changeover and the other rotary piston becomes the driver. This operation will take place alternately for each rotary piston after the rotary piston has rotated 180 °. Thus, the output is alternately delivered for one half of the cycle by one rotary piston, and then for the other half of the cycle by another rotary piston, so that the driver becomes a driven gear and the driven gear in each transition. It becomes a drive gear. Note that what is described with respect to the rotary shown in any of the following figures applies equally to other rotary pistons when the rotary pistons are in an equal position, with the rotary pistons rotating in opposite directions. Although there are two rotary pistons, the engine is not considered a twin cylinder engine, since one rotary piston will not operate without the other rotary piston. Two rotary pistons are synchronized by gears on each rotary piston shaft. The gear has a circle diameter of the same pitch as the rotary piston. That is, they share the same diameter as the diameter corresponding to the midpoint of the small diameter and the large diameter of each rotary piston.
The following is a brief description of the various phases of the cycle, most of which are apparent from the drawings.
2 is a state in which the rotary piston 2 has completed a power stroke, and the rotary piston 1 has just started the power stroke.
In Fig. 3 the inner pressure against the diameter does not produce a rotational movement, three gear sections open to the driving pressure are shown, and the forces on the two sides of the rotary piston 1 are balanced to provide no driving force. The unbalanced force of the rotary piston 2 produces a clockwise rotation of the piston.
4 shows a state where the rotary piston 1 has passed through the middle of the power stroke and the discharge of the nearly previous power stroke has stopped.
5 illustratively shows a cross-sectional view of a balanced variable inlet shutoff rotary valve with four predetermined inlet shutoff settings. The number of cuts (not only four) and the cut-off rate can be chosen to suit a particular application.
FIG. 6 is an isometric view showing the property of having both sides of a balanced rotary valve. FIG. The three-dimensional nature of the grooved solid cylinder is not shown, only the outer edge of the groove on the surface of the cylinder. Four blocking settings are shown by way of example only.
7 shows an example of a rotary inlet shutoff valve relating to an engine. This figure shows an example in which in all equivalent stages steam travels through the inlet shutoff valve itself from the inlet to the shutoff valve of the inlet by the same length, the vapor being discharged from the inlet shutoff valve before being combined, thereby expanding the expansion chamber. Is discharged from the inlet of the. If a toothed timing belt is used to directly connect the main engine drive shaft and the inlet shutoff, a similar structure can be used. In a simple pulley system, rotation takes place in parallel planes, while other rotary movement systems allow non-parallel paths.
For example, one skilled in the art can use a bevel gear system between the main engine drive shaft and the inlet shutoff valve shaft, allowing closer access of the inlet shutoff valve to the inlet of the expansion chamber. The axis of rotation of the rotary valve may form a right angle with the axis of the main drive shaft, the axis of rotation passing through the center and in the plane of rotation of the rotary piston. In this system, the traction path of the vapor has mirror images of "S" shape and "S" shape, which are the same contour in the central area, and blocking occurs at the center of the "S" shape. The blocking is not shown in the figure.
8 shows two possible embodiments of an early discharge port for the extraction of trapped vapor for secondary use. Secondary use can be used in either mechanically coupled "combination engines" or non-mechanically coupled "assistant engines". Auxiliary engines can be used to generate electricity or to drive other auxiliary devices for automotive use. The aerodynamic path by steam leads to secondary expansion in the same favorable area for steam coming from both rotary pistons, ie to the centerline region near the initial main expansion exhaust.
9, 10 and 11 illustrate various methods of sealing a rotary piston in a flat plane. This method is in addition to the patent application WO 2006/102696 A1, filed on November 16, 2006, of the Applicant and claimed priority on the basis of AU 20050201741 (April 27, 2005).
The curved planar seal fits into a groove on the outer periphery of the flat face of the rotary piston. The groove is deep enough for the seal to be well supported by the side of the groove. At the base of the groove there is a recess provided with an appropriate number of springs, which are arranged around the seal so that a relatively evenly distributed appropriate pressure acts on the seal. The seal may be wider at the sharper corners to withstand the additional stress that this region receives, and this last feature is not shown in FIG. 9. One polygonal seal with a series of straight seals or straight segments may be used in place of the curved seal. The seal may be polygonal or regular polygonal, and the straight segment may be replaced by a gentle curve having a curvature smaller than the curve given by an arc centered on the center of rotation of the piston. The advantage of straight or slightly curved segments is that wear is distributed over the area of the flat face of the rotary piston. Straight segments may be cheaper to manufacture. The dashed line in FIG. 9 shows an example of a possible arrangement of straight segments.
A balancing weight is symmetrically placed within the unlifted half of the rotary piston, allowing the piston to remain statically balanced. The weight will consist of a material that is denser than the rotary piston and may be tungsten or lead alloy. Additionally or alternatively, at least one hole may be formed symmetrically within the raised half of the rotary piston for the same purpose (not shown in FIG. 9).
A person skilled in the art can fully explain the balancing of power units in this section. Auxiliary devices driven by primary expansion, balanced rotary variable inlet shut-off valves, secondary expansion, and secondary and primary expansion all rotate, ideally the rotation should be balanced, especially on acceleration. The core device of the primary expansion is inherently balanced, but the associated rotary shifting system that drives the main loads such as road wheels is not balanced. Similarly, the "balanced" rotary variable inlet shutoff valve is not balanced for dynamic angular momentum, only the force on the bearing is balanced, which is a static balance. Similarly, any rotary aid, such as a generator, driven by a secondary expansion engine, is generally unbalanced during acceleration. The spatial arrangement of these systems, accelerating together, can be arranged such that the final change in angular momentum almost cancels out. The component with the most unbalanced angular momentum would be a drive train, ie a drive wheel, attached to the main expansion. The main source of this imbalance that occurs during acceleration can be offset by arranging the direction of rotation of the rotary inlet shut-off valve and any auxiliary device driven by the secondary expansion engine. Dual generators with clockwise and counterclockwise rotors will be balanced as if they were a double identical rotary piston engine itself.
10 is a view closer to the seal. First, a circular seal can be installed in the groove in the engine housing to prevent vapor from leaking down the side of the flat surface of the rotary piston and to leak into the main drive shaft bearing. Secondly, an improved seal on the flat side of the centered housing can be affected by the second seal, the second seal being wide enough so that the circumferential distance of the appropriate gear tooth cross section is equal to or less than the width of the seal. have. This prevents the seal from tipping excessively while passing two piston faces at the center. Furthermore, the improved seal is located through shallow grooves in the flat and curved surfaces of the expansion chamber. Steam enters the groove and does not do any useful expansion. However, turbulence as it enters the grooves means additional movement of steam through the small space between the rotary piston and the housing, which faces greater turbulence and is resistant to leakage through the path. Whether this effect is beneficial and does not only increase the resistance to reduce leakage should be determined by experiment.
FIG. 11 is very similar to FIG. 10 except that a straight or at least slightly curved segment is used as the seal as in FIG. 9.

균형 가변 유입 차단 로터리 밸브(Balanced variable inlet shutoff rotary valve BalancedBalanced VariableVariable InletInlet CutCut -- OffOff RotaryRotary ValveValve ))

기본 개념을 시각적으로 나타내는 도 5, 도 6 및 도 7을 참조한다. 증기로 구동하는 동일 이중 로터리 피스톤 엔진에 대한 거의 모든 종래기술에서 채용하는 임의의 형태의 유입 차단이 구비되어 있지 않다. 이는 오랫동안 널리 사용되지 않은 엔진인 이례적으로 우수한 장치에 기여하는 중요한 요인일 수 있다. 동일 이중 로터리 피스톤 엔진을 위한 임의의 형태의 로터리 가변 유입 차단을 개시하는 종래기술은 본 발명자에게 알려져 있지 않다. 나아가, 제안된 밸브는 균형이 잡혀 있으며, 정적으로 균형 잡혀 있고, 로터리 밸브의 베어링 상에 증기에 의해 가해지는 압력에 관하여서도 균형 잡혀 있다. Reference is made to FIGS. 5, 6 and 7 that visually illustrate the basic concepts. There is no inlet block of any type employed in almost all prior art for the same double rotary piston engine driven by steam. This may be an important factor contributing to an exceptionally good device, an engine that has not been widely used for a long time. The prior art of disclosing any form of rotary variable inlet shutoff for the same dual rotary piston engine is not known to the inventors. Furthermore, the proposed valve is balanced, statically balanced and also balanced with respect to the pressure exerted by the steam on the bearing of the rotary valve.

일반적인 자동차 동력 장치는 급격하게 변하는 부하를 가지며, 폭 넓게 변하는 속도로 구동된다. 출력곽 경제성의 균형을 달성하기 위해 가장 적절한 양의 증기를 사용하도록 둘, 셋, 넷 또는 그 이상의 유입 차단 사이를 신속하고 매끄럽게 변경하는 것이 필수적이다. 본 발명의 설계는 잠재적으로 많은 수의 유입 차단 설정들 간의 신속하고 매끄러운 변화를 가능하게 한다. 결과적으로, 본 발명자는 본 발명의 장치가 자동차 응용분야에 특히 적합하다고 생각한다. 일부 정적인 상황, 예컨대 느리게 변하는 부하를 갖는 전기 발전에서, 오직 하나 또는 두 개의 유입 차단 설정이 요구될 수 있다. 밸브는 단순하고, 만들기 쉽고, 효과적이고, 강건하고, 내구성이 우수하다. 이러한 이유로, 본 발명자는 본 발명의 설계 및 응용은 신규하고 매우 유용하다고 생각한다. Typical automotive power units have loads that change rapidly and are driven at widely varying speeds. It is essential to quickly and smoothly change between two, three, four or more inlet shutoffs to use the most appropriate amount of steam to achieve power balance economics. The design of the present invention allows for a quick and smooth change between a potentially large number of inlet cutoff settings. As a result, the inventors believe that the device of the present invention is particularly suitable for automotive applications. In some static situations, such as electrical generation with slowly varying loads, only one or two inrush cutoff settings may be required. The valve is simple, easy to make, effective, robust and durable. For this reason, the inventors believe that the design and application of the present invention is novel and very useful.

보다 완전한 증기 팽창을 가능하게 하기 위한 유입 차단의 중요성은 1830년대에 증기 기술자에 의해 인식되었다. 임의의 유입 차단 없이, 충분한 증기 마력이 큰 부하에 대하여 피스톤을 느리게 밀 수 있으며, 행정이 끝날 때 배기 증기는 여전히 거의 완전한 압력을 가질 수 있다. 고압의 증기를 배출하는 것은 에너지를 낭비하는 것이다. The importance of inlet blocking to enable more complete steam expansion was recognized by steam engineers in the 1830s. Without any inflow shutoff, sufficient steam horsepower can push the piston slowly for large loads and the exhaust steam can still have almost full pressure at the end of the stroke. The discharge of high pressure steam is a waste of energy.

일반적인 현대식 자동차 증기 생성기는 적어도 대기압의 20 배에 해당되는 증기를 생성할 수 있다. 작은 부하에 대하여 구동하는 빠른 엔진에조차, 증기가 대기로 배출되기 전에 출력을 생성할 때 오직 10 배만 팽창하도록 하는 것은 매우 비효율적일 것이다. 주 팽창(primary expansion)의 길이를 두 배로 늘리는 것이 일 대안일 수 있으나, 이는 이미 10 배만큼 팽창된 증기로부터 에너지를 얻기에는 비효율적인 방법이며, 대부분의 효율적인 에너지 전달 또는 동작은 팽창 전반에 완료되기 때문이다. 보다 나은 방법으로, 유입 증기를 도중에 팽창으로 차단하여, 팽창 전반에 걸쳐 피스톤에 작용되는 완전한 압력의 증기보다 더 완전한 팽창을 가능하게 하는 것이다. 로터리 유입 차단 밸브는 증기가 각각의 로터리 피스톤의 "출력 행정(power stroke)"의 시작 시 동일한 지점에서 로터리 엔진에 진입하도록 하지만(즉, 360°회전 시 두 번), 증기를 각각의 출력 행정의 약 10%, 30% 또는 60%로 차단시키거나, 증기가 사이클의 100%동안 연속적으로 엔진으로 유입되도록 할 수 있다. 명심할 것은 엔진에 두 개의 로터리 피스톤이 구비되는 것이다. 하나의 로터리 피스톤은 절반의 회전(즉, 180°)동안 구동하고, 그리고 나서 다른 로터리 피스톤이 절반의 회전동안 구동한다. 따라서, 엔진의 한 360°회전에서, 각각의 로터리 피스톤은 차례로 180°만큼 구동하는 동시에, 다른 로터리 피스톤은 배출함으로써, 거의 연속적인 출력 행정을 제공한다. Typical modern automotive steam generators can produce steam at least 20 times the atmospheric pressure. Even for fast engines running on light loads, it would be very inefficient to allow only 10 times expansion when generating output before steam is released to the atmosphere. An alternative would be to double the length of the primary expansion, but this is an inefficient way to get energy from steam that has already been inflated ten times, and most efficient energy transfer or operation is completed throughout the expansion. Because. In a better way, the inlet vapor is intercepted by expansion on its way, allowing for more complete expansion than the full pressure steam applied to the piston throughout the expansion. Rotary inlet shut-off valves allow steam to enter the rotary engine at the same point at the start of the "power stroke" of each rotary piston (ie twice at 360 ° rotation), Shut off at about 10%, 30% or 60%, or allow steam to enter the engine continuously for 100% of the cycle. Keep in mind that the engine is equipped with two rotary pistons. One rotary piston runs for half a turn (ie 180 °), and the other rotary piston runs for half a turn. Thus, in one 360 [deg.] Rotation of the engine, each rotary piston in turn drives 180 [deg.] While the other rotary piston discharges, thereby providing a nearly continuous output stroke.

