KR20130124283A - 로터리 엔진용 슈라우드 - Google Patents

Abstract

본 명세서에는 슈라우드 장치 내의 복수의 로터를 이용하여 로터리 엔진 내에서 슈라우드 장치를 사용하기 위한 몇몇의 실시 형태가 개시된다. 적어도 하나의 로터는 슈라우드에 고정되지 않는다.

Description

로터리 엔진용 슈라우드{SHROUD FOR ROTARY ENGINE}

본 출원은 본 명세서에서 참조로 인용된 2010년 6월 17일자에 출원된 미국 특허 번호 제61/355,880호를 우선권 주장한다.

본 발명은 로터리 엔진 장치용 슈라우드의 기술 분야에 관한 것이며, 슈라우드는 용적형 장치를 통하여 윤활제의 순 누출을 상당히 감소시키고, 엔진의 연계된 회전 구성요소와 슈라우드 사이의 상대 회전 움직임을 줄이기 위하여 엔진의 적어도 하나의 회전식 구성요소와 함께 회전하도록 구성된다.

본 발명은 로터리 엔진 장치용 슈라우드의 기술 분야에 관한 것이며, 슈라우드는 용적형 장치를 통하여 윤활제의 순 누출을 상당히 감소시키고, 엔진의 연계된 회전 구성요소와 슈라우드 사이의 상대 회전 움직임을 줄이기 위하여 엔진의 적어도 하나의 회전식 구성요소와 함께 회전하도록 구성된다.

본 명세서에는 로터 조립체가 개시되며, 상기 로터 조립체는 샤프트를 포함하고, 제1 로터의 후방 부분으로부터 스러스트 하중이 제1 스러스트 베어링을 통하여 샤프트에 전달되고, 제1 로터의 회전축은 샤프트의 회전축과 평행하지 않고, 제1 스러스트 베어링의 회전축은 제1 로터의 회전축과 동심을 이루며, 그 뒤 제1 스러스트 베어링은 샤프트의 회전축과 제1 로터의 회전축 사이의 각도와 동일한 웨지의 각도로 웨지 형 플레이트에 대해 작동된다. 그 뒤, 웨지형 플레이트는 샤프트의 회전축과 동심을 이루는 회전축을 포함하는 제2 스러스트 베어링에 대해 작동하고, 그 뒤 스러스트 베어링은 샤프트에 고정되게 부착된 제2 스러스트 플레이트에 대해 작동된다.

로터 조립체는 제1 로터에 작용하는 스러스트 하중이 인장 상태로 샤프트에 하중이 실리는 방식으로 구성된 하중 지지 구성요소에 의해 샤프트에 전달된다.

또한 본 명세서에서 로터 조립체가 개시되는데, 이 로터 조립체는 제1 로터 및 제2 로터를 포함하는 복수의 로터를 포함한다. 로터 각각은 공-선형으로부터 오프셋 설정되는 각각의 중심 축을 갖는다. 각각의 로터는 로브 및 밸리를 갖는다. 제1 및 제2 로터 각각은 각각의 외부 부분적인 구형 표면이 공통 중심을 공유하도록 배열된 구형 표면의 일부를 형성하는 외부 표면을 포함한다. 슈라우드 몸체가 소정의 각 속도로 로터와 동일한 방향으로 회전하고 로터의 외부 구형 표면을 둘러싸도록 작동가능하게 구성된 내부 구형 표면을 포함하는 슈라우드 몸체가 개시된다.

전술된 바와 같이 로터 조립체는 제1 및/또는 제2 로터의 외부 구형 표면에 걸쳐서 조립을 용이하게 하기 위하여 복수의 축방향으로 분할된 내부 슈라우드 구성요소를 포함하도록 배열될 수 있다.

대안으로, 슈라우드 몸체는 슈라우드 몸체로부터의 반경방향 힘이 슬리브 내의 후프 응력과 같이 흡수되도록 주변방향 슬리브에 의해 지지되는 방식으로 로터 조립체가 배열될 수 있다. 이러한 주변방향 슬리브는 로터의 외부 구형 표면에 걸쳐서 조립을 용이하게 하기 위하여 복수의 주변방향으로 분할된 내부 슈라우드 구성요소를 포함한다. 슈라우드 몸체는 슈라우드 몸체로부터의 반경방향 힘이 슬리브 내의 후프 응력과 같이 흡수되도록 슬리브에 의해 둘러싸이는 방식으로 이 슈라우드 장치가 구성될 수 있다. 일 형태에서, 슬리브는 내부 슈라우드 구성요소 상에 내측을 향하는 반경방향 프리로드를 제공하는 억지끼워맞춤에 의해 슈라우드 몸체에 결합된다. 슈라우드 몸체는 상대 움직임이 단지 슈라우드 몸체와 제2 로터 사이에서만 발생되도록 제1 로터에 대해 고정되는 위치에 배열되는 방식으로 로터 조립체가 구성될 수 있다. 슈라우드 몸체는 제1 로터의 몸체와 일체형이고 모노리식이다. 슈라우드 몸체는 대안으로 제1 및 제2 로터의 축으로부터 이격된 축 상에서 회전할 수 있다.

슈라우드 몸체는 일부 회전 동안에 제1 또는 제2 로터의 로브에 의해 폐쇄되고 나머지 회전 동안에 로브에 의해 폐쇄되지 않도록 성형되는 반경방향 포트를 형성하는 하나 이상의 표면을 포함하는 방식으로 로터 조립체가 배열될 수 있다. 일 형태에서, 포트는 제2 로터의 로브에 의해 폐쇄된다.

일 실시 형태에서, 연계된 내부-로브 부피는 포트가 유체 입구 포트와 같이 작용하도록 증가된다. 대안의 형태에서, 연계된 내부-로브 부피는 포트가 유체 출구 포트와 같이 작용하도록 감소된다.

일 실시 형태에서, 로터는 슈라우드의 내부 구형 표면과 계합되는 복수의 주변방향으로 배향된 밀봉부를 포함한다. 밀봉 부재는 기계식 밀봉부 및 중합체 립 밀봉부로 구성된 것으로부터 선택된 능동 접촉 밀봉부를 포함할 수 있다. 밀봉 부재는 기계식 밀봉부 및 중합체 립 밀봉부로 구성된 것으로부터 선택된 능동 접촉 밀봉부를 포함할 수 있다. 밀봉 부재는 대안으로 라비린스 밀봉부 및 기체 윤활 기계식 밀봉부로 구성된 것으로부터 선택된 비-접촉 밀봉부를 포함할 수 있다. 밀봉 부재는 단일의 모노리식 밀봉 부재로 구성되고, 제1 및/또는 제2 로터와 일체형이고 모노리식일 수 있다. 일 형태에서, 밀봉 부재는 복수의 S-형 밀봉부를 포함한다.