본 발명의 "균형 가변 유입 차단 로터리 밸브"는 처음에 효율을 개선하기 위해 동일 이중 로터리 피스톤 로터리 증기 엔진에 사용하도록 설계되었다. 그러나, 밸브는 다른 응용분야에서도 사용될 수 있다. The "balanced variable inlet shutoff rotary valve" of the present invention was initially designed for use in the same dual rotary piston rotary steam engine to improve efficiency. However, the valve can also be used in other applications.

네 개의 유입 차단 설정을 갖는 With four inflow blocking settings 실시예의Example 작동 원리 How it Works

a. 10%의 "경제적인" 설정을 갖는 예를 고려해본다. 이는 증기가 각각의 로터리 피스톤의 출력 행정의 약 10%동안 엔진으로 유입되도록 하고, 출력 행정의 약 90%동안 증기가 팽창하도록 하여, 거의 최대의 에너지 효율을 달성한다. 밸브의 개폐에 걸리는 시간은 최적으로 효율적인 밸브 구동 시간을 약 85%로 감소시킬 것이다. a. Consider an example with a "economical" setting of 10%. This allows steam to enter the engine for about 10% of the output stroke of each rotary piston and allows for steam to expand for about 90% of the output stroke, achieving near maximum energy efficiency. The time taken to open and close the valve will reduce the optimally efficient valve actuation time to about 85%.

b. 30%의 설정은 증기가 10%의 설정보다 출력 행정의 20%만큼 더 엔진으로 유입되도록 하지만, 출력 행정이 완료되기 전에 증기가 팽창되는 부분은 출력 행정의 20%만큼 줄어든다. 이는 보다 많은 증기가 출력 행정 도중 유입되지만, 출력 행정 중 증기가 팽창되는 부분이 줄어들어 작업 잠재력을 달성함을 의미한다. 이는 경제적으로 더 많은 비용을 지출하면서 더 큰 출력을 제공한다. b. The 30% setting causes steam to enter the engine 20% more of the power stroke than the 10% setting, but the portion where steam expands before the power stroke is completed is reduced by 20% of the power stroke. This means that more steam enters during the power stroke, but less steam expands during the power stroke to achieve working potential. This provides more power while spending more money economically.

c. 동일한 이유로 60% 설정은 증기가 10% 설정보다 출력 행정의 50%만큼 더 유입되도록 하지만, 이는 연료를 매우 낭비하게 된다. 이는 가파른 언덕을 오르는 것과 같은 매우 큰 부하 조건 하에서 짧은 기간 동안만 사용되는 것이 최선일 것이다. c. For the same reason, the 60% setting causes steam to flow by 50% more of the output stroke than the 10% setting, but it is very wasteful of fuel. It would be best to only use it for a short period of time under very high load conditions, such as climbing a steep hill.

d. 자동차 설정에서, 전진-중립-후진 기계적 기어박스 및 클러치가 사용되는 경우, 저온 시동(cold start) 시 100% 설정이 선택되어, 엔진을 신속하게 예열하기 위해 증기가 엔진에 연속적으로 유입되도록 할 것이며, 동시에 엔진이 중립의 기어에서 회전하도록 한다. 또한, 엔진 시동이 꺼지는 경우, 엔진이 여전히 뜨겁더라도, 엔진을 재가동하기 위해, 드럼 밸브는 엔진을 가동하도록 100% 위치에 놓일 필요가 있을 것이며, 이는 다른 설정에서는 밸브가 닫힌 위치에 정지할 수 있기 때문이다. d. In a car setting, if forward-neutral-reverse mechanical gearboxes and clutches are used, a 100% setting will be selected at cold start, allowing steam to enter the engine continuously to preheat the engine quickly. At the same time, allow the engine to rotate in neutral gear. Also, if the engine is turned off, even if the engine is still hot, in order to restart the engine, the drum valve will need to be in the 100% position to start the engine, which may cause the valve to stop in the closed position at other settings. Because.

균형 로터리 가변 유입 차단 밸브의 상세한 설명(네 개의 차단 설정을 갖는 예)Detailed description of the balanced rotary variable inlet shutoff valve (example with four shutoff settings)

1. 로터리 밸브는 밀봉된 실린더형 보어 하우징 내부에 회전형 실린더를 포함한다. 낸부 실린더는 엔진 내의 로터리 피스톤과 동일한 비율로 회전한다. 상기 실린더는 금속과 금속이 접촉하지 않으면서 보어와 최소의 간격을 갖는다. 실린더는 샤프트에 쐐기로 죄어지거나(keyed) 스플라인 되고(splined), 샤프트를 따라 슬라이딩될 수 있다. 실린더는 회전형 실린더(100% 설정 시)의 원주 주위에 홈 절삭부를 가져, 홈이 증기 유입구 및 실린더 보어의 반대쪽에 있는 배출 포트와 나란히 정렬되는 경우, 밸브를 통해 증기가 연속적으로 흐르는 것을 방지하지 않는다. 1. The rotary valve includes a rotatable cylinder inside a sealed cylindrical bore housing. The inner cylinder rotates at the same rate as the rotary piston in the engine. The cylinder has a minimum distance from the bore without contacting the metal and the metal. The cylinder may be keyed or splined to the shaft and slid along the shaft. The cylinder has a groove cut around the circumference of the rotatable cylinder (at 100% setting) to prevent continuous flow of steam through the valve if the groove is aligned with the steam inlet and the discharge port on the opposite side of the cylinder bore. Do not.

실린더는 회전형 드럼의 원주 주위에 상이한 길이를 갖는 세 개(또는 그 이상)의 다른 홈을 구비하며, 상기 홈은 연속적인(100%) 홈과 평행하게 연장되고, 드럼을 따라 균등 간격으로 이격되어 있다. 드럼은 보어를 따라 이동할 수 있어, 선택도니 홈이 증기 유입구 및 배출 포트와 나란히 정렬될 수 있다. 상기 홈들 각각의 시작은 일렬로 늘어서 있고, 치형의 벨트 구동부 또는 기어에 의해 타이밍이 맞춰져, 엔진 로터리 피스톤이 엔진 유입 포트를 지나는 경우 열리도록 한다. The cylinder has three (or more) different grooves of different lengths around the circumference of the rotating drum, which grooves extend parallel to the continuous (100%) grooves and are spaced evenly along the drum. It is. The drum can move along the bore such that the grooved grooves can be aligned with the steam inlet and outlet ports. The beginning of each of the grooves is lined up and timed by a toothed belt drive or gear, causing the engine rotary piston to open when passing through the engine inlet port.

전술한 바와 같이, 홈은 상이한 길이를 가지며, 예를 들어, 드럼의 원주 절반의 10%, 30% 또는 60%를 갖는다. 홈에 대하여, 회전형 드럼은 양면을 갖는다. 균등한 홈이 드럼의 타측 상에 상기 홈과 일렬로 늘어서 형성되어, 밸브 드럼의 일 회전 시, 동일한 길이를 갖는 두 개의 홈이 주어진 지점을 지나갈 것이다. 결과적으로, 홈이 형성된 실린더의 완전한 일 회전 시, 실린더가 회전하고 홈의 시작부가 밸브의 유입 포트를 지남에 따라, 증기가 홈을 통과하도록 하고, 밸브의 배출 포트를 나와, 홈의 지속기간(duration) 동안 엔진으로 유입되도록 한다. 홈의 후단부가 유입 포트를 지나는 경우, 홈의 후단부는 나머지 반바퀴 동안 증기의 흐름을 차단한다. As mentioned above, the grooves have different lengths, for example 10%, 30% or 60% of the circumferential half of the drum. With respect to the groove, the rotatable drum has two sides. An even groove is formed in line with the groove on the other side of the drum so that, during one rotation of the valve drum, two grooves of equal length will pass through a given point. As a result, in one complete revolution of the grooved cylinder, as the cylinder rotates and the start of the groove passes through the inlet port of the valve, steam passes through the groove, exits the outlet port of the valve, duration). If the rear end of the groove passes the inlet port, the rear end of the groove blocks the flow of steam for the remaining half of the turn.

동일한 과정이 밸브의 타측에서 동시에 일어나며, 이는 드럼 상에 두 세트의 홈이 구비되고, 밸브 실린더의 양측 상에 유입-배출 포트가 구비되기 때문이다. 이는 밸브 및 엔진의 일 회전 시 두 번 반복된다. 증기 공급 라인은 두 개의 밸브 유입구를 제공하도록 분할되고, 두 개의 배출구는 증기가 엔진 유입 포트로 유입되기 전에 하나로 결합된다. 따라서, 밸브 실린더의 일 회전 시, 증기는 선택된 차단 비율에 따라서 짧은 기간 동안 밸브에 두 번 유입되고 배출된다. The same process takes place simultaneously on the other side of the valve, since two sets of grooves are provided on the drum and inlet-outlet ports are provided on both sides of the valve cylinder. This is repeated twice in one revolution of the valve and engine. The steam supply line is split to provide two valve inlets, and the two outlets are combined into one before steam enters the engine inlet port. Thus, in one rotation of the valve cylinder, steam enters and exits the valve twice in a short period of time, depending on the selected shutoff ratio.

2. 증기 도관이 분할되고 서로 맞은편에서 밸브로 유입되기 때문에(엔진으로 유입되기 전에 또다시 결합됨), 회전형 드럼의 일측 상에 가압되는 증기의 힘은 타측 상의 동일한 힘에 의해 균형이 유지된다. 이는 로터리 밸브 베어링의 오랜 수명을 유발할 것이다. 밸브 드럼은 꼭 맞게 형성되지만, 회전 시 실린더의 보어에 접촉하지는 않는다. 따라서, 베어링 및 밀봉을 제외하고 마찰은 발생하지 않으며, 매우 적은 에너지로 구동될 수 있다. 이는 로터리 밸브(특히, 내연기관의 로터리 밸브)에서 자주 발생하였던 마찰 및 마모 문제를 해결한다.2. As the steam conduits are split and flow into the valves opposite each other (combined again before entering the engine), the force of the steam pressurized on one side of the rotary drum is balanced by the same force on the other side. do. This will cause a long life of the rotary valve bearing. The valve drum fits snugly but does not contact the bore of the cylinder when rotating. Thus, no friction occurs except for bearings and seals, and can be driven with very little energy. This solves the friction and wear problems often encountered with rotary valves (especially rotary valves of internal combustion engines).

3. 유입되는 증기가 회전형 드럼이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 이동하기 때문에, 홈의 시작부 상에 가해지는 증기 압력의 초기 충격은 터빈과 같이 작용하여, 드럼의 회전을 도와준다. 이는 밸브를 회전시키기 위해 치형 벨트 구동부와 같은 타이밍 장치(timing device)에 의해 요구되는 노력을 줄여, 에너지 효율을 높일 수 있다. 3. Since the incoming steam moves in the same direction as the rotating drum rotates, the initial impact of the steam pressure on the beginning of the groove acts like a turbine, helping the drum rotate. This reduces the effort required by a timing device such as a toothed belt drive to rotate the valve, thereby increasing energy efficiency.

4. 회전형 드럼이 실린더 보어와 접촉하지 않으므로, 드럼 주위에 일부 누출이 있을 것이며, 이는 밸브 내부가 가압되도록 할 것이며, 밸브가 닫히는 경우 엔진을 통해 연속적으로 소량의 증기가 유입되도록 할 것이다. 전체 시스템이 밀봉되기 때문에 이는 문제가 되지 않을 것이며, 일부 증기가 엔진으로 누출되는 것은 유입 차단 증기의 펄스를 매끄럽게 하여 엔진 구동에 긍정적으로 기여할 것이다. 4. Since the rotating drum is not in contact with the cylinder bore, there will be some leakage around the drum, which will cause the inside of the valve to pressurize, and if the valve is closed, a small amount of steam will continue to flow through the engine. This will not be a problem since the entire system is sealed, and some steam leaks into the engine will smooth the pulses of the inlet blocking steam and contribute positively to engine operation.

유입 차단 밸브의 목적은, 선택된 홈이 폐쇄될 때, 상기 유입 차단 밸브가 증기의 흐름을 완전히 멈추지 않더라도, 밸브 설정의 지속기간 도중 증기의 "펄스"를 생성하기 위함이다. 누출되는 밸브가 에너지의 완전한 손실을 유발하는 왕복 엔진과 달리, 본 발명의 유입 밸브를 지나는 누출은 유입 차단 없이 실린더로 유입되는 소량의 증기일 뿐이며, 유입 차단과 함께 사용되는 증기보다는 효율이 떨어지겠지만 상기 누출은 낭비되지 않는다. The purpose of the inlet shutoff valve is to produce a "pulse" of steam during the duration of the valve setting, even if the inlet shutoff valve does not completely stop the flow of steam when the selected groove is closed. Unlike reciprocating engines where the leaking valve causes a complete loss of energy, the leaking through the inlet valve of the present invention is only a small amount of steam entering the cylinder without blocking the inlet, which is less efficient than the steam used with the inlet blocking. The leak is not wasted.

5. 밸브는 증기를 받고, 오직 엔진이 구동 모드이거나 예열 모드인 경우에만 작동한다. 상이한 모드의 선택 시 실린더 보어를 따르는 드럼의 이동은 저지되지 않을 것이며, 이는 밸브 하우징의 속이 빈 캐비티의 일 단부에 갇힌 증기에 의해 유발된 종압(end-pressure)이 회전형 드럼을 통한 배기에 의해 균등하게 될 것이기 때문이다. 도 5에 도시된 바와 같은 흔들리는 암 선택기 대신, 대안적으로 랙 및 피니언이 요크를 움직이고 샤프트를 따라 드럼을 슬라이딩시키도록 사용될 수 있다. 5. The valve receives steam and only works if the engine is in drive or preheat mode. The movement of the drum along the cylinder bore will not be prevented in the selection of the different modes, because the end-pressure caused by the vapor trapped at one end of the hollow cavity of the valve housing is caused by the exhaust through the rotating drum. It will be even. Instead of a rocking arm selector as shown in FIG. 5, alternatively a rack and pinion can be used to move the yoke and slide the drum along the shaft.

6. 차단 설정을 변경할 때, 밸브의 증기 유입부 및 배출 포트가 드럼 홈들 간의 분할영역보다 더 넓기 때문에, 현재의 홈이 닫히기 전에 다음 홈이 열리기 시작한다. 결과적으로, 차단 설정들 사이에 데드 스팟(dead-spot)이 존재하지 않는다. 두 개의 인접한 설정들의 결합은 효과적으로 상기 설정들 사이에 중간 설정을 생성할 수 있으며, 효과적인 차단의 매끄러운 변경을 유발한다. 차단 설정의 변경은 클러치의 사용을 요구하지 않을 만큼 충분히 매끄러워야 한다. 6. When changing the shutoff setting, because the steam inlet and outlet ports of the valve are wider than the partition between the drum grooves, the next groove starts to open before the current groove is closed. As a result, there is no dead spot between blocking settings. The combination of two adjacent settings can effectively create an intermediate setting between the settings, resulting in a smooth change of effective blocking. Changing the cutoff setting should be smooth enough to not require the use of a clutch.

7. 정해진 개수의 이산 유입 차단 설정들 대신, 연속적인 가변 유입 차단이 인접한 홈들 사이의 칸막이를 제거함으로써 달성되어, 실린더의 표면 상에 한 쌍의 3면 브로드 리세스를 형성한다. 연속적인 홈이 포함되는 경우, 한 쌍의 3면 형상의 모서리는 각각의 삼각형의 모서리 중 두 개에서 접촉될 것이며, 즉 100% 차단 설정에서 접촉될 것이다. 7. Instead of a fixed number of discrete inlet blocking settings, continuous variable inlet blocking is achieved by removing the partition between adjacent grooves, forming a pair of three-sided recesses on the surface of the cylinder. If a continuous groove is included, the pair of three-sided edges will be contacted at two of the edges of each triangle, ie at 100% blocking setting.

이러한 연속적인 가변 밸브에서, 가압된 증기는 이산 홈 채널을 구비한 경우와 같이 경로의 홈에 효과적으로 갇히지는 않을 것이지만, 리세스를 가로지르는 유체 흐름은 대부분 유입구 및 배출 포트를 결합시키는 2차원 곡선 내에 있을 것이다. 이러한 연속적인 차단 밸브는 이산 홈들을 구비한 밸브에 비해 난류가 증가될 것이다. 그러나, 연속 가변 유입 차단의 장점은 실제로 이러한 단점보다 더 크다. In such continuous variable valves, pressurized steam will not be effectively trapped in the grooves of the path as with discrete groove channels, but the fluid flow across the recess is largely within a two-dimensional curve that couples the inlet and outlet ports. There will be. This continuous shutoff valve will have increased turbulence compared to a valve with discrete grooves. However, the advantages of continuous variable inlet blocking are actually greater than this disadvantage.

3면 리세스의 형상은 단순함을 위해 실린더 주위로 둘러싸인 (일직선의 가장자리를 갖는) 삼각형일 수 있지만, 곡선형 가장자리(또는 가장자리들)가 구비될 수도 있다. 예를 들어, 통상의 기술자는 도 5에 도시된 바와 같이, 단순하게 힌지가 형성된 가동 레버 또는 핸들이 회전되는 끊임없이 변하는 호에 대하여 요크의 비선형 이동을 보상할 수 있다. 대안적으로, 통상의 기술자는 엔진의 응용분야를 위해, 실험적으로 결정되는 일반적으로 유용한 유입 차단의 변화에 대응하는 가변 차단의 적절한 변화를 설계할 수 있다. The shape of the three-sided recess may be a triangle (with a straight edge) surrounded around the cylinder for simplicity, but curved edges (or edges) may be provided. For example, a person skilled in the art can compensate for the non-linear movement of the yoke for a constantly changing arc in which the simply hinged movable lever or handle is rotated, as shown in FIG. Alternatively, one of ordinary skill in the art can design an appropriate change in the variable shutoff that corresponds to a generally useful change in inlet shutoff determined for the application of the engine.

8. 본 발명의 로터리 유입 차단 밸브는 엔진 및 변속의 기계적인 장점을 변경하지 않는다. 그러나, 자동차 시스템의 최적화 후, 유입 차단이 기계적인 기어박스의 목적 대부분을 제공하는지 여부를 실험적으로 결정하거나, 일반적인 기어박스와 함께 사용되는 것이 더 나은지 여부를 실험적으로 결정할 수 있다. 추후, 가변 유입 차단은 주로 기계적인 장점이 아닌 에너지 효율을 제공할 것이다. 8. The rotary inlet shut-off valve of the present invention does not change the mechanical advantages of the engine and the shift. However, after the optimization of the automotive system, it can be experimentally determined whether the inlet blocking serves most of the purpose of the mechanical gearbox, or it can be experimentally determined whether it is better to be used with ordinary gearboxes. In the future, variable inlet isolation will provide energy efficiency rather than mechanical advantages.

유입 차단을 변경하는 것은 출력 및 경제성을 바꾸지만, 휠 회전에 대한 엔진의 비율을 바꾸지는 않는다. 엔진이 매우 높은 회전을 가능하게 하므로, 일반적인 가변 비율 기어박스를 사용하지 않더라도, 일반적으로 기어를 낮출 필요가 있다. 기어의 비율은 휠 사이즈, 자동차의 최대 속도 및 요구 출력에 따라 결정된다. 결과적으로, 이는 엔진 용량의 크기, 증기 생성기의 사이즈, 연료 공급 등을 결정한다.Changing the inlet shutoff changes power and economy, but does not change the ratio of the engine to wheel rotation. Since the engine allows for very high revolutions, it is generally necessary to lower the gears, even when not using the usual variable ratio gearbox. The ratio of the gears depends on the wheel size, the maximum speed of the car and the required power. As a result, this determines the size of the engine capacity, the size of the steam generator, the fuel supply and the like.

동일 이중 로터리 피스톤 엔진 내에서 증기의 2차 팽창 - Secondary expansion of steam within the same dual rotary piston engine- 배압의Back pressure 문제점 problem

동일 이중 로터리 피스톤 엔진의 다른 중요한 개선점은, 주 팽창과 연관된 피스톤의 비-동작 면 상에 배압(back-pressure)을 가하지 않으면서, 주 팽창으로부터의 저압의 배출 증기를 사용하는 제 2 엔진을 설계하는 것에 관련된다. 주 팽창의 중앙에 위치한 배기 포트에 2차 엔진에 대한 입력부를 배치하는 경우, 로터리 피스톤의 비-동작 기어 단면 상에 배압을 가하는 주 팽창의 배기 영역 내에 압력 상승(pressure build-up)이 생길 것이다. 2차 팽창에 의해 획득된 에너지는 주 팽창으로부터의 에너지 손실을 사용할 것이다. 주 팽창 후에 폐쇄되는 배기 밸브가 있어서, 왕복 증기 엔진을 사용하여도 통상의 기술자는 간단하게 2차 팽창을 위해 배출 증기를 사용할 수 있으며, 상기 배기 밸브가 폐쇄된 후에는 배압이 주 팽창에 역으로 가해지지 않을 수 있다. 이는 동일 이중 로터리 피스톤 장치를 사용하여 해결되는 두드러진 문제점이며, 다시 말해, 주 팽창에 배압을 전달하지 않으면서 주 배출 증기의 2차 팽창을 포함하는 단순한 수단을 결정한다. 왕복 엔진에 발생되는 주 팽창에 새로운 분리된 배기 밸브를 도입하는 것은 일 해결책이지만, 다수의 추가적인 구성요소, 마찰, 대응 손실 및 비용을 수반하는 매력적이지 못한 해결책일 것이다. Another important improvement of the same dual rotary piston engine is the design of a second engine that uses low pressure exhaust steam from the main expansion without applying back-pressure on the non-operating side of the piston associated with the main expansion. It is related to doing. If the input to the secondary engine is placed in the exhaust port located in the center of the main expansion, there will be a pressure build-up in the exhaust area of the main expansion which applies back pressure on the non-operating gear cross section of the rotary piston. . The energy obtained by the secondary expansion will use the energy loss from the primary expansion. Since there is an exhaust valve that closes after the main expansion, even a reciprocating steam engine allows the skilled person to simply use the exhaust steam for secondary expansion, and after the exhaust valve is closed, the back pressure is reversed to the main expansion. May not be applied. This is a salient problem solved using the same double rotary piston device, that is to determine a simple means involving the secondary expansion of the main exhaust steam without delivering back pressure to the main expansion. Introducing a new separate exhaust valve to the main expansion occurring in the reciprocating engine is one solution, but would be an unattractive solution involving a number of additional components, friction, corresponding losses and costs.

문제점에 대한 해결책Solution to the problem

도 8을 상세하게 참조하면, 통상의 기술자는 로터리 피스톤(2)의 상승된 부분이 팽창 챔버의 절반으로 유입되는 증기를 막 차단하였으며, 로터리 피스톤(1)은 이제 막 출력 행정을 시작하였음을 확인할 수 있다. 로터리 피스톤(2)의 선두면과 후단면 사이의 부분적으로 팽창된 증기의 용적은 효과적으로 밀봉되고, 나머지 회전, 거의 1/4 회전 동안 로터리 피스톤(2)의 선두면이 배기 포트를 지나갈 때까지 일정하게 유지된다. 이 기간 동안, 이 실린더 내에 갇힌 증기는 팽창할 수 없으며 작업을 하지 않는다. 상기 증기는 회전에 기여하지도 방해하지도 않는다. 이는 장점으로 사용될 수 있는 특징이다. 이러한 고정된 캐비티가 남아있는 동안, 그 위치에 관계없이 상기 갇힌 증기는 앞선 배기 포트를 통해 2차 팽창으로 배출될 수 있다. 로터리 피스톤(2)의 선두면이 일반적인 중앙 배기 포트를 지나가면, 남아있는 증기는 배기 포트를 통해 배출될 것이며, 상기 증기는 사용되지 않는다. Referring to FIG. 8 in detail, the person skilled in the art has just confirmed that the raised portion of the rotary piston 2 has just blocked the steam entering half of the expansion chamber, and the rotary piston 1 has now begun the membrane output stroke. Can be. The volume of partially expanded steam between the leading and rear end faces of the rotary piston 2 is effectively sealed and constant until the leading face of the rotary piston 2 passes through the exhaust port for the remainder of the rotation, almost a quarter of a turn. Is maintained. During this period, steam trapped in this cylinder cannot expand and does not work. The vapor neither contributes nor interferes with rotation. This is a feature that can be used as an advantage. While these fixed cavities remain, the trapped vapor can be vented to secondary expansion through the preceding exhaust port, regardless of its location. If the leading face of the rotary piston 2 passes through the normal central exhaust port, the remaining steam will be exhausted through the exhaust port and the steam is not used.

주 팽창의 중앙 배기 유출구 내의 잔여 압력은 2차 팽창의 배기 압력보다 더 높을 것이다. 이상적으로, 두 개의 응축기 시스템이 요구될 것이다. 2차 배기를 위한 응축기는 잔여 주 배기로부터의 응축기보다 더 낮은 압력에서 동작하도록 구성될 것이다. 고압의 응축기 시스템을 저압의 시스템과 병합시키는 것은 쓸모없이 저압의 2차 팽창에 일부 배압을 전달할 것이다. 그러나, 두 개의 배기 시스템 간에 큰 차이가 없을 것이므로, 일부 초기의 분리된 응축이 두 압력 모두를 매우 낮게 하여 매우 가깝게 만든 후, 통상의 기술자는 두 개의 배기 시스템을 병합할 수 있으며, 그 후 통상의 기술자는 최종 결합된 응축기를 가질 수 있다. 대안적으로, 효율적인 응축의 음압이 단순하게 어느 한 배기 상에 큰 배압을 가하지 않으면서 주 배기 및 2차 배기 둘 모두로부터 증기 내에서 생성되는 조기 병합된 단일 응축기의 효율적이고 신속한 응축을 갖는 것에 의존할 수 있다. 최종 결과는, 두 개의 주 로터리 피스톤들로부터의 결합된 추가 출력이 주 팽창 사이클의 거의 절반 동안 증기를 2차 팽창으로 공급하는 것이다. 이는 열에너지를 기계에너지로 재생시키는데 있어서 상당히 큰 장점이며, 재생되지 않은 에너지는 배기되거나 응축기로 전달되어 손실될 것이다. The residual pressure in the central exhaust outlet of the primary expansion will be higher than the exhaust pressure of the secondary expansion. Ideally, two condenser systems would be required. The condenser for the secondary exhaust will be configured to operate at a lower pressure than the condenser from the remaining main exhaust. Incorporating a high pressure condenser system with a low pressure system will uselessly transfer some back pressure to the low pressure secondary expansion. However, since there will be no significant difference between the two exhaust systems, after some initial separate condensation has made both pressures very low and very close, the skilled person can merge the two exhaust systems and then the conventional The technician may have a final coupled condenser. Alternatively, the negative pressure of efficient condensation simply relies on having efficient and rapid condensation of a prematurely merged single condenser produced in steam from both the main and secondary exhausts without applying a large back pressure on either exhaust. can do. The end result is that the combined additional output from the two main rotary pistons supplies steam to the secondary expansion for nearly half of the main expansion cycle. This is a significant advantage in regenerating thermal energy into mechanical energy, and unregenerated energy will be lost to exhaust or transfer to the condenser.