일 실시 형태에서, 밀봉 부재는 복수의 평면형 밀봉부를 포함하고, 밀봉 몸체 자체는 슈라우드의 내부 절두-구형 표면과 접촉하도록 일 방향으로 만곡된다.

밀봉을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 로터는 내부 볼 표면 및 내부 슈라우드 몸체 표면과 계합되며, 대향하는 로터의 로브와 계합되도록 구성된 복수의 밀봉 몸체가 끼워맞춤되는 각각의 로터 로브의 선단 내에 반경방향 요홈을 포함할 수 있다. 이와 같이, 선단 밀봉부는 연속 밀봉 몸체와 같이 기능을 하도록 주변방향으로 배향된 밀봉부와 접촉할 수 있다.

일 장치에서, 로브들 사이의 고압 유체로 인해 하중은 스러스트 베어링을 통하여 연계된 로터의 후방으로부터 하우징에 키-고정된 웨지-형 플레이트에 전달되고, 그 뒤 또 다른 스러스트 베어링을 통하여 샤프트가 인장 상태하에서 하중이 실리도록 샤프트와 함께 회전하고 이에 고정되게 부착된 플레이트에 전달된다.

또 다른 형태에서, 로터 인덱싱 장치는 슈라우드 몸체와 제1 및/또는 제2 로터들 중 하나 이상 사이에서 토크를 전달하기 위하여 슈라우드와 일체구성된다. 이와 같이, 로터 인덱싱 장치는 로터 외부 표면과 슈라우드 내부 구형 표면 모두 내에 절단된 대략 타원형의 트랙 내에서 롤링하도록 구성된 구형 볼로 구성될 수 있다. 대안으로, 인덱싱 장치는 하나 이상의 로터 또는 외부 표면과 슈라우드 몸체 내부 구형 표면 모두에서 절단된 대략 사인 곡선형 트랙 내에서 롤링하도록 구성된 구형 볼로 구성된다.

도 1은 압축기 조립체의 일 실시 형태의 등축 분해도.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시 형태의 절단 조립도.
도 3은 도 1에 도시된 영역으로부터 취한 일 실시 형태의 상세도.
도 4는 도 1에 도시된 영역(4)으로부터 취한 일 실시 형태의 상세도.
도 5는 도 1에 도시된 영역(5)으로부터 취한 일 실시 형태의 상세도.
도 6은 도 1에 도시된 일 실시 형태의 단부-조립도.
도 7은 펌프 조립체의 일 실시 형태의 등축 분해도.
도 8은 도 7에 도시된 일 실시 형태의 절단 조립도.
도 9는 팽창기 조립체의 일 실시 형태의 등축 분해도.
도 10은 도 9에 도시된 일 실시 형태의 절단-조립도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 정면도.
도 12는 선 12-12를 따라 취한 도 11에 도시된 실시 형태의 측면 단면도.
도 13은 도 11에 도시된 실시 형태의 분해도.
도 14는 또 다른 슈라우드 실시 형태의 분해도.
도 15는 도 14의 실시 형태의 조립도.
도 16은 도 14의 실시 형태의 정면도.
도 17은 도 14의 실시 형태의 측면 단면도.
도 18은 도 14의 실시 형태의 은폐된 선의 도면.
도 19는 또 다른 실시 형태의 등축도.
도 20은 도 14의 실시 형태의 측면도.
도 21은 도 14의 실시 형태의 정면도.
도 22는 직선 주변방향 밀봉부의 일 실시 형태의 평면도.
도 23은 도 17의 밀봉부의 단면도.
도 24a는 도 18의 실시 형태의 상세도.
도 24b는 원통형 선단 밀봉부를 이용하는 로터 및 하우징 조립체의 실시 형태의 정면도.
도 25는 도 24의 선 25-25를 따라 취한 단면도.
도 26은 원통형 선단 밀봉부의 일 실시 형태의 상세도.
도 27은 도 26의 선 27-27을 따라 취한 단면도.

본 명세서에서, 용어 CvR은 '674 출원 및 이의 이전의 출원에 기재된 바와 같이 로터리 엔진(rotary engine)(펌프, 압축기, 외연 기관 등)을 지칭하는데 사용된다. 본 명세서에 기재된 슈라우드 조립체(shroud assembly, 20)는 본 명세서에 참고로 인용되고 2009년 9월 16일자에 출원된 미국 출원 제12,560,674 ('674)호에 기재된 CvR 장치를 포함하는 CvR 장치에 대해 다수의 용도를 갖는다.

내측으로부터 도 1 내지 도 5에 도시된 압축기의 실시 형태에서 도시된 슈라우드 조립체(20)를 볼 때, 샤프트(22)가 외연 기관에 의해 구동될 수 있거나, 또는 일부 시릿 형태에서 장치가 외연 기관으로서 작동될 수 있는, 키웨이(keyway, 24)를 갖는 샤프트(22)가 도시되며, 이 경우에 샤프트(22)와 키웨이(24)는 그 외의 다른 기구를 구동시킬 것이다. 샤프트(22)의 일부로서 형성되거나 또는 이에 부착된 베어링(23)은 '674 출원에 기재된 바와 같이 일 형태에서 슬레이브 로터(slave rotor, 32)를 회전시키기 위해 링-형 요소에 의해 보유된 복수의 구형 볼인 인덱서 링(indexer ring, 30)과 상호작동되도록 구성된 구형 표면(26) 및 인덱서 표면(28)을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이 윤활제(예를 들어, 오일)가 샤프트(22)와 구성요소 사이에 분배될 수 있도록 하는 복수의 윤활 포트(34)가 제공되며, 상기 구성요소에 대해 샤프트(22)가 회전하거나 또는 왕복운동하고, 중심 오일 채널(36)에 따라 윤활제는 슬레이브 로터(32) 또는 후방 플레이트(38)와 샤프트(22) 사이에 분배될 수 있다. 또한 파워 로터(power rotor, 40)가 제공되지만 일부 실시 형태에서, 파워 로터(40)는 샤프트(22)에 대해 화전하고 왕복운동하지 않도록 구성되며, 이에 따라 오일 포트는 이들 사이에 필수적으로 있을 필요가 없을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 파워 로터(40)는 인접한 마운드(mound, 48)들 사이에서 계합 표면(46)의 밸리(valley, 44) 내의 포트를 통하여 후방-포팅된다(rear-port). 포트(42)는 저-압 입구(50) 및 고압 출구(52)와 반경방향으로 정렬되고, 고-압 출구(52)는 유체(기체)가 이를 통해 배출될 수 있도록 후방 플레이트(38) 내에 제공된다. 웨이브 로터(wave rotor)와 같은 파워 로터(40)가 도 1에 도시되지만 그 외의 다른 유형의 CvR 로터가 사용될 수 있다.