팽창 엔진: "복합 엔진"(기계적으로 연결됨) 및 "보조 엔진"(기계적으로 연결되지 않음)Expansion engines: "Combination engine" (mechanically connected) and "Secondary engine" (not mechanically connected)

2차 팽창에 사용 가능한 증기는, 주 팽창에 기계적으로 연결된 주 팽창 챔버와 유사한 2차 팽창 챔버로 전달될 수 있어, "복합 팽창"을 형성하거나, 주 팽창에 기계적으로 연결되지 않은 분리된 "보조 엔진"을 형성할 수 있다. 주 팽창과 2차 팽창 둘 모두가 최종 구동 샤프트를 구동시키도록 두 팽창 간에 형성된 고정식 기계적인 연결은, 주 팽창 및 2차 팽창의 최적의 절충 비율(compromise ratio)을 선택하는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 최적의 비율은 변화하는 부하에 따라 변경되며, 이는 주어진 회전 속도에서 얼마나 많은 증기가 팽창하는가는 얼마나 큰 힘이 작용되고 있는가에 따라 결정되기 때문이다. 일반적으로 자동차 응용분야에서 직면하는 바와 같이, 부하 및 속도가 매우 크게 변화하는 경우, 임의의 고정된 비율은 필연적으로 차선책이 된다. 주 팽창 및 2차 팽창을 결합시키는 매우 가변적인 기어 박스를 통한 연결 비율의 변화는 실현 가능하지만, 비현실적인 방법일 것이다. 따라서, 본 발명자는 특히 자동차 설정에서, 분리된 보조 엔진이 최선책일 수 있다고 생각한다. 분리된 보조 엔진은 완전히 만들어진 자동차에서 수많은 보조 사용을 위해 배터리를 충전시키도록 전기를 발전하는데 사용될 수 있다. 동일 이중 로터리 피스톤 엔진에 의해 수행되는 2차 팽창 대신에, 유입 차단을 사용하거나 사용하지 않거나, 통상의 기술자는 터빈, "루츠" 블로워(Roots blower), "기어펌프" 엔진 또는 심지어 왕복 피스톤 엔진을 사용할 수 있다. 그러나, 동일 이중 로터리 피스톤 엔진의 많은 장점은 상기 동일 이중 로터리 피스톤 엔진을 최선책으로 꼽히게 한다. The steam usable for secondary expansion can be delivered to a secondary expansion chamber similar to the primary expansion chamber mechanically connected to the primary expansion, forming a "complex expansion" or a separate "secondary" not mechanically connected to the primary expansion. Engine ". The fixed mechanical connection formed between the two expansions such that both the primary and secondary expansions drive the final drive shaft includes selecting the optimal compromise ratio of the primary and secondary expansions. However, this optimal ratio varies with the changing load, because how much steam expands at a given rotational speed depends on how much force is being applied. As generally encountered in automotive applications, if the load and speed vary significantly, any fixed ratio is necessarily the next best option. Changing the connection ratio through a highly variable gear box that combines primary expansion and secondary expansion is feasible but would be impractical. Thus, the inventors believe that a separate auxiliary engine may be the best solution, especially in a car setting. A separate auxiliary engine can be used to generate electricity to charge the battery for numerous auxiliary uses in a fully built car. Instead of secondary inflation performed by the same dual rotary piston engine, with or without an inlet shutoff, a person skilled in the art would use a turbine, a "Roots blower", a "gear pump" engine or even a reciprocating piston engine. Can be used. However, many of the advantages of the same double rotary piston engine make it the best option.

보조 엔진을 사용하여, 2차 팽창을 위한 유입구의 배치는 주 팽창의 두 개의 주 구동 샤프트 사이의 중간에 위치한 평면 내에 배치된다. 로터리 피스톤의 상승된 부분들 사이에 갇힌 증기의 관성력을 효과적으로 활용하기 위해, 통상의 기술자는 기결정된 지점에서 주 팽창 챔버에 실질적으로 접하는 배출구를 통해, 2차 팽창용으로 사용될 배기물을 이동시킬 것이다. 점진적으로 확장되는 도관의 단면은 증기의 전방 이동을 도와준다. 배기구의 완만한 각도 및 전술한 중앙 평면을 향한 공기역학적인 윤곽선은 필연적으로, 2차 팽창 입력부가 잔여 주 팽창의 배기 포트에 근접해 있음을 선호한다. 로터리 피스톤을 포함하는 평면으로부터 작은 편차가 있을 수 있어, 잔여 주 배기구가 2차 팽창 유입구로부터 분리되어 있지만, 가까이 위치하도록 한다. 그러나, 2차 팽창에 대한 유입구의 편차를 작게 유지하는 것이 더 중요할 수 있으며, 바람직하게, 잔여 주 배기구의 경로가 적게 벗어나도록 하는 것이 더 중요할 수 있다. 보다 높은 압력 및 보다 높은 온도의 잔여 주 배기가 2차 팽창의 증기 재킷(steam jacket)을 가열하도록 사용되거나, 2차 팽창을 위한 다른 에너지 재생 프로세스를 수행하도록 사용될 수 있다.Using an auxiliary engine, the arrangement of the inlets for secondary expansion is arranged in a plane located midway between the two main drive shafts of the primary expansion. In order to effectively utilize the inertial force of the vapor trapped between the raised portions of the rotary piston, one of ordinary skill in the art will move the exhaust to be used for secondary expansion through an outlet that substantially contacts the main expansion chamber at a predetermined point. . The gradually expanding cross section of the conduit assists the forward movement of the steam. The gentle angle of the exhaust port and the aerodynamic contour towards the central plane described above inevitably prefer that the secondary expansion input is close to the exhaust port of the remaining main expansion. There may be a small deviation from the plane containing the rotary piston so that the remaining main exhaust port is separated from the secondary expansion inlet but is located close to it. However, it may be more important to keep the deviation of the inlet to secondary expansion small, and preferably it may be more important that the path of the remaining main exhaust port be less off. Higher pressure and higher temperature residual main exhaust may be used to heat the steam jacket of the secondary expansion, or may be used to perform other energy regeneration processes for secondary expansion.

위상이 다르게 동작하는 두 쌍의 로터리 피스톤을 구비한 이중 팽창(주 팽창 및 2차 팽창) 챔버 시스템을 사용하여, 피스톤은 연속적으로 두 개의 주 구동 샤프트 둘 모두를 회전시킨다. 이 경우, 2차 팽창 유입구의 최적화된 배치는 두 개의 잔여 배기 배출구들 사이일 것이며, 상기 배출구는 병합되기 전에 하나의 배출구가 2차 유입구의 각 측면을 지나가도록 배치된다. Using a dual expansion (main expansion and secondary expansion) chamber system with two pairs of rotary pistons operating out of phase, the pistons rotate both of the two main drive shafts in succession. In this case, the optimized placement of the secondary expansion inlet will be between two remaining exhaust outlets, which outlets are arranged such that one outlet passes each side of the secondary inlet before merging.

2차 팽창 증기가 주 팽창 로터리 피스톤의 일 회전당 두 개의 펄스로 유입되기 때문에, 2차 팽창은 하나의 증기 흐름으로 병합될 필요는 없으며, 각각의 펄스가 동시 발생되어 증기 흐름 방향에 실질적으로 접하도록 배치된 2차 팽창 유입구로 전달될 수 있으며, 상기 증기 흐름 방향은 2차 팽창 로터리 피스톤의 각 측에 있는 유입구에 최적화되어 있다. 2차 팽창 배출구와 2차 팽창 유입구 간의 거리가 짧을수록, 더 바람직하다. 이는 2차 팽창이 그 유입 포트를 주 팽창의 배기 포트에 가까이 구비해야 함을 의미한다. 또한, 이는 두 개의 팽창 시스템의 축이 평행함을 의미하며, 컴팩트하게 구성되고 그 결과 열역학적으로 유리한 배치를 가질 것이며, 2차 엔진은 (주 팽창에 대하여) 거꾸로 배치되며, 2차 팽창의 회전 방향은 주 팽창의 회전 방향과 반대 방향일 것이다(즉, 시계방향 대 반시계방향). 이는 진동을 최소화하고, 회전 관성의 변화로 인한 반작용력을 줄이는 장점을 갖는다. 다른 배향으로 배치된 다수의 챔버를 갖는 다른 2차 유입구 배치는 통상의 기술자에 의해 전술한 예로부터 일반화될 수 있다. Because secondary expansion steam enters two pulses per revolution of the primary expansion rotary piston, secondary expansion does not need to be merged into one steam stream, and each pulse is generated simultaneously to substantially contact the steam flow direction. To the secondary expansion inlet arranged so that the vapor flow direction is optimized for the inlet on each side of the secondary expansion rotary piston. The shorter the distance between the secondary expansion inlet and the secondary expansion inlet, the better. This means that the secondary expansion should have its inlet port close to the exhaust port of the main expansion. It also means that the axes of the two expansion systems are parallel, which will be compactly constructed and will therefore have a thermodynamically advantageous arrangement, the secondary engine being placed upside down (relative to the main expansion), and the direction of rotation of the secondary expansion. Will be opposite to the direction of rotation of the main expansion (ie clockwise versus counterclockwise). This has the advantage of minimizing vibration and reducing reaction forces due to changes in rotational inertia. Other secondary inlet configurations with multiple chambers arranged in different orientations can be generalized from the examples described above by those skilled in the art.

대안적으로, 결합을 통한 2차 팽창(즉, 기계적으로 연결된 팽창)을 사용하는 경우, 2차 팽창을 위해 사용될 모든 주 팽창은 이상적으로 2차 팽창용 유입구에서 대칭적으로 수렴하기 전에 동일한 길이 및 형상을 갖는 경로를 따를 것이다. 한 쌍의 로터리 피스톤의 각 로터리 피스톤으로부터 배출되는 배기물의 교차하는(alternating) 성질은 2차 팽창으로 정상 상태의 일련의 압력 펄스 입력을 제공하여, 매끄러운 동작을 제공할 것이며, 전술한 연결되지 않은 2차 팽창을 사용하는 경우와 같이, 2차 팽창 입력 각각에 최적의 분리된 입력을 제공하도록 전달되고 동시 발생될 수 있다. Alternatively, when using secondary expansion (ie, mechanically linked expansion) through coupling, all main expansions to be used for secondary expansion are ideally of the same length and length before they converge symmetrically at the secondary expansion inlet. It will follow a path having a shape. The alternating nature of the exhaust discharged from each rotary piston of a pair of rotary pistons will provide a steady series of pressure pulse inputs with secondary expansion, providing smooth operation, as described above. As with the differential expansion, it can be delivered and co-generated to provide an optimal separate input for each of the secondary expansion inputs.

복합 엔진을 사용하는 경우, 각각의 조기 배기(early exhaust)는, 일반적으로 주 팽창과 동일한 구동 샤프트 상에 장착될 2차 팽창 엔진으로 분리되어 개별적으로 전달될 수 있다. 이 경우, 조기 주 배기로부터 2차 팽창 유입구로의 경로는 가급적 가장 짧은 공기역학적 경로를 취하며, 두 엔진이 서로 가까이 그리고 평행하게 장착되는 것이 바람직하다. 주 팽창 로터리 피스톤 및 2차 팽창 로터리 피스톤의 로터리 피스톤들 간의 위상 관계는, 이상적으로 조기 배기의 펄스가 2차 로터리 피스톤 중 어느 하나를 위한 거의 전형적인 시간에 도달하여, 팽창 사이클의 시작 시에 도달하도록 설정된다. 최적의 시간은 모든 복합 팽창에서와 같이 부하에 따라 조금씩 변경될 수 있다. 실제로, 매우 큰 부하를 제외하고, 대부분의 증기가 매우 빠르게 이동함에 따라, 두 엔진 사이에 약간의 위상차가 있을 것이다. When using a composite engine, each early exhaust can be delivered separately and separately to a secondary expansion engine that will be mounted on the same drive shaft as the main expansion. In this case, the path from the early main exhaust to the secondary expansion inlet takes the shortest aerodynamic path as possible, and it is preferred that the two engines be mounted close to and parallel to each other. The phase relationship between the primary expansion rotary piston and the rotary pistons of the secondary expansion rotary piston ideally allows the pulse of premature exhaust to reach a nearly typical time for either of the secondary rotary pistons to reach the beginning of the expansion cycle. Is set. The optimum time can vary little by load, as in all complex expansions. Indeed, with the exception of very large loads, as most of the steam moves very fast, there will be a slight phase difference between the two engines.

주 팽창 및 2차 팽창이 동일한 쌍의 차축 상에 장착되는 경우, 로터리 피스톤의 반경은 동일해야 할 것이며, 2차 팽창을 위한 낮은 압력의 증기의 증가된 부피는 보다 두꺼운 디스크형 로터리 피스톤에 의해 제공되어야 할 것이며, 피스톤 면은 상대적인 단면에서 정사각형보다는 직사각형에 더 가까워진다. 유체 동역학에 기인한 효율적인 팽창에 있어서, 이러한 좁은 팽창 챔버 공간의 직사각형 비율에 대한 제한이 존재한다. 따라서, 통상의 기술자는, 동일한 차축 상에 있도록 단순하게 연결된 것이 아닌, 기어 트레인에 의해 기계적으로 연결된 복합 엔진 내에 2차 팽창을 고려할 수 있다. 2차 팽창의 차축 쌍은 주 팽창의 차축을 측면에서 둘러싸고(out-flank), 단순한 평행 기어를 통해 주 차축과 체결될 수 있으며, 기어 트레인 내의 홀수 개의 기어가 회전을 역전시키는 것(시계방향에서 반시계방향으로)을 명심하고, 기어 트레인 내의 짝수 개의 기어에 대해서는 그 반대로 적용된다. 결과적으로, 2차 팽창으로의 유입은 기어 트레인 내의 기어의 개수에 따라 주 팽창의 "상부" 또는 "하부"에 있을 수 있다. If the primary expansion and secondary expansion are mounted on the same pair of axles, the radius of the rotary piston will have to be the same, and the increased volume of low pressure steam for secondary expansion is provided by the thicker disk-shaped rotary piston The piston face should be closer to the rectangle than the square in the relative cross section. In efficient expansion due to fluid dynamics, there is a limit to the rectangular proportion of this narrow expansion chamber space. Thus, a person skilled in the art can consider secondary expansion in a composite engine mechanically connected by a gear train, rather than simply connected to be on the same axle. The pair of axles of the secondary expansion out-flank the axles of the primary expansion and can be engaged with the main axle through simple parallel gears, with the odd number of gears in the gear train reverse the rotation (in clockwise direction). Counterclockwise), and vice versa for even gears in the gear train. As a result, the inflow into the secondary expansion may be at the "top" or "bottom" of the main expansion, depending on the number of gears in the gear train.

동일한 차축 상에 주 팽창 및 2차 팽창을 갖는 기계적으로 연결된 복합 엔진 내의 2차 팽창을 갖는 경우, 외부의 동기화된 기어 및 주 차축 베어링 상의 마모를 감소시키는 간단한 수단이 있다. 도 8을 참조하면, 주 로터리 피스톤(2)으로부터 2차 팽창을 위해 사용될 증기의 펄스가 도시된다. 이러한 증기의 펄스가 로터리 피스톤(2)과 동일한 차축 상에 장착된 2차 팽창으로 전달되는 경우, 로터리 피스톤(2)의 2차 팽창이 구동되는 동안 로터리 피스톤의 주 팽창이 구동되지 않도록 상기 증기의 펄스가 타이밍을 가져, 마모를 최소화하는 관점에서 유리할 것이다. 이는 2차 팽창 증기를 로터리 피스톤(2)으로부터 주 팽창의 유입 영역을 향해 위로 전달함으로써 달성될 수 있으며, 동시에 2차 팽창 로터리 피스톤(2)의 상승된 캠 형상부가 주 팽창 로터리 피스톤(2)의 상승된 캠 형상부와 180°만큼 위상이 차이나게 한다. 동일한 차축의 맞은편 상에 있는 주 팽창 및 2차 팽창의 상승된 캠형상부를 갖는 것은 균형을 잡는 것에 있어서 일부 유리하지만, 완전한 균형을 위해서는 주 로터리 피스톤과 2차 로터리 피스톤을 개별적으로 균형 유지시키는 것이 필요할 것이다. In the case of secondary expansion in a mechanically coupled composite engine with primary and secondary expansion on the same axle, there is a simple means of reducing wear on the external synchronized gear and the main axle bearing. Referring to FIG. 8, a pulse of steam to be used for secondary expansion from the main rotary piston 2 is shown. When this pulse of steam is delivered to the secondary expansion mounted on the same axle as the rotary piston 2, the steam expansion of the rotary piston is prevented from being driven while the secondary expansion of the rotary piston 2 is driven. The pulses have timing, which would be advantageous in terms of minimizing wear. This can be achieved by transferring the secondary expansion steam up from the rotary piston 2 towards the inlet area of the main expansion, while at the same time the raised cam shape of the secondary expansion rotary piston 2 Phase out of phase with the raised cam feature. Having an elevated cam shape of primary expansion and secondary expansion on opposite sides of the same axle is partly advantageous in balancing, but for complete balance it is necessary to balance the primary and secondary rotary pistons individually. Will be needed.

통상의 기술자가 2차 팽창 증기를 로터리 피스톤(2)으로부터, 주 팽창의 배기 영역에 가까이 위치한 2차 팽창을 위한 유입구로 전달하도록 선택하는 경우, 유사한 원리가 적용될 수 있다. 이는 2차 팽창이 시작되기 전에 2차 팽창을 위해 사용될 증기를 위한 경로를 가급적 짧게 하기 위함일 수 있다. 로터리 피스톤(2)의 동일한 시계방향 회전을 유지하기 위해, 2차 팽창 로터리 피스톤(2)의 상승된 캠형상부는 약 90°만큼 위상이 차이날 것이며, 이는 도 8에 도시된 바로부터 이해할 수 있다. A similar principle can be applied when a person skilled in the art chooses to transfer secondary expansion steam from the rotary piston 2 to an inlet for secondary expansion located close to the exhaust area of the main expansion. This may be to keep the path as short as possible for the steam to be used for secondary expansion before secondary expansion begins. In order to maintain the same clockwise rotation of the rotary piston 2, the raised cam portion of the secondary expansion rotary piston 2 will be out of phase by about 90 °, which can be understood from the figure shown in FIG. .

유사하게, 로터리 피스톤(2)(도 5의 우측 참조)으로부터의 2차 팽창 증기가 측면 로터리 피스톤(1)(도 5의 좌측 참조)을 교차하는 배열이 통상의 기술자에 의해 구성될 수 있다. 두 개의 로터리 피스톤 차축 상에 구동력을 균등하게 분배함으로써 마모를 최소화하기 위함일 수 있으며, 동시에 2차 팽창을 향한 경로에서 증기 도관의 길이를 최소화하기 위함일 수 있으며, 가급적 공기역학적으로 매끄러운 도관을 갖기 위함일 수 있다. Similarly, an arrangement in which the secondary expansion steam from the rotary piston 2 (see right in FIG. 5) intersects the lateral rotary piston 1 (see left in FIG. 5) may be constructed by one skilled in the art. It may be to minimize wear by distributing the driving force evenly on the two rotary piston axles, and at the same time to minimize the length of the steam conduit in the path towards secondary expansion, preferably with aerodynamically smooth conduits. It may be for sake.

다양한 2차 팽창 비율 및 속도를 허용하고, 2차 팽창 피스톤 면의 반경 및 단면적을 변경하고, 2차 팽창 차축(상기 차축은 일반적으로 주 팽창 차축과 평행하지만, 반드시 상기 주 팽창 차축과 동일 평면 상에 위치할 필요는 없음)의 위치를 변경하는 많은 가능한 구조가 존재한다. 이러한 변수는 최종 응용을 위해 최적화될 수 있다. 일반적으로, 기계적으로 연결된 2차 팽창, 즉 복합 2차 팽창은 상대적으로 일정한 부하 또는 적어도 느리게 변하는 부하에 가장 적합하여, 최적의 에너지 성능을 위한 상기 변수들의 미세한 조절이 달성될 수 있다. 자동차와 같은 지상 수송 동력 장치보다는, 정적인 엔진, 특히 대형 발전기 장치(및 대형 해상 응용분야일 수도 있음)는, 상대적으로 느리게 변하는 부하를 갖고 또한 정적인 엔진 내의 추가적인 기계장치의 추가적인 중량과 무관한 복합 엔진에 가장 적합한 설정일 수 있다. 상대적으로 작은 에너지 효율에 대한 추가적인 문제를 정당화하는 것이 대형 발전 장치에서 가능하며, 이는 매우 큰 총 에너지 전환량이 연관되므로, 상대적으로 작은 에너지 효율의 개선이 큰 절약을 가져오기 때문이다. Allow various secondary expansion ratios and speeds, change the radius and cross-sectional area of the secondary expansion piston face, secondary expansion axles (the axles are generally parallel to the primary expansion axle, but must be coplanar with the primary expansion axle) There are many possible structures for changing the location of a). These variables can be optimized for the end application. In general, mechanically coupled secondary expansion, ie, composite secondary expansion, is most suitable for relatively constant loads or at least slowly varying loads, so that fine tuning of these parameters can be achieved for optimal energy performance. Rather than ground transportation power devices such as automobiles, static engines, especially large generator units (and possibly larger marine applications), have relatively slow changing loads and are independent of the additional weight of additional machinery in the static engine. This may be the best setting for a composite engine. It is possible to justify the additional problem of relatively small energy efficiency in large power plants, since a very large total energy conversion is involved, so that a relatively small improvement in energy efficiency leads to significant savings.

Claims (15)