슈라우드(54)는 파워 로터(40) 및 슬레이브 로터(32)를 둘러싸고, 일반적으로 내부 월뿔대-구형 표면(56)을 포함한다. 슈라우드(54)는 도 1의 예시로서 도시된 바와 같이 축방향으로 또는 상이한 응용에 대한 압력, 능동 밀봉 능력, 및 회전 속도에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 주변 방향으로 분할되도록 설계될 수 있다. 도 1에 도시된 실시 형태에서, 슈라우드(54)는 내부 슈라우드(54)의 각각의 절반 내에서 복수의 공극(58) 내로 설치된 핀을 포함하는 다양한 방식으로 연결될 수 있는 제1 절반부(54a) 및 제2 절반부(54b)를 포함한다. 당업자는 이러한 것이 어떻게 달성되는지를 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 적합한 위치에 있을 때, 리테이닝 링(retaining ring, 60)은 환형 리세스(62) 주위에 배치될 수 있고, 외부 슬리브(64)는 주요하게 샤프트(22)와 로터의 회전뿐만 아니라 압축기 조립체(20) 내에 있는 기체의 팽창력에 의해 외측을 향하여 지향된 원심력을 상쇄시키도록 내부 슈라우드(54)의 2개의 절반부(54a, 54b) 주위에 배치될 수 있다. 제2 환형 링(66)은 외부 슬리브(64)의 보유를 돕고 내부 슈라우드(54)의 2개의 절반부를 추가로 고정하기 위하여 제2 환형 리세스(68) 내에 설치될 수 있다. 일 형태에서, 링(60, 66)은 스프링 강으로 제조되고, 링(66)에 관해 도시된 바와 같이 분할된다.

파워 로터(40)가 내부 슈라우드(54) 및 샤프트(22)와 함께 회전하도록 구성됨에 따라, 복수의 공극(70)이 예컨대, 회전식 및 왕복운동식 연결을 유지하기 위해 공극(72) 내로와 같이 파워 로터 내로 내부 슈라우드(54)를 통하여 핀이 설치될 수 있도록 내부 슈라우드(54) 내에 제공될 수 있다.

도 1에 도시된 일 영역의 상세도인 도 4를 볼 때, 복수의 주변방향으로 배향된 밀봉부 또는 립(74)이 파워 로터(40)의 환형 리세스(76) 내에 설치될 수 있다. 이들 주변방향으로 배향된 밀봉부 또는 립(lip, 74)은 내부 슈라우드(54)와 파워 로터(40) 사이에 밀봉부를 제공하도록 구성된다. 파워 로터(40) 상의 주변방향으로 배향된 밀봉부 또는 립(74)은 슈라우드(54)와 파워 로터(40) 사이에 실질적인 움직임이 없기 때문에 정적 밀봉부와 같이 슈라우드에 고정되게 부착될 수 있다. 선호되는 형태에서, 파워 로터(40)의 외부 표면(78)과 내부 슈라우드(54)의 내부 표면(56) 사이의 공차(공간)는 밀봉부(74)를 통한 누출을 최소화하기 위하여 매우 타이트해야 한다. 도 1에 도시된 실시 형태에서 밀봉부(74)가 단일의 구조물의 제조 및 설치를 더 용이하게 할 수 있는 복수의 거울상 S-형 밀봉부를 포함할지라도 일 형태에서, 밀봉부(74)는 단일의 구조물이다.

도 1에 도시된 상세도인 도 3을 살펴보면, 복수의 반경방향 요홈(77)이 도시되고, 이 요홈 내로 복수의 선단 밀봉부(도시되지 않음)가 끼워맞춤될 수 있고, 슬레이브 로터(32) 내의 외부의 실질적으로 환형의 요홈(78) 내로 복수의 측면 밀봉부가 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 실시 형태에서, 반경방향 요홈(77)이 외부 환형 요홈(78)보다 더 깊게 형성된다. 이 실시 형태에서, 반경방향 밀봉부는 슈라우드의 내부 표면에 대해 접하고 외측을 향하여 연장될 수 있으며, 외부 환형 밀봉부는 그 외의 다른 형상이 가능할지라도 반경방향 밀봉부의 측면에 대해 접할 수 있다. 일 형태에서 슬레이브 로터(32)가 내부 슈라우드(54)와 함께 그리고 도 2에 도시된 바와 같이 샤프트(22)에 대해 오프셋 각도(80)로 축 주위에서 실질적으로 회전함에 따라 슬레이브 로터(32)는 내부 슈라우드(54)에 대해 일부 회전 및 왕복운동 움직임을 대항할 것이다. 일부 실시 형태에서, 슬레이브 로터(32) 상에 제공되는 것보다 파워 로터(40) 상에 다수의 마운드(48) 및 밸리(44)가 제공된다. 또한, 도 1의 상세도인 도 5를 볼 때, 반경방향 요홈(77)은 베어링(23)으로 슬레이브 로터(32)의 중심 부분을 향하여 연장된다. 추가로, 슬레이브 로터(32)가 내부 베어링(23)에 대한 상대 왕복 운동을 대항함에 따라, 또 다른 실질적으로 환형의 내부 요홈(82)은 내부 환형 밀봉부(도시되지 않음)를 수용하도록 제공될 것이다. 일 형태에서, 슬레이브 로터(32), 환형 리세스(68) 및 베어링(23) 사이의 선단 및 측면 밀봉부는 당업자에게 공지된 바와 같이 반켈(Wankel) 엔진 내에서 사용된 것들과 유ㅏ할 수 있다. 일 형태에서, 도 2 및 도 3을 비교할 때, 환형 요홈(78)은 이 내에서 환형 밀봉부(96)와 함께 예시될 수 있다. 추가로, 도 2 및 도 5를 비교할 때, 베어링(23)에 인접한 환형 요홈(82)은 환형 밀봉부(98)를 수용하는 것으로 도시될 수 있다. 일 형태에서, 환형 밀봉부들은 이들 사이에서 선단 밀봉부를 갖는 분할 사전-로딩된 밀봉부이다. 이 추가 밀봉부는 슈라우드로부터의 누출을 방지한다. 이들 밀봉부는 내부 슈라우드(54)의 내부 표면(56)과 슬레이브 로터(32) 사이의 대부분의 왕복운동을 대항하여 마찰 손실이 꽤 낮다.