증기로 구동되는 동일 이중 로터리 피스톤 동력 장치의 에너지 효율을 개선시켜, 밀접하게 끼워 맞추어진(close fitting) 팽창 챔버 내에서 증기 또는 다른 적절한 압축성 동작 유체의 팽창을 보다 완전하게 사용하는 동력 장치에 있어서,
a) 밸브의 마주보는 측면 상에 균형(balanced) 이중 입력 및 출력을 갖는 균형 로터리 가변 유입 차단 밸브를 사용하고,
b) 로터리 피스톤의 후단면(trailing face)이 팽창 챔버 하우징의 유입 포트를 지나갈 때 빠져나오는 동일 이중 로터리 피스톤 동력 장치의 주 팽창(primary expansion)으로부터 획득된 배출 증기를 사용하며, 2차 팽창(secondary expansion)의 배기 유출구는 팽창 챔버 하우징의 만곡부 내에서 주 팽창의 유입구로부터 약 180°만큼 떨어진 위치에 배치되며, 배압(back-pressure)이 주 팽창으로 전달되지 않으며,
c) 로터리 피스톤의 평평한 면과 팽창 챔버 하우징의 인접면 간의 증기 누출은 밀봉(seals) 및 홈의 특별한 배치에 의해 방지되고,
d) 이어지는 청구항 중 적어도 한 항의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
In a power unit that improves the energy efficiency of the same dual rotary piston power unit driven by steam, more fully utilizing the expansion of steam or other suitable compressible working fluid in a close fitting expansion chamber,
a) use a balanced rotary variable inlet shutoff valve having balanced dual inputs and outputs on opposite sides of the valve,
b) using secondary steam obtained from the primary expansion of the same double rotary piston power unit exiting as the trailing face of the rotary piston passes the inlet port of the expansion chamber housing, the exhaust outlet of the expansion is located at a position about 180 ° from the inlet of the main expansion within the bend of the expansion chamber housing, and no back-pressure is transmitted to the main expansion,
c) vapor leakage between the flat face of the rotary piston and the adjacent face of the expansion chamber housing is prevented by special arrangement of seals and grooves,
d) a power plant comprising a combination of at least one of the following claims.
제 1항에 있어서,
균형 로터리 가변 유입 차단 밸브는 두 쌍의 유입 포트 및 배출 포트를 갖는 하우징 내에서 회전하는 실린더를 포함하고,
상기 실린더는 상기 실린더의 원주 주위에 형성된 복수의 쌍의 홈을 가지며,
복수의 홈은 특정 응용분야에서 사용될 기결정된 개수의 유입 차단 설정(inlet cut-off settings)에 대응하며, 유입구 및 배출구의 패턴은 원주 주위에서 교번적으로 나타나며(alternating),
밸브로 유입되는 증기에 의한 종래의 수차 또는 터빈 효과는 상기 실린더가 같은 방향으로 회전하는 것을 도와주는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The balanced rotary variable inlet shutoff valve includes a cylinder that rotates in a housing having two pairs of inlet and outlet ports,
The cylinder has a plurality of pairs of grooves formed around the circumference of the cylinder,
The plurality of grooves correspond to a predetermined number of inlet cut-off settings to be used in a particular application, with patterns of inlet and outlet alternating around the circumference,
A conventional aberration or turbine effect by the steam entering the valve helps the cylinder to rotate in the same direction.
제 2항에 있어서,
상기 홈은 상기 실린더의 회전축에 수직한 평면 내에 배향되고,
상기 홈은 상기 실린더 주위로 180°중 기결정된 부분만큼 연장되고,
상기 기결정된 부분은 증기의 유입 차단에 요구되는 부분과 동일한 부분이고,
50%의 유입 차단을 갖는 예는 동일한 평면 내에 두 개의 홈을 가지며, 각각의 홈은 90°만큼 연장되고, 로터리 밸브의 실린더의 원주 주위에서 균일 간격으로 이격되고,
하나의 홈이 로터리 밸브의 실린더 주위로 한 바퀴 연장 가능하고,
완전한(full) 증기 압력이 팽창 챔버에 연속적으로 작용되는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 2,
The groove is oriented in a plane perpendicular to the axis of rotation of the cylinder,
The groove extends by a predetermined portion of 180 ° around the cylinder,
The predetermined portion is the same portion as the portion required for blocking the inflow of steam,
An example with 50% inlet shutoff has two grooves in the same plane, each groove extending by 90 °, spaced evenly around the circumference of the cylinder of the rotary valve,
One groove can extend one round around the cylinder of the rotary valve,
Power device, characterized in that full steam pressure is continuously applied to the expansion chamber.
제 2항에 있어서,
상기 홈 및 제 7항의 리세스의 전단 에지(leading edge)는 나란히 정렬되어, 유입 차단의 시작에 대응되는 부분이 실질적으로 일직선으로 나란히 정렬되는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 2,
The leading edge of the recess and the recess of claim 7 are aligned side by side such that the portions corresponding to the start of the inlet shutoff are aligned substantially in line.
제 2항에 있어서,
상기 홈의 쌍 및 제 7항의 리세스의 비-원주(non-circumferential) 에지 각각은, 밸브로의 입구, 밸브를 통과하는 통로 및 밸브에서 나오는 출구 상의 고속 고압의 증기 내에 난류를 최소화하도록, 공기역학적으로 만곡된 형상을 가지며,
a) 만곡된 형상은 실린더의 회전축에 수직한 단면 평면 내에 위치하고, 상대적으로 작은 곡률반경을 갖는 두 개의 짧은 곡선이며, 상대적으로 큰 곡률반경을 갖는 하나의 긴 현과 같은 곡선과 만나며, 모든 곡선은 일반적으로 제조의 편의를 위해 원형의 호이지만 다른 적절한 공기역학적 윤곽선을 배제하지 않으며, 두 개의 짧은 곡선은 제 8항에 기술되는 바와 같이 유입 포트 및 배출 포트를 형성하는 홀과 실질적으로 일직선을 이루는 각도로 상기 실린더의 면과 만나며, 유입구 및 배출구의 각도는 제 8항에 기술되는 바와 같이 유입구 및 배출구가 하우징을 통과함에 따라 유입 포트 및 배출 포트의 각도와 일반적으로 균등하지만 반드시 그러하지는 않으며,
b) 실린더의 회전축을 포함하는 평면의 단면 내에서, 제 2항의 홈 또는 제 7항의 리세스의 형상은, 실린더의 면에 실질적으로 수직한 각도로 면을 빠져나오는 홈 또는 리세스의 측면을 가지며, 바람직하게 공기역학적으로 매끄러운 윤곽선 내에서 측벽에 연결된 홈 또는 리세스의 기저부를 갖는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 2,
Each of the pair of grooves and the non-circumferential edges of the recesses of the recesses 7 provide air to minimize turbulence in the high pressure, high pressure steam on the inlet to the valve, the passage through the valve and the outlet from the valve. Has a mechanically curved shape,
a) The curved shape is located in a cross-sectional plane perpendicular to the axis of rotation of the cylinder and is two short curves with a relatively small radius of curvature and meets one long string-like curve with a relatively large radius of curvature, all curves being generally Circular arc for convenience of manufacture, but does not exclude other suitable aerodynamic contours, and the two short curves are at an angle substantially in line with the holes forming the inlet and outlet ports as described in claim 8. It meets the face of the cylinder and the angles of the inlet and outlet are generally equal but not necessarily the angles of the inlet and outlet ports as they pass through the housing as described in claim 8,
b) Within the cross section of the plane including the axis of rotation of the cylinder, the shape of the groove of claim 2 or the recess of claim 7 has a side of the groove or recess exiting the face at an angle substantially perpendicular to the face of the cylinder. And preferably a base of a groove or recess connected to the sidewall within an aerodynamically smooth contour.
제 3항에 있어서,
홈의 개수는 유입 차단의 기결정된 설정의 개수에 대응하여 복수 개이고,
상기 유입 차단의 기결정된 설정은 예를 들어 네 개의 설정을 갖는 유입 차단 밸브에서 100%, 50%, 20% 및 10%이며,
상기 홈의 쌍은 실린더의 회전축을 따라 균일하게 분포되고, 홈들은 대략 동일한 간격만큼 이격되어, 홈의 각 쌍 사이에 압력 하의 증기를 포함하기 위한 적절한 두께의 물질을 포함하고,
제 9항에 기술된 밸브 하우징 내부에서 고속 회전하는 실린더의 안정성을 보장하기에 충분히 넓은 실린더의 각 단부에 견부(shoulder)를 가져, 마모가 균등하게 분포되고 감소되는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 3,
The number of grooves is plural corresponding to the number of predetermined settings of the inflow blocking,
The predetermined setting of the inlet shutoff is, for example, 100%, 50%, 20% and 10% in an inlet shutoff valve having four settings,
The pair of grooves are uniformly distributed along the axis of rotation of the cylinder, the grooves being spaced approximately equally apart, comprising a material of a suitable thickness to contain steam under pressure between each pair of grooves,
A power unit having shoulders at each end of the cylinder which is wide enough to ensure the stability of the cylinder rotating at high speeds within the valve housing described in claim 9, so that wear is evenly distributed and reduced.
제 1항에 있어서,
밸브는 두 쌍의 유입 포트 및 배출 포트를 갖는 하우징 내에서 회전하는 실린더를 포함하고,
상기 실린더는 복수의 쌍의 홈이 아닌, 한 쌍의 동일 3면(eqeual three-sided) 리세스를 가지며,
리세스는 실린더의 외측면 상에 형성되고, 3면 리세스 중 일 에지는 원주를 따라 형성되고, 다른 두 개의 에지는 리세스의 에지가 각각 유입 포트 및 배출 포트를 지날 때 유입 차단 지점 및 배출 차단 지점에 대응하며,
두 개의 배출구 및 두 개의 유입구의 패턴 및 배향은 원주 주위에서 교번적으로 나타나며,
밸브에 유입되고 리세스의 에지와 직면하는 증기의 수차 또는 터빈 효과는 실린더가 같은 방향으로 회전하도록 도와주는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The valve includes a cylinder rotating in a housing having two pairs of inlet and outlet ports,
The cylinder has a pair of equal three-sided recesses, rather than a plurality of pairs of grooves,
A recess is formed on the outer side of the cylinder, one edge of the three-sided recess is formed along the circumference, and the other two edges are the inlet blocking point and the outlet when the edge of the recess passes through the inlet and outlet ports, respectively. In response to a blocking point,
The pattern and orientation of the two outlets and the two inlets appear alternately around the circumference,
The power aberration or turbine effect of the steam entering the valve and facing the edge of the recess helps the cylinder to rotate in the same direction.
제 2항 또는 제 7항의 로터리 밸브 실린더는 견고한 회전 샤프트 상에 동축으로 장착되어,
a) 나사, 핀 등과 같은 받침 및 고정 장치를 사용하여, 예컨대 일반적으로 스파인(spines), 키(keys), 키 홈, 정다각형 단면 및 다각형 단면을 통해, 샤프트의 외측면과 실린더 내에 형성된 홀의 내측면의 형상들이 합치됨으로써, 샤프트를 따라 실린더가 밀접하게 끼워 맞춰지지만 길이 방향으로 자유롭게 이동하도록 하고, 샤프트를 따르는 실린더의 이동 길이는 조절 가능하게 고정될 수 있고,
b) 샤프트는 실린더의 적어도 일 단부로부터 연장되고, 일반적으로 각 단부에 적어도 하나가 구비되고, 상기 샤프트는 로터리 베어링에 의해 고정되고, 베어링의 내측부는 샤프트의 적어도 일 단부 근처에서 고정되고, 로터리 베어링의 외측부는 제 9항의 밸브 하우징에 고정되고,
c) 샤프트는 제 1항의 엔진과 동일한 속도로 회전하고, 샤프트는 기어, 타이밍 벨트, 특히 노치가 형성된 벨트와 풀리, 및 타이밍 체인 등과 같은 로터리 전달 장치에 의해 엔진의 주 구동 샤프트에 연결되고, 샤프트는 주 엔진 구동 샤프트와 동일한 각속도로 회전하고, 로터리 전달 장치는 주 엔진 구동 샤프트 중 적어도 하나에 연결되고, 타이밍 체인 및 타이밍 기어에 비해 노치가 형성된 타이밍 벨트와 풀리는 매우 매끄러운 동작을 하고, 타이밍을 빠르게 하고 느리게 하는 조절이 자키 풀리(jockey pulley) 등을 통해 용이하게 달성될 수 있으며, 타이밍 기어를 사용하는 경우, 상기 타이밍 기어는 분리된 세트의 평 기어 및 베벨 기어 등에 연결될 수 있어, 로터리 유입 밸브 및 주 엔진 유입구가 보다 근접하게 접근될 수 있으며, 제 2 세트의 기어 또는 주 기어의 제 2 부분은 주 구동 샤프트 상에 장착되어, 함께 회전하지만 주 엔진 동기화 기어로부터 분리되어, 주 엔진 동기화 기어 상에 불균일한 마모가 방지되며,
d) 주 엔진 동기화 기어 휠의 적어도 일 분리된 부분의 형태로, 그리고 로터리 밸브 그 자체를 포함하는 로터리 전달 장치를 통해, 직접적으로 주 엔진 구동 샤프트 중 하나에 연결되는 추가적인 회전 질량의 관성 모멘트는, 다른 주 엔진 로터리 피스톤 및 적절하게 증가되고 대칭적으로 분포된 질량을 갖는 동기화된 기어휠에 의해 균형이 잡혀, 전체 엔진의 불균형적인 관성 반작용 없이 회전 가속이 일어나고,
e) 로터리 전달 장치는 적어도 하나의 구성요소의 회전을 조절하여, 모든 유입 차단의 동일한 전진 및 지연을 달성할 수 있게 하고, 로터리 조절의 예는 주 엔진 동기화 샤프트에 연결된 로터리 장치의 보조 회전에 의해 수행되고, 상기 보조 회전은 일부 회전하고, 그러브 나사(grub screws), 테이퍼드 나사(tapered screws)와 볼트, 고정 나사, 테이퍼드 키, 및 일 세트의 홀 안의 핀에 의해 조절 가능하게 고정될 수 있으며, 유사한 로터리 조절이 로터리 밸브의 샤프트에 고정된 로터리 전달 컴포넌트, 및 자키 풀리 등과 같은 추가적인 로터리 컴포넌트의 동작에 의해 타이밍 벨트 또는 체인의 길이를 변경하는 수단에서, 주 엔진에 대한 밸브 하우징의 배치를 조절함으로써 수행되어, 유입 차단 타이밍의 전진 및 지연이 달성되는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The rotary valve cylinder of claim 2 or 7 is mounted coaxially on a rigid rotating shaft,
a) the inner side of the shaft and the inner side of the hole formed in the cylinder, using, e.g., spines, keys, key grooves, regular polygonal cross sections and polygonal cross sections, using support and fixing devices such as screws, pins, etc. By matching the shapes of, the cylinder is closely fitted along the shaft but allows the cylinder to move freely in the longitudinal direction, and the moving length of the cylinder along the shaft can be adjusted fixedly,
b) the shaft extends from at least one end of the cylinder, generally at least one is provided at each end, the shaft is fixed by a rotary bearing, the inner side of the bearing is fixed near at least one end of the shaft, and the rotary bearing The outer portion of the fixed to the valve housing of claim 9,
c) the shaft is rotated at the same speed as the engine of claim 1, the shaft being connected to the main drive shaft of the engine by means of a rotary transmission device such as gears, timing belts, especially notched belts and pulleys, timing chains, etc. Rotates at the same angular speed as the main engine drive shaft, the rotary transmission is connected to at least one of the main engine drive shafts, and the notched timing belt and pulley have a very smooth motion and speed up the timing compared to the timing chain and the timing gear. And slow adjustment can be easily achieved through jockey pulleys and the like, and when using timing gears, the timing gears can be connected to separate sets of spur gears and bevel gears, such as rotary inlet valves and The main engine inlet can be approached more closely, and the second set of gears or main The second portion of air is mounted on the main drive shaft, the rotation state but is separated from the engine synchronizing gear, and preventing the non-uniform wear on the main drive with gear synchronization,
d) the moment of inertia of the additional rotating mass directly connected to one of the main engine drive shafts, in the form of at least one separate part of the main engine synchronizing gear wheel, and via a rotary transmission device comprising the rotary valve itself, Balanced by other main engine rotary pistons and synchronized gearwheels with appropriately increased and symmetrically distributed masses, rotational acceleration occurs without unbalanced inertial reactions of the entire engine,
e) The rotary delivery device adjusts the rotation of the at least one component so that the same forward and delay of all inlet cutoffs can be achieved, an example of the rotary adjustment being by auxiliary rotation of the rotary device connected to the main engine synchronization shaft. And the secondary rotation is partially rotated and adjustablely fixed by grub screws, tapered screws and bolts, set screws, tapered keys, and pins in a set of holes. The arrangement of the valve housing relative to the main engine may be achieved by means of a similar rotary adjustment, the means of changing the length of the timing belt or chain by the operation of a rotary transmission component fixed to the shaft of the rotary valve, and additional rotary components such as jockey pulleys and the like. Power supply, characterized in that the forward and delay of the inflow shutoff timing is achieved.
제 1항에 있어서,
균형 로터리 유입 차단 밸브는 단부가 견고하게 밀봉된 중공형 실린더 형상의 밸브 하우징을 포함하고,
하우징 상의 적어도 일 단부는 중앙에 형성된 원형 홀을 가져, 제 8항의 샤프트가 하우징 내에서 밀접하게 끼워 맞춰진 상태로 자유롭게 회전하도록 하고,
샤프트는 제 8항의 회전 조절 및 회전 전달 장치에 연결되도록 하우징으로부터 충분히 돌출되고,
밸브 하우징은 제 3항의 홈이 형성된 실린더 또는 제 7항의 리세스가 형성된 실린더와 작은 간격을 유지한 채 자유롭게 회전하도록 하는 내부 직경을 갖는 중공형 실린더이며,
엄밀한 증기 기밀을 요구하지 않더라도, 제 8항의 베어링을 고압의 증기로부터 보호하는 것과 관련된 증기 밀봉에 의해 상기 증기 기밀이 수행되고, 추가적인 증기 밀봉이 밸브 하우징의 외측 경계에 구비되고,
일반적으로 단부가 폐쇄된 실린더 하우징의 적어도 일 단부는 제거되고, 볼트, 나사 등, 포지셔닝 러그와 키(positioning lugs and keys), 개스킷, 및 통상의 기술자에게 일반적으로 알려진 압력 베셀의 밀봉과 관련된 프로세스를 사용하여 다시 고정될 수 있어, 하우징은 제조, 유지보수 및 수리를 위해 용이하게 조립되고 분해될 수 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The balanced rotary inlet shutoff valve comprises a hollow cylindrical valve housing with a tightly sealed end,
At least one end on the housing has a circular hole formed in the center to allow the shaft of claim 8 to rotate freely in a tight fit within the housing,
The shaft protrudes sufficiently from the housing to be connected to the rotation control and rotation transmission device of claim 8,
The valve housing is a hollow cylinder having an inner diameter to rotate freely at a small distance from the grooved cylinder of claim 3 or the recessed cylinder of claim 7,
Although not requiring exact vapor tightness, said vapor tightness is carried out by a vapor seal associated with protecting the bearing of claim 8 from high pressure steam, and an additional vapor seal is provided at the outer boundary of the valve housing,
Generally at least one end of the closed cylinder housing is removed and processes relating to sealing of positioning vessels and keys, gaskets, and pressure vessels generally known to those skilled in the art, such as bolts, screws, etc. And can be re-fixed using, so that the housing can be easily assembled and disassembled for manufacturing, maintenance and repair.
제 9항에 있어서,
증기의 유입구 및 배출구를 위한 홀은 밸브 하우징 내에 형성되며,
기결정된 상대적으로 작은 거리는 유입 포트 및 배출 포트 각각의 인접한 경계를 분할하며,
기결정된 거리는 제조 물질이 증기 압력 하에서 변형되지 않도록 설정되고, 밸브 하우징으로의 유입 포트 및 배출 포트의 입구 및 출구의 각도는 제조 물질에 적합하게 설정되고,
유입 포트 및 배출 포트 라인의 입구 및 출구의 각도는 실질적으로 한 쌍의 홈을 포함하는 평면 내에 형성되고, 난류를 최소화하는 실린더의 곡면에 대한 각도이며,
상기 곡면에 대한 각도는 둥근 에지를 갖는 완만한 각도이지만, 다른 각도 및 다른 윤곽선을 배제하지 않으며,
제 5항에 기술된 바와 같이 실질적으로 짧은 곡선이 실린더를 빠져나감에 따라, 선택된 각도는 실질적으로 홈의 각도에 매칭되며,
하우징 내의 홀은 일반적으로 원형이고, 적어도 하나의 홈에 걸쳐 연장되도록 충분히 넓고 동시에 홈들 사이의 분할부에 걸쳐 연장되도록 충분히 넓어, 실린더에 대한 유입 차단 포트 및 배출 차단 포트의 슬라이딩이 하나의 차단 설정으로부터 다른 차단 설정으로 매끄럽게 전환되며, 항상 증기 도관의 단면이 대략적으로 동일한 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 9,
Holes for the inlet and outlet of the steam are formed in the valve housing,
The predetermined relatively small distance divides adjacent boundaries of each of the inlet and outlet ports,
The predetermined distance is set so that the manufactured material does not deform under the vapor pressure, the angles of the inlet and outlet of the inlet and outlet ports to the valve housing are set appropriately for the manufactured material,
The angles of the inlet and outlet of the inlet and outlet port lines are formed in a plane that substantially includes a pair of grooves and are angles to the curved surface of the cylinder to minimize turbulence,
The angle to the surface is a gentle angle with rounded edges, but does not exclude other angles and other contours,
As the substantially short curve exits the cylinder as described in claim 5, the selected angle substantially matches the angle of the groove,
The holes in the housing are generally circular and wide enough to extend over at least one groove and at the same time wide enough to extend over the divider between the grooves so that sliding of the inlet and outlet blocking ports to the cylinder from one blocking setting A power plant that transitions smoothly to another shutoff setting, wherein the cross section of the steam conduit always has approximately the same cross section.
제 1항에 있어서,
증기로 구동하는 동일 이중 로터리 피스톤 동력 장치는 증기의 2차 팽창을 가지며, 일반적인 중앙의 정중선(midline)이 배치된 주 배기 포트에 추가하여 두 개의 조기(early) 배기 포트를 배치함으로써, 2차 팽창의 유입구로부터의 배압이 주 팽창의 비-구동 피스톤 면으로 배압을 전달하지 않으며,
하나의 조기 배기 포트가 주 팽창 챔버의 각 측에 위치하며, 각각의 로터리 피스톤에 대하여 하나의 조기 배기구가 구비되며, 조기 배기 포트를 통해 증기가 2차 팽창으로 전달되고,
a) 동일한 비-구동 피스톤의 후단면이 팽창 챔버 하우징에 가까이 접근하면 비-구동 로터리의 전단 피스톤 면에 인접한 팽창 챔버의 주변부 주위의 지점에서 포트의 개방이 시작되어, 비-구동 로터리 피스톤의 전단면 및 후단면 사이에 중간 압력의 증기가 갇히도록 조기 배기구가 배치되고, 상기 증기의 압력은 주 증기 입력 영역에서 주 팽창 후의 증기의 압력과 대략 동일하며, 중간 압력의 증기는 주 입력 영역에 더 이상 연결되지 않게 된 후 그리고 갇힌 증기가 중앙의 주 배기구에 노출되기 전에 2차 팽창으로 전달되며,
b) 조기 배기 포트는 상기 지점에서 시작되는 팽창 챔버 내의 홀이며, 적절한 작은 거리만큼 연장되고, 주 엔진의 약 1/4 회전 동안 걸리는 시간 내에 상기 중간 압력을 갖는 갇힌 증기의 대부분을 전달 가능한 적절한 단면을 가지며,
c) 조기 배기 포트의 홀은 공기역학적인 단면을 가지며, 홀은 공기역학적인 윤곽선에서 주 팽창 챔버로 진입하고, 적어도 처음에 일반적으로 두 개의 로터리 피스톤의 평면 내에 위치하며,
d) 조기 배기 포트의 홀은 완만한 각도로 원형의 주 팽창 챔버에 접하도록 진입하여, 갇힌 증기의 이동을 도와주고,
e) 조기 배기 포트의 홀과 주 팽창 챔버의 원형 곡선 사이의 인터페이스는, 제조 물질 및 연관된 힘에 적합하도록 공기역학적으로 윤곽이 형성된 전단 에지 및 후단 에지를 가지며,
f) 2차 팽창을 향한 도관의 단면 표면적은 적어도 일정하고, 감소하지 않으며, 바람직하게 아주 약간 증가하여, 대량의 중간 압력 증기를 전달하도록 도와주고,
g) 2차 팽창을 향한 도관의 3차원 형상은 적어도 2차원에서 공기역학적인 곡선이고, 주 배기구와 합류하지 않더라도 중앙의 주 배기구의 영역을 향하도록 형성되어, 두 개의 주 팽창 로터리 피스톤으로부터의 조기 배기구가 동일한 길이의 도관을 통해 합쳐져, 교번하는 펄스가 2차 팽창의 유입구에 도달하고,
h) 2차 팽창 엔진은 낮은 압력에서 중간 압력의 로터리 엔진이고, 바람직하게 적절한 사이즈의 동일 이중 로터리 피스톤 엔진이지만, 터빈, 역방향 "루트" 블로워 및 왕복 엔진과 같은 다른 동력 장치를 배제하지는 않으며,
i) 최종 2차 팽창은:
j) 주 팽창에 기계적으로 연결되지 않은 보조 엔진으로서, 부하가 변하는 2차 팽창 및 주 팽창 둘 모두를 갖는 최적의 복합 팽창 간의 충돌을 방지하며, 2차 팽창 엔진은 바람직하게 발전 시스템 및 다른 주변 장치를 구동하는 보조 엔진; 또는
k) 기계적으로 연결된 복합 엔진으로서, 동일한 구동 샤프트를 공유함으로써 주 구동 시스템이 2차 팽창에 연결되거나, 다른 고정 또는 가변 기계적 로터리 전달 시스템을 통해 연결되는 복합 엔진이며,
l) 각각의 조기 배기구를 갖는 기계적으로 연결된 복합 팽창은 주 팽창과 동일한 구동 샤프트 상에 장착된 2차 팽창 엔진에 개별적으로 연결되며, 조기 주 배기구로부터 2차 팽창 유입구로 이어지는 경로는 가급적 최단의 공기역학적 경로이고, 2차 로터리 피스톤 중 하나가 팽창 사이클의 시작 시에 도달하는 대략 일반적인 시간에 조기 배기구의 펄스가 2차 팽창 유입구에 도달하도록, 주 팽창 로터리 피스톤과 2차 팽창 로터리 피스톤의 로터리 피스톤 간 위상 관계가 형성되고, 동일한 차축 상의 주 로터리 피스톤 및 2차 로터리 피스톤의 상승된 캠 형상부는 위상이 적절하게 차이 나는 관계를 가지며, 위상 관계는, 주 팽창의 구동력이 2차 로터리 피스톤이 구동하지 않을 때 가급적 발생하고, 2차 로터리 피스톤이 구동할 때 주 팽창이 구동하지 않도록 형성되어, 로터리 피스톤 및 관련된 동기화 기어와 베어링에 마모가 최소화되도록 하며,
m) 2차 팽창 시스템의 배기물은 잔여 주 팽창 배기물로부터의 증기와 합쳐지기 전에 적어도 부분적으로 응축될 수 있어, 주 팽창 배기물로부터 2차 팽창 배기물로의 역류를 감소시키지만, 주 팽창 배기물과 2차 팽창 배기물의 조기 결합이 배제되지는 않는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The same dual rotary piston power unit driven by steam has a secondary expansion of steam, and by arranging two early exhaust ports in addition to the main exhaust port with a typical midline arrangement, secondary expansion Back pressure from the inlet of does not transfer back pressure to the non-driven piston face of the main expansion,
One early exhaust port is located on each side of the main expansion chamber, one early exhaust port is provided for each rotary piston, and steam is transferred to the secondary expansion through the early exhaust port,
a) When the rear end face of the same non-driven piston approaches the expansion chamber housing, opening of the port begins at a point around the periphery of the expansion chamber adjacent to the front piston face of the non-driven rotary, leading to the front of the non-driven rotary piston. An early vent is arranged to trap the medium pressure steam between the cross section and the rear end surface, the pressure of the steam being approximately equal to the pressure of the steam after the main expansion in the main steam input region, and the medium pressure steam is further added to the main input region. After an abnormal disconnect and before the trapped steam is exposed to the central main exhaust, it is transferred to secondary expansion,
b) the premature exhaust port is a hole in the expansion chamber starting at this point, which extends by a suitable small distance and is capable of delivering most of the trapped vapor with the intermediate pressure in time taken for about a quarter of a turn of the main engine Has,
c) the hole of the early exhaust port has an aerodynamic cross section, the hole enters the main expansion chamber at an aerodynamic contour, at least initially located generally in the plane of the two rotary pistons,
d) holes in the premature exhaust port enter the circular main expansion chamber at a gentle angle to assist in the movement of the trapped vapor,
e) the interface between the hole in the premature exhaust port and the circular curve of the main expansion chamber has an aerodynamically contoured front and trailing edges adapted to the material of manufacture and associated forces,
f) the cross-sectional surface area of the conduit towards secondary expansion is at least constant, not decreasing, preferably only slightly increasing, to assist in delivering large amounts of medium pressure steam,
g) the three-dimensional shape of the conduit towards secondary expansion is an aerodynamic curve in at least two dimensions and is formed to face the area of the central main exhaust port, even if it does not join the main exhaust port, prematurely from the two main expansion rotary pistons. The exhaust ports merge through conduits of the same length so that alternating pulses reach the inlets of the secondary expansion,
h) The secondary expansion engine is a low pressure to medium pressure rotary engine and is preferably of the same sized dual rotary piston engine, but does not exclude other power units such as turbines, reverse "root" blowers and reciprocating engines,
i) The final secondary expansion is:
j) A secondary engine that is not mechanically connected to the primary expansion, which prevents collisions between an optimal composite expansion having both secondary and primary expansion with varying loads, wherein the secondary expansion engine is preferably a power generation system and other peripherals. An auxiliary engine for driving the; or
k) a mechanically connected composite engine, wherein the main drive system is connected to the secondary expansion by sharing the same drive shaft, or is a combined engine connected via another fixed or variable mechanical rotary transmission system,
l) The mechanically connected complex expansion with each early exhaust outlet is individually connected to a secondary expansion engine mounted on the same drive shaft as the primary expansion, and the path from the early main exhaust to the secondary expansion inlet is as short as possible. Between the main expansion rotary piston and the rotary expansion piston of the secondary expansion rotary piston so that the pulse of the early exhaust port reaches the secondary expansion inlet at approximately the normal time that one of the secondary rotary pistons reaches the start of the expansion cycle. A phase relationship is formed, and the raised cam shapes of the main rotary piston and the secondary rotary piston on the same axle have a proper phase difference, and the phase relationship indicates that the driving force of the main expansion does not drive the secondary rotary piston. Occurs when possible, so that the primary expansion does not drive when the secondary rotary piston The sex, and so that the wear is minimized in the rotary piston and the associated synchronizing gear and the bearing,
m) The exhaust of the secondary expansion system can at least partially condense before it merges with the vapor from the remaining primary expansion exhaust, reducing the backflow from the primary expansion exhaust to the secondary expansion exhaust, but Power plant characterized in that premature combination of water and secondary expansion exhaust is not excluded.
제 1항에 있어서,
증기로 구동되는 동일 이중 로터리 피스톤 엔진의 팽창 챔버의 평평한 표면의 증기 밀봉은 실질적으로:
a) 각각의 로터리 피스톤이 두 개의 평평한 면을 가지고, 상기 평평한 면 각각은 로터리 피스톤의 평평한 면의 주변부 근처의 곡선형 홈 내에 맞추어진 하나의 곡선형 납작한 밀봉으로 맞추어지며, 곡선은 보다 큰 반경 및 보다 작은 반경을 갖는 각각의 로터리 피스톤의 두 개의 반원형 호와, 전단 피스톤 면 및 후단 피스톤 면을 형성하는 두 개의 기어 치형 단면을 따르며, 밀봉을 포함하는 홈은 밀봉이 홈의 측면에 의해 잘 지지되도록 충분히 깊이 형성되고, 홈의 기저부는, 적절한 개수의 스프링을 구비하는 리세스를 포함하고, 상대적으로 균일하게 분포된 적절한 압력이 밀봉에 가해지도록 상기 밀봉 주위에 배치되고, 밀봉은 날카로운 모서리에서 넓어지고 깊어져 해당 영역에 가해지는 추가적인 응력을 견디며,
b) 각각의 로터리 피스톤은 두 개의 평평한 면을 가지며, 상기 평평한 면 각각은 일 세트의 직선형 밀봉 세그먼트 또는 하나의 다각형 밀봉으로 맞추어지며, 밀봉은 다각형 또는 정다각형 중 어느 하나이고, 대안적으로 직선형 세그먼트는 완만한 곡선을 가지며, 상기 곡선은 피스톤의 회전중심을 중심으로 한 호에 의해 형성되는 곡률보다 더 작은 곡률을 가져, 마모가 로터리 피스톤의 평평한 면의 보다 넓은 영역에 걸쳐 분포되고, 증기 밀봉이 장기간 개선되도록 하고, 제조가 용이하도록 하며,
c) 네 개의 원형 밀봉이 팽창 챔버 엔진 하우징의 두 개의 평평하고 평행한 측면 각각에 형성된 홈 내에 구비되며, 밀봉은 각각의 로터리 피스톤의 회전축 상에 중심이 형성되어, 로터리 피스톤의 평평한 면의 측면에서 아래로 향하는 증기의 누출 및 주 구동 샤프트 베어링을 향한 증기의 누출이 감소되고,
d) 팽창 챔버의 평평하고 평행한 측면 각각에 형성된 홈 내의 두 개의 실질적으로 직선형인 밀봉, 홈 및 밀봉은, 각각의 로터리 피스톤의 축에 대하여 반경 방향으로 배향되고, 두 개의 로터리 피스톤의 두 축을 포함하는 평면 상에 배향되며, 밀봉의 폭은 로터리 피스톤이 중앙 지점에 체결됨에 따라 적어도 로터리 피스톤의 적절한 기어 치형 단면의 원주 거리를 가로질러 연장되도록 충분히 넓으며, 밀봉은 중앙 지점에서 두 개의 피스톤 면이 지나가는 도중 과도하게 기울어지는 것을 방지하도록 충분히 넓어, 임계 중앙 지점에서 하우징의 평평한 측면의 밀봉이 개선되며,
e) 밀봉은 직선형 밀봉에 의해 결합되는 두 개의 원형 밀봉과 결합되며, 직선형 밀봉은 원형 밀봉의 접선과 직각을 이루고, 모든 컴포넌트가 평평한 평면 내에 있으며, 결합 영역은 적절하게 윤곽이 형성되고 결합의 두께는 결합된 밀봉의 동작 시 전달되는 추가적인 힘을 견디도록 적절하게 형성되어, 원형 밀봉으로 고정시킴으로써 보다 높은 안정성이 중앙의 밀봉에 제공되며, 스프링이 장착되거나 쐐기가 형성된 분리 지지부 등을 갖는 분리된 직선형 밀봉 및 원형 밀봉의 사용을 배제하지는 않는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The vapor seal of the flat surface of the expansion chamber of the same dual rotary piston engine driven by steam is substantially:
a) each rotary piston has two flat faces, each flat face being fitted with one curved flat seal fitted in a curved groove near the periphery of the flat face of the rotary piston, the curve having a larger radius and Two semicircular arcs of each rotary piston with a smaller radius and two gear tooth cross sections forming a front piston face and a rear piston face, wherein the groove containing the seal is such that the seal is well supported by the side of the groove. Formed deep enough, the base of the groove comprises a recess with an appropriate number of springs, disposed around the seal such that a relatively uniformly distributed appropriate pressure is applied to the seal, the seal widens at a sharp edge and Deepens to withstand the additional stress on the area,
b) each rotary piston has two flat faces, each of which is fitted with a set of straight sealing segments or one polygonal seal, the seal being either polygonal or regular polygonal, alternatively the straight segment It has a gentle curve, which has a curvature smaller than the curvature formed by an arc centered on the center of rotation of the piston, so that wear is distributed over a wider area of the flat face of the rotary piston, and the steam seal To improve, to facilitate manufacturing,
c) four circular seals are provided in the grooves formed in each of the two flat and parallel sides of the expansion chamber engine housing, the seal being centered on the axis of rotation of each rotary piston, The leakage of steam down and the leakage of steam towards the main drive shaft bearing are reduced,
d) The two substantially straight seals, grooves and seals in the grooves formed on each of the flat and parallel sides of the expansion chamber are oriented radially relative to the axis of each rotary piston and comprise two axes of the two rotary pistons. The width of the seal is wide enough to extend across the circumferential distance of at least the proper gear tooth cross section of the rotary piston as the rotary piston is fastened to the central point, the seal being Wide enough to prevent excessive tilting while passing, improving the sealing of the flat side of the housing at the critical center point,
e) The seal is combined with two circular seals joined by a straight seal, the straight seal being perpendicular to the tangent of the circular seal, all components are in a flat plane, the joining area is appropriately contoured and the thickness of the joining Is suitably formed to withstand the additional forces transmitted in the operation of the combined seal, thereby providing a higher stability to the central seal by securing it with a circular seal, separated straight with spring-loaded or wedge-separated support, etc. Power plant characterized in that it does not exclude the use of seals and circular seals.
제 1항에 있어서,
팽창 챔버는 팽창 챔버의 평평한 면 및 곡면 내에 형성된 얕은 홈을 가져, 가압된 증기가 상기 홈으로 유입되고 유용한 팽창을 수행하지 않지만, 누출된 증기가 보다 큰 난류를 만나 보통 저항보다 더 큰 저항을 받음에 따라 로터리 피스톤과 하우징 사이의 작은 공간을 통해 증기가 통과하는 것을 감소시키며,
팽창 챔버의 만곡된 부분의 홈은 실질적으로 주 구동 샤프트의 회전축과 평행하고 팽창 챔버의 주변부 주위에서 실질적으로 균일한 간격으로 이격되고,
팽창 챔버의 평평한 면은 반경 방향을 향하거나, 적어도 실질적으로 주 구동 샤프트의 회전축에 수직하고 팽창 챔버의 곡면까지 로터리 피스톤의 보다 작은 직경보다 더 작은 거리만큼 직경으로부터 연장되는 유사한 홈을 가지며,
평평한 면 상의 홈은 일반적으로 팽창 챔버의 곡면 상의 홈과 교차하고,
추가적인 밀봉에 의한 주 샤프트 베어링의 밀봉은 상기 홈과 적절한 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The expansion chamber has shallow grooves formed in the flat and curved surfaces of the expansion chamber such that pressurized steam enters the groove and does not perform useful expansion, but the leaked steam encounters larger turbulence and is more resistant than normal resistance. To reduce the passage of steam through the small space between the rotary piston and the housing,
The grooves of the curved portion of the expansion chamber are substantially parallel to the axis of rotation of the main drive shaft and spaced at substantially uniform intervals around the periphery of the expansion chamber,
The flat face of the expansion chamber has a similar groove which faces radially or extends from the diameter by a distance at least substantially perpendicular to the axis of rotation of the main drive shaft and smaller than the smaller diameter of the rotary piston to the curved surface of the expansion chamber,
The groove on the flat face generally intersects the groove on the curved surface of the expansion chamber,
Sealing of the main shaft bearing by additional sealing is characterized in that it has a suitable distance from the groove.
제 1항에 있어서,
균형을 잡아주는 추 또는 추들이 로터리 피스톤의 상승되지 않은 절반 내에 대칭적으로 배치될 수 있어, 피스톤의 균형이 유지되고,
추의 물질은 로터리 피스톤의 벌크(bulk)의 물질보다 밀도가 더 높으며,
상기 추의 물질은 납 성분이 많이 함유된 합금 등이고,
추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 홀이 동일한 목적을 위해 로터리 피스톤의 상승된 절반 내에 대칭적으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
A balancing weight or weights can be symmetrically placed within the unlifted half of the rotary piston, so that the piston is balanced,
The material of the weight is denser than the bulk material of the rotary piston,
The material of the weight is an alloy containing a lot of lead, etc.,
Additionally or alternatively, at least one hole may be symmetrically formed in the raised half of the rotary piston for the same purpose.
제 1항에 있어서,
주 팽창, 균형 로터리 가변 유입 차단 밸브, 2차 팽창, 및 2차 팽창 및 주 팽창에 의해 구동되는 주변 장치의 구성요소를 포함하는 동일 이중 로터리 피스톤은, 자동차의 바퀴와 같은 주 부하를 구동하는 관련된 로터리 전달 시스템 및 주 팽창의 시계방향 또는 반시계방향 회전이 서로 반대방향으로 회전하고, 균형 로터리 가변 유입 차단 밸브 및 2차 팽창 엔진에 의해 구동되는 발전기와 같은 회전 주변 장치에 실질적으로 평행한 축 상에서 회전하도록 공간적으로 배열되고 배향되어, 가속 도중 주 팽창에 부착된 구동 트레인의 각운동량의 총 변화가, 주변 장치의 사용 시, 2차 팽창 엔진에 의해 구동되는 주변 장치 및 균형 로터리 유입 차단 밸브의 조합의 각운동량의 총 변화에 의해 균형이 유지되고,
주 팽창 및 2차 팽창의 코어 장치 내의 각운동량의 총 변화는, 제 14항에 기술된 바와 같은 장치 전체 및 개개의 로터리 피스톤의 균형 잡힌 구조, 또는 통상의 기술자에게 알려진 다른 타입의 균형 유지 방법으로 인해, 필연적으로 영이 되는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
The method of claim 1,
The same double rotary piston, which includes components of the main expansion, balanced rotary variable inlet shut-off valve, secondary expansion, and peripherals driven by secondary expansion and main expansion, is associated with driving the main load, such as the wheel of a car. The clockwise or counterclockwise rotation of the rotary delivery system and the main expansion rotates in opposite directions, and on an axis substantially parallel to a rotary peripheral such as a balanced rotary variable inlet shutoff valve and a generator driven by the secondary expansion engine. The total change in the angular momentum of the drive train attached to the primary expansion during acceleration, spatially arranged and oriented to rotate, results in a combination of a peripheral rotary inlet shutoff valve and a peripheral driven by the secondary expansion engine when using the peripheral device. Balance is maintained by the total change in angular momentum,
The total change in angular momentum in the core device of the primary and secondary expansions is due to the balanced structure of the entire rotary piston and the device as described in claim 14, or other types of balancing methods known to those skilled in the art. Power unit, which inevitably becomes zero.
KR1020117030484A 2010-06-08 2010-06-08 Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut-off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion KR20130006568A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/AU2010/000706 WO2010132960A1 (en) 2009-05-22 2010-06-08 Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut- off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130006568A true KR20130006568A (en) 2013-01-17