도 6의 선 2-2를 따라 취한 단면도인 도 2를 살펴보면, 압축기 조립체(20)의 독립적인 구성요소는 일 형태로 조립되는 것으로 이해될 수 있다. 추가로, 오프셋 각도(80)는 그 외의 다른 도면 이외에 도 2에서 더 용이하게 도시될 수 있다. 일 형태에서, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 볼트 플레이트(84)는 볼트 플레이트(84)가 부착될 수 있도록 슬레이브 로터(32) 내의 공극(88)과 정렬되는 복수의 공극(86)을 포함한다. 추가로, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 볼트 플레이트(84)는 일 형태에서 전술된 베어링(23)의 인덱서 표면(28)과 상호작동되는 복수의 인덱서(31)를 포함한, 인덱서 링(30)과 상호작동되는 표면(90)을 포함한다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 리테이닝 링(60, 66)은 외부 슬리브(66)에 대해 제 위치에 내부 슈라우드(54)를 보유하기 위하여 이의 기능부를 따라 형성되는 것으로 도시될 수 있다. 외부 슬리브(64)는 내부 슈라우드(54)의 외부 표면에 압축 끼워맞춤, 수축 끼워맞춤 또는 작은 공차(close tolerance)에 따라 끼워맞춤된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 슬리브(64)는 리테이닝 링(60, 66)들 사이의 폭(94)과 실질적으로 동일한 폭(92)을 포함한다.

이전의 설계에 비해 이 설계의 더 큰 이점들 중 하나의 이점은 일부 실시 형태에서 밀봉부 상에서 발생하는 상대 속도가 이전의 설계에 비해 10배 감소될 수 있는 이점과 조합하여, 반켈 엔진 내에서 이전에 발견된 것들과 유사한 능동 밀봉부를 사용할 수 있는 데 있다. 상대 속도의 이 감소에 따라 장치는 이전에 허용된 것보다 상당히 더 큰 분당 회전수(RPM)로 능동 밀봉에 따라 작동될 수 있다. 일부 실시 형태에서 이 설계의 또 다른 이점은 이전의 실시 형태에 비해 대략 2개 누출 경로의 개수가 감소하는 데 있다. 로터들 중 하나의 로터가 슈라우드에 대해 실질적으로 고정됨에 따라(완전히 밀봉됨), 능동 밀봉부가 이 로터와 슈라우드와 샤프트 사이에서 사용될 수 있다. 일부 종래의 실시 형태는 로터들 간에 상대 회전 및 진동을 증가시키는 비-회전식 하우징에 대해 간격이 있는 2개의 로터를 사용한다.

전술된 바와 같이, 슈라우드는 도 1에 도시된 축방향으로 분할될 수 있거나, 또는 도 7에 도시된 바와 같이 주변 방향으로 분할될 수 있다. 도 7에는 외부 슈라우드(100)가 후방 부분(106) 및 전방 부분(104)을 포함하도록 밀봉 랜드(sealing land, 102)를 갖는 외부 슈라우드(100)가 도시된다. 이 실시 형태에서, 샤프트(110)는 기능적으로 전술된 바와 동일하며, 전술된 것과 유사하게 기능을 하는 키웨이(112) 및 오일 포트(114)를 포함할 수 있다.

도 7에 도시된 실시 형태는 후방 플레이트(124) 내에 각각 제공된 제1 벤트(120) 및 제2 벤트(122)에 유체 결합되는 제1 포트(116)와 제2 포트(118)를 포함하는 복수의 포트를 가지며, 펌프와 같이 작동하도록 구성된다. 도 1에 도시된 실시 형태의 입구(50) 및 출구(52)가 도 7에 도시된 펌프 구성에 있어서 상이한 크기를 가질지라도, 펌프 구성에서 펌프를 통과하는 유체(액체)의 상당한 압축이 없고 이에 따라 포트(116, 118)는 크기가 실질적으로 동일하게 도시된다.

도 7에 도시된 실시 형태는 또한 내부 슈라우드(126)를 고정하기 위해 외부 슈라우드(100) 내에서 공극(130)을 결합시키기 위하여 볼트 또는 그 외의 다른 체결구가 통과할 수 있는 공극을 포함하는 내부 슈라우드(126)를 포함한다. 일 형태에서, 공극(108)은 도 8에 도시된 실시 형태에 도시된 바와 같이 제공되며, 이를 통해 체결구가 통과할 수 있고 연결될 수 있다. 추가로, 베어링의 인덱서 표면으로부터 인덱싱되는 제1 로터(132)가 제공되고, 예컨대, 샤프트(110) 내의 키웨이(140) 내에 설치된 키와 결합되는 키웨이(138)에 의해 샤프트(110)와 함께 회전하도록 결합된 제2 로터(136)가 제공된다. 물론 그 외의 다른 기구가 또한 사용될 수 있다. 일 형태에서 제2 로터(136)는 이를 통해 유체를 통과시키기 위한 포트(116, 118)와 반경방향으로 정렬된 포트(142)를 포함한다.

일 형태에서, 내부 슈라우드(126)는 외부 슈라우드(100)의 전방 섹션(104) 내에서 슈라우드(164)의 내부 부분의 내부 직경(162)과 실질적으로 동일한 내부 직경(160)을 갖는 주변방향 변부(158)를 포함한다. 도 8의 도면과 비교할 때, 제1 로터(132) 및 제2 로터(136)의 최장 직경이 통상적으로 각각 내부 슈라우드(126) 또는 외부 슈라우드(100)의 최단 직경(166, 168)보다 더 크기 때문에 이들 구성 요소에 따라 장치를 조립할 수 있는 방식을 보여준다. 일 형태에서, 제2 로터(136) 및 선택적으로 제1 로터(132)는 각각 도 7에 도시된 바와 같이 단일의 구조물을 포함한다. 따라서, 슈라우드 조립체(170)(외부 슈라우드(100) 및 내부 슈라우드(126)의 조합)를 분해하기 위한 능력이 없이, 필요한 공차를 갖는 것으로 도시된 바와 같이 장치(펌프)를 조립할 수 없는 경우에 이는 극히 어려울 수 있다. 도 1에 도시된 실시 형태와 도 7에 도시된 실시 형태 간의 하나의 추가 차이는 고정된 앵글 플레이트(144)의 회전을 방지하기 위해 핀을 고정하는 공극(146)을 포함하는 고정된 앵글 플레이트(144)의 추가에 있다. 고정 각 플레이트(144)는 이 실시 형태에서 샤프트(110)와 함게 회전하지 않지만 도 8에 도시된 바와 같이 오프셋 각도(148)와 또한 전술된 실시 형태에서 사용될 수 있는 스러스트 롤러 베어링(thrust roller bearing, 208)을 제공한다. 구조물(210)은 샤프트 상에서 스러스트 하중 및 반경방향 하중을 지탱하도록 구성되는 각 접촉 베어링(angular contact bearing)의 스택이다.

슈라우드를 위한 또 다른 배열이 도 9에 도시되며, 여기서 내부 슈라우드(156)는 도 1에 대해 전술된 바와 같이 축방향으로 분할된다. 그러나, 이 실시 형태에서, 제1 로터(150)는 장치가 조립될 때 핀, 볼트, 또는 그 외의 다른 체결구가 이를 통과하고 핀이 제1 로터(150)에 대해 내부 슈라우드(156)의 상대 위치를 유지시키도록 내부 슈라우드(156) 내에서 핀 수용기(154)와 정렬되는 복수의 핀 수용기(152)를 포함한다. 이 실시 형태에서, 내부 슈라우드(156)는 외부 슬리브(178)의 내부 표면(180)으로부터 연장된 숄더 또는 돌출부(176)와 상호작동하도록 구성된 숄더 또는 컷웨이 부분(cutaway portion, 174)을 포함한다. 일 형태에서, 외부 슬리브(178)의 내부 표면(180)은 내부 슈라우드(156)의 외부 표면(182)의 반경과 실질적으로 동일하다. 따라서, 외부 슬리브(178)는 압력 및 원심력으로 인한 슬리브의 팽창을 대항하도록 수축 끼워맞춤, 압축 끼워맞춤, 억지 끼워맞춤, 접착제, 체결구 또는 그 외의 다른 균등한 연결부에 의해 내부 슈라우드(156)에 결합될 수 있다.

밀봉 링(184, 186)은 각각 제2 로터(192)의 내부 직경(190)과 외부 직경(188) 상에 있는 것으로 도시된다. 일 형태에서 밀봉부들을 접촉시키기에 앞서 사용하는 대신에 최소한의 제어된 누출 경로를 제공하기 위해 어느 곳에서든지 여유 간격이 최소화된다. 입구 및 출구 포팅은 그 외의 다른 실시 형태에 도시된 포트보다 실질적으로 큰 제1 로터 관통 포트(194)의 후방을 통해 수행된다.

도 9에 도시된 일 형태에서, 인덱싱(indexing)은 베어링(202) 내의 타원형 요홈(200)과 타원형 요홈(196) 사이에 장착된 구형 베어링(198) 및 제2 로터 내의 구형 요홈(196)을 이용하여 수행된다. 도시된 바와 같이, 타원형 요홈(200)은 베어링(202) 내에 형성된다. 일 형태에서, 베어링(202)은 일 형태에서 제1 로터가 베어링(202)에 핀 고정, 볼트고정, 또는 이와는 달리 부착될 수 있도록 제1 로터(150) 내의 공극(206)과 정렬되는 공극(204)을 포함한다. 공극은 또한 윤활제의 이동을 위해 제공될 수 있다.

도 1에 도시된 실시 형태는 내연 기관과 같이 이용되도록 당업자에 의해 용이하게 변형될 수 있다. 밀봉은 반케 유형 엔진에 의해 대항되는 것과 유사하게 고압 및 고온의 용도로 설계될 수 있다. 이러한 내연 기관은 예컨대, 통상의 스파크 플러그와 같은 점화기를 이용할 수 있고 입구/출구 상의 외부 밸브를 이용하거나 또는 이용하지 않을 수 있고, 또한 대안으로 디젤 엔진에서 사용된 원리에 따라 작동될 수 있다.

도 11 내지 도 13에는 가능한 압축기 설계(또는 뿐만 아니라 그 외의 다른 유체 처리 장치일 수 있음)를 위한 또 다른 실시 형태가 개시된다. 여기서의 차이점은 볼 베어링 인덱서(212)가 내부 슈라우드(214)의 내부 표면(232) 내에 제공된 리세스(230)와 결합되는 데 있다. 이 결과, 더 높은 볼 베어링 롤링 속도가 야기되지만 모멘트-암이 장치의 외측을 향하여 반경방향으로 위치된 인덱서 볼에 따라 상당히 더 크기 때문에 더 작은 볼에 따라 토크 용량이 상당히 커진다. 윤활은 인덱서(212)가 구르도록 더 경질의 재료로 제조될 수 있는 인서트(222) 내의 오일 포트(220)를 통하여 그리고 로터(216, 218)를 통해 존재하는 오일을 제공함으로써 구현될 수 있다. 인덱서는 제2 로터(218) 내에 제공된 공극(224) 내에 수용될 수 있다. 이 실시 형태에서, 인덱서(212)는 샤프트에 직접 부착되지 않지만 대신에 슈라우드 조립체를 통해 샤프트에 간접적으로 부착될 수 있다. 외부 슈라우드(228)는 전술된 바와 같이 제공될 수 있다.

슈라우드(234)의 또 다른 실시 형태가 도 14 내지 도 18에 도시되며, 여기서 포트를 형성하는 표면(236)은 유체가 이를 통해 유동할 수 있도록 슈라우드 몸체(238) 자체를 통해 절단된다. 포트는 이의 정확한 프로파일에 따른 입구 포트 또는 출구 포트일 수 있다. 도 14 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 포트는 유체 압축 또는 배출 단계 동안에 폐쇄되고 작동의 유체 유입 단계 동안에 대향하는 로터(240, 242) 사이의 공동(244) 내로 개방되거나, 또는 이와 역으로도 가능한 방식으로 성형될 수 있다. 이 장치는 전술된 로터의 후방 면에 대한 포팅 요건을 단순화한다.

이 실시 형태에서 슈라우드 내에 형성된 포트는 로터들 사이의 속도 차이로 인해 폐쇄와 개방이 교대로 일어난다. 일 형태에서, 슈라우드는 이 실시 형태에서 2개의 로브(lobe)를 갖는 제1 로터에 고정되고, 그 외의 다른 로터는 제1 로터의 회전마다 2/3 회전으로 회전한다. 제2 로터가 슈라우드에 대해 이동함에 따라, 제2 로터는 포트를 주기적으로 폐쇄한다.

일 형태에서, 로터 조립체(246)는 로브(248) 및 밸리(250)를 가지며 공-선형(co-linear)으로부터 오프셋 설정되는 각각의 중심 축을 갖는 제2 로터(242) 및 제1 로터(240)를 포함한다. 일 형태에서, 로터 조립체는 각각의 구형 표면이 공통 중심을 공유하도록 배열된 구형 표면의 일부를 외부 표면(252/254)을 각각 갖는 제1 및 제2 로터가 포함하는 위치에 배열된다. 이 실시 형태에서, 슈라우드 몸체(238)가 배열되며, 여기서 슈라우드 몸체(238)는 각각 로터(240, 242)의 외부 구형 표면(252/254)을 둘러싸도록 작동가능하게 구성된 내부 구형 표면(256)을 포함한다. 일 형태에서, 슈라우드 몸체(238)는 로터(240/242)와 동일한 방향으로 일부 각 속도로 회전한다.

도 14 내지 도 18에 도시된 실시 형태는 전술된 요소와 조합될 수 있다. 예를 들어, 로터 조립체는 슈라우드 몸체가 도 1에 도시된 바와 같이 축방향으로 분할되거나 또는 로터의 외부 구형 표면에 걸쳐서 조립이 용이하도록 도 7에 도시된 바와 같이 반경방향으로 분할된 상태로 배열될 수 있다.

슈라우드 몸체가 분할되는 경우, 슈라우드 몸체는 슈라우드 몸체로부터의 반경방향 힘이 슬리브(64) 내의 후프 응력(hoop stress)과 같이 흡수되도록 도 1의 슬리브(64)와 같이 슬리브에 의해 둘러싸일 수 있다. 슬리브(64)는 내부 슈라우드 구성요소 상에 내측을 향하는 반경방향 프리로드를 제공하는 억지끼워맞춤에 의해 슈라우드 몸체에 결합될 수 있다. 도 1에는 외부 슬리브(64)인, 내부 슈라우드 구성요소(54a, 54b)의 일 예시가 도시된다.

전술된 바와 같이, 로터 조립체는 상대 움직임이 단지 슈라우드 몸체(238)와 제2 로터 사이에서만 발생되도록 제1 로터에 대해 슈라우드 몸체(238)가 고정되는 위치에 배열될 수 있다. 이 실시 형태의 일 형태에서, 슈라우드 몸체(238)는 제1 로터(240)의 몸체와 일체형이고 모놀리식(monolithic)이다.

로터 조립체는 제1 및 제2 로터의 축과 구별되는 축 상에서 슈라우드 몸체가 회전하는 위치에 배열될 수 있다. 일 실시 형태에서, 슈라우드 몸체는 일부 회전 동안에 로터 로브(240)에 의해 폐쇄되고 포트가 로터(240/242)의 밸리(250)와 정렬되는 위치에서 나머지 회전 동안에 개방되도록 성형되는 반경방향 포트를 형성하는 하나 이상의 표면(236)을 포함한다. 로터 조립체는 회전의 일부 동안에 주어진 포트가 개방되고 회전 단계 모두 동안에 포트가 유체 입구 포트 또는 대안으로 유체 출구 포트로서 기능을 하도록 연계된 내부-로브 부피가 증가되는 상태로 포트가 배열되어 구성될 수 있다.

로터 조립체는 슈라우드의 내부 구형 표면과 결합되는 도 3 내지 도 5에 도시된 것들과 같이 로터의 외부 구형 표면이 복수의 주변방향으로 배향된 밀봉부를 포함하도록 로터 조립체가 배열될 수 있다. 밀봉 부재는 기계식 밀봉부 또는 중합체 립 밀봉부와 같이 능동 접촉 밀봉부(positive contact seal)를 포함할 수 있다. 밀봉 부재는 대안으로 라비린스 밀봉부(labyrinth seal) 또는 기체 윤활 기계식 밀봉부와 같은 비-접촉 밀봉부를 포함할 수 있거나, 또는 하나 또는 각각의 로터 상의 단일의 일체형 및/또는 모노리식(monolithic) 밀봉 부재 내로 조합될 수 있다. 또 다른 형태에서, 밀봉부는 또한 도 4의 밀봉부(74)와 같은 일 형태로 도시되고, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 S-형 밀봉부(257)를 포함할 수 있다. 이들 밀봉 부재는 밀봉 몸체 자체가 슈라우드의 내부 절두-구형 표면과 접촉하도록 일 방향으로 만곡되는 복수의 "S" 형 밀봉부를 포함한다. 이 실시 형태에서, 로터 조립체는 하나 또는 이보다 많은 로터가 슈라우드 몸체(238)의 내부 볼 표면 및 내부 표면(256)과 계합되며 대향하는 로터의 로브와 계합되도록 작동가능하게 구성된 목수의 밀봉 몸체가 끼워 맞춤되는 각각의 로터 로브의 선단에 반경방향 요홈을 포함하는 위치에 배열될 수 있다. 일 형태에서, 이 밀봉부는 이의 긴 변부 상에 대향하는 로터와 접촉하지만 또한 그 외의 다른 단부에서 중심 볼 표면 및 일 단부에 슈라우드의 내측과 접촉할 수 있다. 이 구성은 선단 밀봉부가 연속 밀봉 몸체와 같이 기능을 하도록 주변 방향으로 배향된 밀봉부와 접촉하는 제22항에 언급된 바와 같은 로터 조립체를 이용할 수 있다. 로브(선단 밀봉부)의 팁에서 요홈 내에 안착된 밀봉부는 어떠한 유체도 접합부를 지나지 않도록 주변방향 밀봉부와 접촉할 필요가 있다. 일 형태에서, 선단 밀봉부 및 주변방향 밀봉부는 주어진 세트의 로브들 사이에서 변화하는 부피를 밀봉하는 연속 밀봉 선을 포함하도록 구성된다.

도 19 내지 도 24에 도시된 바와 같이 일 형태에서, 밀봉 부재는 슈라우드의 내부 절두-구형 표면과 접촉하도록 밀봉 몸체 자체가 반경방향으로 만곡된 외부 표면(260)을 갖는 위치에서 복수의 평면형 밀봉부(258)를 포함한다. 이러한 주변방향 밀봉부(258)는 로터(264) 내에 형성된 밀봉 요홈(262) 내로 끼워맞춤된다. 일 형태에서, 표면에는 딤플 또는 홀(266)이 형성되는데, 여기서 각각의 밀봉 섹션이 만난다. 이들 홀(266)은 반켈 엔진의 모서리 밀봉부와 유사하게 작용한다.

일 형태에서, 도 24 내지 도 25에 도시된 바와 같이 로터(274)의 후방 면(272)에 평행하고 구형 표면(276/278)을 양분하는 평면 내에 높인 중심선을 갖는 원통형 선단 밀봉부(270)가 이용된다. 이러한 원통형 선단 밀봉부(270)의 사용에 대한 이점의 결합이 제공된다. 우선적으로, 원통형 선단 밀봉부의 직경은 충분히 크도록 제조되어 중심 볼(276)에 걸쳐서 로터 로브의 조립을 어렵게 할 수 있는 로터 로브 팁의 임의의 오버행(overhang)이 로터 로브 팁 내의 선단 밀봉부 슬롯에 의해 배제될 수 있다. 로브 팁의 오버행은 로브가 볼(276)의 중심선(280)보다 더 떨어져 돌출되는 경우에 문제가 야기될 수 있다. 조립은 누출 경로를 형성하지 않고 소켓(282) 내로 볼(276)이 유입되기가 어려울 경우에 문제점이 야기될 수 있다.

제2 이점은 기재된 바와 같이 구형 표면(276/278)을 양분하는 평면 상에 원통형 선단 밀봉부(270)가 배치되기 때문에 그 뒤 원통형 선단 밀봉부(270)의 단부가 원통형 선단 밀봉부(270)의 림(284)이 내부 및 외부 구형 표면 모두에 대해 타이트하게 끼워맞춤되고 여전히 회전 대칭 구조로 유지되도록 단순히 오목 구조로 형성될 수 있는 데 있다. 이 장치에 따라 종래의 장치보다 상당히 용이하게 원통형 선단 밀봉부를 기계가공할 수 있다.

원통형 선단 밀봉부의 제3 이점은 원통형 선단 밀봉부(270)가 기재된 바와 같이 구형 표면을 양분하는 평면(280) 상에 있기 때문에, 실린더는 이의 밀봉 간격을 변경시키지 않고 이의 축 상에서 회전할 수 있는 데 있다. 회전 밀봉은 마모 표면(286)이 선이기보다는 소켓이기 때문에 덜 마모되는 경향이 있고 또한 더욱 균등하게 마모될 수 있다. 일 형태에서, 밀봉부는 롤링 중에 적절한 밀봉을 위해 필요한 회전 대칭을 갖도록 구형 표면을 양분하는 평면 상에 있다. 도 25 및 도 27에는 만입된 단부(286/288)를 갖는 원통형 밀봉부가 도시된다.

이들 및 만입부(intent, 286/288)는 구형 정합 표면(볼, 276)과 동일한 반경일 수 있거나, 또는 이들은 단지 림(284)만이 정합 표면(276)과 접촉하도록 원뿔과 일부 유사한 형상으로 절단될 수 있다.

일 실시 형태에서 로터 조립체는 도 8에 도시된 요소와 조합 시에 매우 유용하며, 여기서 제1 로터(240) 및 제2 로터(242)의 로브들 간의 고압 유체로 인해 하중(load)이 스러스트 베어링을 통하여 연계된 로터의 후방으로부터 하우징에 키-고정된(key) 도 7의 웨지-형 플레이트(144)에 전달되고, 그 뒤 또 다른 스러스트 베어링을 통하여 샤프트가 인장 상태하에서 하중이 실리도록 샤프트와 함께 회전하고 이에 고정되게 부착된 플레이트에 전달된다. 일 형태에서, 웨지 형 플레이트는 장치의 하우징에 대해 회전 고정된다. 웨지의 각도는 경사진 로터를 하우징에 대해 고정된 각도로 유지시킨다. 일 형태에서, 웨지 형 플레이트는 축방향으로 플로팅하도록 배열될 수 있지만 샤프트와 함께 회전하는 것을 방지하기 위하여 하우징에 핀 고정 또는 키 고정되어야 한다.

로터 조립체는 또한 전술된 인덱싱 시스템들 중 하나와 같은 로터 인덱싱 장치를 포함할 수 있다. 인덱싱 장치는 도 12에 도시된 바와 같이 슈라우드 몸체(238)와 제1 및/또는 제2 로터(240/242)들 중 적어도 하나 사이에서 토크를 전달하기 위해 슈라우드와 일체구성될 수 있다. 타원형 슬롯(230)은 슈라우드가 인덱서와 같이 기능을 하도록 슈라우드의 구형 표면 내로 절단될 수 있다. 이는 도 10에 도시된 실시 형태와 구별되는데, 여기서 슬롯(200)은 중심 볼 내에서 절단된다. 인덱싱 장치는 도 13에 도시된 인덱싱 시스템과 유사할 수 있으며, 여기서 로터 인덱싱 장치는 로터(들)(240/242)의 외부 표면(252)과 슈라우드 내부 구형 표면(256) 모두 내에 절단된 대략 타원형의 트랙(220/230) 내에서 롤링하도록 구성된 구형 볼(212)로 구성된다. 대안으로, 인덱싱 장치는 적어도 하나의 로터 또는 외부 표면과 슈라우드 몸체 내부 구형 표면 모두에서 절단된 도 1의 대략 사인 곡선형 트랙(28) 내에서 롤링하도록 구성된 구형 볼로 구성될 수 있다. 그 외의 다른 실시 형태에서, 트로코이드 기어, 인벌류트 기어 및 페그 슬라이더/롤러 인덱서가 또한 사용될 수 있다. 형성 특징에 있어서 각각의 유형의 인덱싱 시스템의 절반이 슈라우드 내에 매립될 수 있으며, 이는 기어 인덱서, 또는 페그 유형의 시스템, 또는 볼 베어링 시스템의 절반이다. 단지 볼 베어링 인덱서만이 도면에 도시될지라도 예컨대, 본 명세서에 참조로 인용되고 2009년 9월 16일자에 출원된 미국 특허 출원 제12/560674호에서 찾을 수 있듯이 그 외의 다른 인덱서 유형이 당업계에 공지되었다.

본 발명이 일부 실시 형태의 설명에 의해 예시되고 예시적인 실시 형태가 상세히 기재될지라도, 출원인의 의도는 이러한 세부 사항으로 첨부 청구항의 범위를 임의의 방식으로 제한 또는 한정하기 위함은 아니다. 전술된 실시 형태의 특정 요소들은 예를 들어, 도 9의 로터가 도 1의 슈라우드와 조합될 수 있듯이 다양한 조합으로 조합될 수 있다. 첨부 청구항의 범위 내의 추가 이점 및 변형은 당업계에서 만족스러운 것으로 보일 것이다. 따라서, 더 넓은 양태의 본 발명은 특정 세부사항, 대표적 장치 및 방법 및 도시 및 기재된 예시적 예에 한정되지 않는다. 따라서, 출원인의 일반적 사상의 범위로부터 벗어나지 않고 이러한 세부사항이 제시될 수 있다.

Claims (29)

1. 로터 조립체로서,
   a. 제1 로터의 후방 부분으로부터 스러스트 하중이 샤프트에 전달되고 제1 로터의 회전축은 샤프트의 회전축과 평행하지 않은 샤프트,
   b. 제1 스러스트 베어링 - 상기 제1 스러스트 베어링의 회전축은 제1 로터의 회전축과 동심을 이루며 그 뒤 제1 스러스트 베어링이 작동됨 - ,
   c. 웨지 형 플레이트 - 웨지의 각도는 샤프트의 회전축과 제1 로터의 회전축 사이의 각도와 동일하고 그 뒤 웨지 형 플레이트가 작동됨 - ,
   d. 샤프트의 회전축과 동심을 이루는 회전축을 포함하는 제2 스러스트 베어링을 포함하고,
   e. 그 뒤 스러스트 베어링은 샤프트에 고정되게 부착된 제2 스러스트 플레이트에 대해 작동되는 로터 조립체.
2. 제1항에 있어서, 제1 로터에 작용하는 스러스트 하중은 인장 상태로 샤프트에 하중이 실리는 방식으로 구성된 하중 지지 구성요소에 의해 샤프트에 전달되는 로터 조립체.
3. 로터 조립체로서,
   a. 로브 및 밸리를 가지며, 공-선형으로부터 오프셋 설정되는 각각의 중심 축을 갖는 제1 로터 및 제2 로터를 포함하는 복수의 로터를 포함하고,
   b. 제1 및 제2 로터 각각은 각각의 외부 부분적인 구형 표면이 공통 중심을 공유하도록 배열된 구형 표면의 일부를 형성하는 외부 표면을 포함하고,
   c. 슈라우드 몸체가 소정의 각 속도로 로터와 동일한 방향으로 회전하고 로터의 외부 구형 표면을 둘러싸도록 작동가능하게 구성된 내부 구형 표면을 포함하는 슈라우드 몸체를 포함하는 로터 조립체.
4. 제3항에 있어서, 슈라우드 몸체는 제1 및/또는 제2 로터의 외부 구형 표면에 걸쳐서 조립을 용이하게 하기 위하여 복수의 축방향으로 분할된 내부 슈라우드 구성요소를 포함하는 로터 조립체.
5. 제4항에 있어서, 슈라우드 몸체는 슈라우드 몸체로부터의 반경방향 힘이 슬리브 내의 후프 응력과 같이 흡수되도록 주변방향 슬리브에 의해 지지되는 로터 조립체.
6. 제3항에 있어서, 슈라우드 몸체는 로터의 외부 구형 표면에 걸쳐서 조립을 용이하게 하기 위하여 복수의 주변방향으로 분할된 내부 슈라우드 구성요소를 포함하는 로터 조립체.
7. 제6항에 있어서, 슈라우드 몸체는 슈라우드 몸체로부터의 반경방향 힘이 슬리브 내의 후프 응력과 같이 흡수되도록 슬리브에 의해 둘러싸이는 로터 조립체.
8. 제7항에 있어서, 슬리브는 내부 슈라우드 구성요소 상에 내측을 향하는 반경방향 프리로드를 제공하는 억지끼워맞춤에 의해 슈라우드 몸체에 결합되는 로터 조립체.
9. 제3항에 있어서, 슈라우드 몸체는 상대 움직임이 단지 슈라우드 몸체와 제2 로터 사이에서만 발생되도록 제1 로터에 대해 고정되는 위치에 배열되는 로터 조립체.
10. 제6항에 있어서, 슈라우드 몸체는 제1 로터의 몸체와 일체형이고 모노리식인 로터 조립체.
11. 제3항에 있어서, 슈라우드 몸체는 제1 및 제2 로터의 축으로부터 이격된 축 상에서 회전하는 로터 조립체.
12. 제3항에 있어서, 슈라우드 몸체는 일부 회전 동안에 제1 또는 제2 로터의 로브에 의해 폐쇄되고 나머지 회전 동안에 로브에 의해 폐쇄되지 않도록 성형되는 반경방향 포트를 형성하는 하나 이상의 표면을 포함하는 로터 조립체.
13. 제12항에 있어서, 포트는 제2 로터의 로브에 의해 폐쇄되는 로터 조립체.
14. 제12항에 있어서, 연계된 내부-로브 부피는 포트가 유체 입구 포트와 같이 작용하도록 증가되는 로터 조립체.
15. 제12항에 있어서, 연계된 내부-로브 부피는 포트가 유체 출구 포트와 같이 작용하도록 감소되는 로터 조립체.
16. 제3항에 있어서, 로터의 외부 구형 표면은 슈라우드의 내부 구형 표면과 계합되는 복수의 주변방향으로 배향된 밀봉부를 포함하는 로터 조립체.
17. 제16항에 있어서, 밀봉 부재는 기계식 밀봉부 및 중합체 립 밀봉부로 구성된 것으로부터 선택된 능동 접촉 밀봉부를 포함하는 로터 조립체.
18. 제16항에 있어서, 밀봉 부재는 라비린스 밀봉부 및 기체 윤활 기계식 밀봉부로 구성된 것으로부터 선택된 비-접촉 밀봉부를 포함하는 로터 조립체.
19. 제16항에 있어서, 밀봉 부재는 단일의 모노리식 밀봉 부재로 구성되는 로터 조립체.
20. 제16항에 있어서, 밀봉 부재는 제1 및/또는 제2 로터와 일체형이고 모노리식인 로터 조립체.
21. 제16항에 있어서, 밀봉 부재는 복수의 S-형 밀봉부를 포함하는 로터 조립체.
22. 제3항에 있어서, 선단 밀봉부가 부착되는 로터의 후방 면에 평행한 중심선을 갖는 원통형 선단 밀봉부를 포함하는 로터 조립체.
23. 제16항에 있어서, 밀봉 부재는 복수의 평면형 밀봉부를 포함하고, 밀봉 몸체 자체는 슈라우드의 내부 절두-구형 표면과 접촉하도록 일 방향으로 만곡되는 로터 조립체.
24. 제3항에 있어서, 하나 이상의 로터는 내부 볼 표면 및 내부 슈라우드 몸체 표면과 계합되며, 대향하는 로터의 로브와 계합되도록 구성된 복수의 밀봉 몸체가 끼워맞춤되는 각각의 로터 로브의 선단 내에 반경방향 요홈을 포함하는 로터 조립체.
25. 제24항에 있어서, 선단 밀봉부는 연속 밀봉 몸체와 같이 기능을 하도록 주변방향으로 배향된 밀봉부와 접촉하는 로터 조립체.
26. 제3항에 있어서, 로브들 사이의 고압 유체로 인해 하중은 스러스트 베어링을 통하여 연계된 로터의 후방으로부터 하우징에 키-고정된 웨지-형 플레이트에 전달되고, 그 뒤 또 다른 스러스트 베어링을 통하여 샤프트가 인장 상태하에서 하중이 실리도록 샤프트와 함께 회전하고 이에 고정되게 부착된 플레이트에 전달되는 로터 조립체.
27. 제3항에 있어서, 슈라우드 몸체와 제1 및/또는 제2 로터들 중 하나 이상 사이에서 토크를 전달하기 위하여 슈라우드와 일체구성된 로터 인덱싱 장치를 포함하는 로터 조립체.
28. 제27항에 있어서, 로터 인덱싱 장치는 로터 외부 표면과 슈라우드 내부 구형 표면 모두 내에 절단된 대략 타원형의 트랙 내에서 롤링하도록 구성된 구형 볼로 구성되는 로터 조립체.
29. 제27항에 있어서, 인덱싱 장치는 하나 이상의 로터 또는 외부 표면과 슈라우드 몸체 내부 구형 표면 모두에서 절단된 대략 사인 곡선형 트랙 내에서 롤링하도록 구성된 구형 볼로 구성되는 로터 조립체.

Images