Family

ID=45443172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117030484A KR20130006568A (en) 2010-06-08 2010-06-08 Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut-off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20130006568A (en)
CA (1) CA2761785A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD761797S1 (en) 2014-11-07 2016-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Monitor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD761797S1 (en) 2014-11-07 2016-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Monitor

Also Published As

Publication number Publication date
CA2761785A1 (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8784086B2 (en) Rotary piston steam engine with rotary variable inlet-cut-off valve
CN101204918B (en) Powertrain comprising a rotary engine and planetary gear unit
US8210151B2 (en) Volume expansion rotary piston machine
US7827956B2 (en) Revolving piston internal combustion engine
US11078834B2 (en) Rotary valve continuous flow expansible chamber dynamic and positive displacement rotary devices
US20110048370A1 (en) Revolving piston internal combustion engine
US20100000491A1 (en) Rotary engines, systems and methods
RU193641U1 (en) Rotary air compressor motor with internal combustion engine function
CN104047711A (en) Gear type rotary engine
EP2458145B1 (en) "turbomotor" rotary machine with volumetric expansion and variants thereof
KR20130006568A (en) Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut-off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion
US20030062020A1 (en) Balanced rotary internal combustion engine or cycling volume machine
US7353796B2 (en) Rotary machine
US8096103B1 (en) External combustion engine with a general wheel rotation power motor
RU2699864C1 (en) Volumetric type rotary machine
BG63222B1 (en) Rotor device
US20090028739A1 (en) Ring turbo-piston engine and ring turbo-piston supercharger
RU2362881C2 (en) Multicylinder cubical expansion turbine
AU2013203494A1 (en) Rotary piston steam engine
US20210199047A1 (en) Rotary vane internal combustion engine
CN106948934B (en) Power system of internal combustion engine with oscillating block matched with cam rotor
EP2762675A1 (en) Internal combustion rotary engine
AU2022255371A1 (en) Supply system for rotary engines and internal combustion turbines
RU2460898C1 (en) Thermal engine
RU2451801C2 (en) Two-axes rotary chamber ice

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination