WO2014175474A1

WO2014175474A1 - 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트

Info

Publication number: WO2014175474A1
Application number: PCT/KR2013/003448
Authority: WO
Inventors: 김우균; 김유비; 김고비
Original assignee: Kim Woo Kyun; Kim Yu Bee; Kim Go Bee
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-10-30
Also published as: KR20140126645A

Abstract

본 발명은 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 관한 것으로서, 본 발명의 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트는 제1 로터와, 제2 로터와, 제3 로터와, 케이싱과 제1흡입포트 및 제2흡입포트와, 제1 토출 포트 및 제2 토출 포트를 포함하여 구성되는 3중 트로이달 로터를 갖는 터빈 유니트와; 상기 제1, 제2, 제3 로터를 유체의 힘으로 회전 시켜서 제3 로터에 연결된 구동축을 회전시켜 축에 연결되어, 발전기 또는 회전체를 회전 시키는 터빈으로 구성된다. 이와 같이 이루어지는 본 발명은 터빈 유니트를 3중 트로코이달 로터로 구성하므로 작동유체의 2단 팽창이 가능하여 작동유체를 고팽창할 수 있고, 작동유체의 에너지를 회전력으로 변환 하므로 고효율의 터빈을 구성할 수 있다.

Description

3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트

본 발명은 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동유체를 고 팽창시킬 수 있으면서 기어로터의 회전을 고속으로 회전시킬 수 있는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 트로코이달 로터(trochoidal rotor)를 갖는 터빈 유니트는 상호 취합한 상태로 회전하되, 그 사이로 작동유체를 통과시켜 작동유체의 팽창력으로 로터를 회전시키는 2개의 기어로터와, 기어로터를 수용하는 케이싱으로 구성된다.

이와 같은 종래의 터빈 유니트는 구조가 비교적 간단하고 소형화할 수 있기 때문에 수십 년간 유체 터빈 및 유압펌프로 많이 사용되었다.

하지만 종래의 터빈 유니트는 두 개의 로터만을 이용하여 작동 유체를 팽창시키는 팽창비에 한계가 있었다. 즉, 제1 로터와 제2 로터 사이에서 최대한 유체를 팽창시켜도 작동 유체는 제1 로터와 제2 터가 한 바퀴 회전할 때마다 팽창 및 배출되기 때문에 배출구로 배출되는 작동 유체의 팽창비를 일정 레벨 이상으로 높일 수는 없었다.

그러므로 작동 유체의 2단 팽창이 가능하여 작동 유체의 팽창비를 높일 수 있고, 기어 로터의 회전력을 고속으로 회전시킬 수 있으며, 외부에는 2단 터빈으로 사용하며 내부에는 1단 터빈으로 사용할 수 있는 2단 터빈 유니트의 개발이 동일 업계에서 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명의 목적은 상기 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 터빈 유니트를 3중 트로코이달 로터로 구성함으로써, 작동 유체의 2단 팽창이 가능하여 작동유체가 고속으로 회전하면서 고압으로 팽창할 수 있는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 터빈 유니트를 3중 트로코이달 로터로 구성함으로써, 외부에는 2단 터빈으로 사용하며 내부에는 1단 터빈으로 사용할 수 있는 2단 터빈 유니트를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예 에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트는, 외주면에 적어도 하나 이상의 제1 트로코이달 기어가 형성되고, 그 회전중심에 고정 샤프트가 고정되는 제1 로터와; 상기 제1 로터가 내부에 편심 되게 수용되며, 그 내 주면에는 상기 제1 로터의 기어에 대해 치합되며 선접촉하는 제2 트로코이달 기어가 형성되되, 상기 제2 트로코이달 기어는 상기 제1 로터의 기어이의 개수보다 하나 더 많은 기어이를 가지며, 상기 외주면에도 내주면과 동일한 개수의 트로코이달 기어이가 형성되는 제2 로터와; 상기 제2 로터가 내부에 편심되게 수용되며 그 내주면에는 상기 제2 로터의 외주면의 기어에 대해 치합되며 선접촉하는 제3 트로코이달 기어가 형성되되, 상기 제3 트로코이달 기어는 상기 제2 로터 기어이의 개수보다 하나 더 많은 기어이를 가지는 제3 로터와; 상기 제1, 제2, 제3 로터를 밀폐 수용하며, 상기 제1 로터의 고정샤프트는 바깥커버에 고정되며, 상기 제3 로터의 구동 샤프트는 외부로 연장 돌출시킨 상태로 회전 가능하게 지지하는 케이싱과; 상기 구동 샤프트 측부에 마련되어 케이싱의 내부와 외부를 연결하며, 상기 제1, 제2, 제3 로터의 회전시 상기 제1 로터의 기어와 상기 제2 로터의 내측기어가 최대한 벌어지게 형성된 제1 배출포트와; 상기 제2 로터의 외측기어와 상기 제3 로터의 기어가 최대한 벌어지게 형성된 제2 배출포트와; 상기 제1, 제2, 제3 로터의 회전시 상기 제1 로터의 기어와 상기 제2 로터의 내측기어가 좁아지는 부위에 마련된 제1 흡입포트와; 상기 제2 로터의 외측기어와 상기 제3 로터의 기어가 좁아지는 부위에 위치되는 제2 흡입포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트의 특징에 따르면 다음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 터빈 유니트에 구비되는 로터를 3중 트로코이달 로터로 구성함으로써, 작동 유체가 높은 팽창비를 가지며 고속으로 구동 샤프트를 회전하면서 유체의 힘을 사용할 수 있다.

둘째, 터빈 유니트의 외부에는 2단 터빈으로 사용하며, 내부에는 1단 터빈으로 사용할 수 있다.

따라서, 작동유체의 2단 팽창이 가능하여 작동유체를 고팽창할 수 있고, 작동유체의 에너지를 회전력으로 변환 하므로 고효율의 터빈을 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 트로코이달 로터의 동작을 설명하기 위한 도면이며,

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 로터와 앞 커버가 도시된 도면이며,

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 터빈 유니트의 앞 커버가 도시된 도면이며,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트의 측면을 나타낸 블록 구성도이며,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트의 조립된 상태를 나타낸 도면이며,

도5a 내지 도 5g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 갖는 터빈 시스템의 팽창 터빈 메카니즘을 설명하기 위한 도면이며,

도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 갖는 터빈 시스템에 구비된 터빈 펌프와 터빈 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이며,

도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 갖는 터빈 시스템에 구비된 터빈 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이며,

도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 유체 펌프와 유체펌프의 앞 커버를 도시한 도면이며,

도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 유체 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이며,

도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 콤펜더(압축기와 터빈)와 콤펜더(압축기와 터빈)의 앞 커버가 도시된 도면이며,

도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 콤펜더(압축기와 터빈)의 앞 커버가 도시된 도면이며,

도 9a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 진공펌프와 진공 펌프의 앞 커버가 도시된 도면이다.

도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 진공펌프의 앞 커버가 도시된 도면이다.

이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 트로코이달 로터의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 로터와 앞 커버가 도시된 도면이며, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 터빈 유니트의 앞 커버가 도시된 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트의 측면을 나타낸 블록 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트의 조립된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 2단 터빈 유니트 3개의 트로코이달 로터(1,2,3,)가 상호 치합된 트로코이달 로터 조립체와, 조립체를 그 내부에 밀폐 수용하는 케이싱(18)을 포함한다. 케이싱(18)은 소정의 직경을 갖는 원통 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

트로코이달 로터 조립체는 제1 로터(1)와, 제1 로터(1)를 그 내부의 편심된 위치에 수용하는 제2 로터(2)와, 제2 로터(2)를 그 내부 편심된 위치에 수용하는 제3 로터(3)로 이루어진다.

아울러 통상적인 트로코이달 기어펌프에서와 마찬가지로 제1 로터(1)와 제2 로터(2)가 서로에 대해 치합되는 동시에 선접촉되고, 제2 로터(2)에 대해 제3 로터(3)가 치합된 상태로 선접촉된다. 상기 제1 로터(1)의 회전 중심축에서 축심(17)에 의해 고정 샤프트가 외부커버(15)에 고정된다.

또한, 구동 샤프트(16)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제3 로터(3)와 결합된 상태로 길이 방향으로 연장되어, 케이싱(18)을 관통하여 외부로 소정의 길이로 돌출된다. 구동 샤프트(16)는 외부에 위치한 발전기(13)를 회전시킨다. 처음에 고압의 유체는 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이의 좁게 형성된 제1 흡입구(4)로 주입되며, 유체는 제1 흡입구(4)에 연결되도록 형성된 흡입 유체 안내홈(8)을 따라 이동하며, 이때 유체의 압력은 기어 로터를 밀어 기어포켓을 넓게 확대시키도록 팽창되며, 배출구(5)를 통해 배출되면서 회전력을 발생시킨다. 이때, 배출구(5)로 빠져 나가지 못한 유체는 유체 저항 방지홈(9)에 모여 배출되며 로터 회전의 저항을 방지한다.

고압의 유체는 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이에서 1단 흡입 및 팽창되어 회전력을 얻은 후, 제2 로터(2)와 제3 로터(3) 사이에 좁게 형성된 제2 흡입구(6)를 통하여 유체를 흡입 시키며, 유체 안내홈(10)을 따라 2차 팽창되어 넓은 배출구 쪽 으로 유체가 빠져 나가게 팽창된다. 즉, 유체는 제2 로터(2)와 제3 로터(3) 사이를 확대시키면서 제2 및 제3 로터(2,3)에 회전력을 주면서 배출구(7)를 통하여 배출된다. 이때, 배출되지 않은 유체의 잔량은 배출구(7)에 연결된 유체 저항 방지홈(11)에 모여 로터회전을 원활하게 한다. 이때 배출구(5)와 흡입구(6)를 외부 배관 또는 앞 커버 내부로나 연결된다. 유체의 1단 팽창과 2단 팽창으로 로터가 회전되면, 로터(2,3)에 연결된 구동 샤프트(16) 에 연결된 발전기나 회전기기를 구동시킨다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트의 팽창 터빈 메카니즘을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 터빈 펌프 및 터빈 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이다. 여기서, 도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에서, 1단 흡입 된 상태 를 보인 것이며, 도 5b는 흡입된 기체가 팽창되는 상태를 보인것이며, 도 5c는 1단 팽창의 최대 팽창 배출 상태를 보인 것이며, 도 5d는 1단 팽창 후 2단 팽창하기 위하여 기체를 2단 흡입한 상태를 보인것이며, 도 5e는 2단 팽창이 확대되는 상태를 보인것이며, 도 5f는 2단 팽창의 더욱 팽창된 상태를 보인것이며, 도 5g는 기체가 최대한 확대 팽창되어 배출되는 상태를 보인것이다.

도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 갖는 터빈 시스템에 구비된 터빈 펌프와 터빈 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이며, 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트를 갖는 터빈 시스템에 구비된 터빈 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제2 로터(2)와 제3 로터(3)의 흡입구(108)에 압력을 가진 유체가 흡입되면, 압력을 가진 유체는 흡입구(108)에 연결된 유체 안내홈(112)을 따라 좁은 기어 이빨 사이로 들어가면서 기어이 사이의 체적을 확대시키는 동시에 기체를 팽창 시키며 넓은 배출구(109)를 통하여 배출되며 이에 따라 기어 로터를 회전 시킨다.

이때, 배출구(109)에 연결된 유체 저항 방지홈(113)에 잔류 유체가 모여 제2 및 제3 로터(2,3)의 회전저항을 방지하며 제2 및 제3 로터(2,3)의 회전을 원활하게 한다. 또한, 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이에 형성된 흡입구(110)로 액체가 주입되면, 액체는 흡입구(110)에 연결된 흡입유체 공급홈(114)에도 공급되어 제2 및 제3 로터(2,3)의 회전으로 좁은 기어 포켓을 확대시키고, 이에 따라 기어 포켓의 내부가 진공상태가 된다. 이어, 흡입구(110)는 액체를 흡입하여 배출포트(111)를 통하여 배출시키며, 배출포트(111)에 연결된 유체 저항 방지홈(115)에 모인 잔류 액체는 제2 및 제3 로터(2,3)의 회전을 원활하게 하며 터빈 펌프의 역할을 한다.

도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 유체 펌프와 유체펌프의 앞 커버를 도시한 도면이며, 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 유체 펌프의 앞 커버를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 4의 구동 샤프트에 모터를 이용하여 회전 토오크를 인가하여 제1, 제2, 제3 로터(1,2,3)를 회전시켜서 흡입포트(116)로 외부 액체를 흡입시키는 동시에 토출포트(117)를 통하여 흡입포트(116)로 흡입되었던 작동 유체를 압축된 상태로 배출시킨다. 여기서, 흡입유체 공급 홈(120)은 흡입 유체가 저항 없이 공급하기 위한 홈이며, 유체 저항 방지홈(121)은 잔류된 유체의 저항을 방지하여 제2 로터(2)와 제3 로터(3)의 회전을 원활하게 한다.

이때, 배출된 액체를 다시 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이에 형성된 흡입구(118)로 흡입시켜 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이에 형성된 배출구(119)를 통하여 배출되면서 액체에 높은 압력을 줄 수 있다. 흡입 유체 공급홈(122)은 흡입 유체가 저항 없이 공급하기 위한 홈이며, 유체 저항 방지홈(123)은 잔류된 유체의 저항을 방지하여 제1 로터(1)와 제2 로터(2)의 회전을 원활하게 한다.

도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 콤펜더(압축기와 터빈)와 콤펜더(압축기와 터빈)의 앞 커버가 도시된 도면이며, 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 콤펜더(압축기와 터빈)의 앞 커버가 도시된 도면이다.

도 8을 참조하면, 제3 로터(3)와 제2 로터(2) 사이에 제일 좁게 형성된 흡입구(124)에 압축 유체가 주입되면, 흡입유체안내 홈(128)을 따라 흡입유체가 저항 없이 공급되며, 제3 로터(3)와 제2 로터(2)의 좁은 이 사이로 압축 유체가 팽창하면서 기어 포켓을 확대시키며 배출구(125)를 통하여 배출되면서 회전력을 발생시킨다. 배출구(125)에 연결된 잔류 유체 저항 방지용 홈(129)에 모인 유체는 제3 로터(3)와 제2 로터(2)의 회전에 저항을 주지 않고 잔류 유체 저항 방지용 홈(129)에서 배출구(125)를 통하여 배출 된다. 이때, 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이에 최고 넓게 형성된 흡입구(126)를 통하여 유체가 흡입되고, 제1 로터(1)와 제2 로터(2) 사이에서 제일 좁게 형성된 배출구(127)를 통하여 압축되면서 배출된다. 용도에 따라 제1 로터(1)와 제2 로터(2)가 터빈의 역할을 하고, 제2 로터(2)와 제3 로터(3) 사이가 압축기의 역할을 할 수 있을 것이다.

도 9a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 진공펌프와 진공 펌프의 앞 커버가 도시된 도면이며, 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트에 구비된 2단 진공펌프의 앞 커버가 도시된 도면이다.

도 9를 참조하면, 도 4의 구동 샤프트(116)에 모터를 이용하여 회전 토오크를 인가하여 제1, 제2, 제3 로터(1,2,3)이 회전되면, 제3 로터(3)와 제2 로터(2) 사이에 최대한 넓게 형성된 흡입구(132)와 제1 로터(1)와 제2 로터(2)의 최대한 넓게 형성된 흡입구(134)가 연결된 후, 진공할 곳에 연결되어 진공상태를 만든다.

이때, 제1, 제2, 제3 로터(1,2,3)가 회전되면, 제1, 제2, 제3 로터(1,2,3)가 확장되면서 진공이 발생하며, 제1, 제2, 제3 로터(1,2,3)가 회전되면 제일 넓게 형성된 1단 배기구(133) 및 2단 배기구(135)를 통하여 배출되며, 1단 배기구(133) 및 2단 배기구(135)에 연결된 배기 저항 방지 홈을 통하여 배기되며 로터의 회전을 원활 하게 한다.

이때, 제1 로터(1)와 제2 로터(2)의 흡입구 및 제2 로터(2)와 제3 로터(3)의 흡입구를 연결 하지 않고, 제1 로터(1)와 제2 로터(2)의 배기구를 제3 로터(3)와 제2 로터(2)의 흡입구에 연결하여 2단으로 사용할 수 있다.

또한, 연결 순서를 바꾸어 제3 로터(3)와 제2 로터(2)의 배기구를 제1 로터(1)와 제2 로터(2)의 흡입구에 연결하여 2단으로 구성 할 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예 에 따른 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈은 2단 유체펌프, 2단 진공펌프, 콤펜더(압축기. 팽창기) 팽창기 펌프(외측 팽창기. 내측펌프)에 적용할 수 있는 것이다.

도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었으며, 여기서 사용된 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이며, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

외주면에 적어도 하나 이상의 제1 트로코이달 기어가 형성되고, 그 회전중심에 고정 샤프트가 고정되는 제1 로터와;

상기 제1 로터가 내부에 편심 되게 수용되며, 그 내 주면에는 상기 제1 로터의 기어에 대해 치합되며 선접촉하는 제2 트로코이달 기어가 형성되되, 상기 제2 트로코이달 기어는 상기 제1 로터의 기어이의 개수보다 하나 더 많은 기어이를 가지며, 상기 외주면에도 내주면과 동일한 개수의 트로코이달 기어이가 형성되는 제2 로터와;

상기 제2 로터가 내부에 편심되게 수용되며 그 내주면에는 상기 제2 로터의 외주면의 기어에 대해 치합되며 선접촉하는 제3 트로코이달 기어가 형성되되, 상기 제3 트로코이달 기어는 상기 제2 로터 기어이의 개수보다 하나 더 많은 기어이를 가지는 제3 로터와;

상기 제1, 제2, 제3 로터를 밀폐 수용하며, 상기 제1 로터의 고정샤프트는 바깥커버에 고정되며, 상기 제3 로터의 구동 샤프트는 외부로 연장 돌출시킨 상태로 회전 가능하게 지지하는 케이싱과;

상기 구동 샤프트 측부에 마련되어 케이싱의 내부와 외부를 연결하며, 상기 제1, 제2, 제3 로터의 회전시 상기 제1 로터의 기어와 상기 제2 로터의 내측기어가 최대한 벌어지게 형성된 제1 배출포트와;

상기 제2 로터의 외측기어와 상기 제3 로터의 기어가 최대한 벌어지게 형성된 제2 배출포트와;

상기 제1, 제2, 제3 로터의 회전시 상기 제1 로터의 기어와 상기 제2 로터의 내측기어가 좁아지는 부위에 마련된 제1 흡입포트와;

상기 제2 로터의 외측기어와 상기 제3 로터의 기어가 좁아지는 부위에 위치되는 제2 흡입포트를 포함함을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.
제 1항에 있어서,

상기 제1, 제2, 제3 로터의 회전 시 상기 제1 로터의 중심 회전축을 바깥 커버에 고정시킨 터빈 커버와;

상기 터빈 커버의 내측에 상기 제 1 및 제2 흡입포트 구멍에 연장하여 홈을 형성한 흡입 유체 안내 홈과;

제 1 및 제2 배출포트 구멍에 연장하여 홈을 형성한 잔류유체 회전저항방지 홈을 더 포함함을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.
제 1항에 있어서,

상기 고압의 유체는 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에서 흡입 배출된 후 1단 팽창되어 회전력을 얻은 후, 상기 제2 로터와 상기 제3 로터 사이에 좁게 형성된 제2 흡입구를 통하여 유체를 흡입 시키며 이때 제1배출포트와 제2흡입포트를 배관 또는 로터 앞 커버 내부로 연결하며 , 유체 안내 홈을 따라 2단 팽창되어 넓은 배출구 쪽 으로 빠져 나가도록 팽창되는 것을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.
제 1항에 있어서,

상기 제2 로터와 제3 로터의 흡입구에 압력을 가진 유체가 흡입되면, 상기 압력을 가진 유체는 상기 유체 안내 홈을 따라 좁은 기어 이빨 사이로 들어가면서 기어이 사이의 체적을 확대시키는 동시에 기체를 팽창 시키며 배출구를 통하여 배출되며, 상기 유체의 체적 팽창으로 상기 제1로터, 상기 제2로터, 상기 제3로터의 회전력이 발생되며 외부는 터빈으로 사용되며, 이때 상기 액체는 내부에 위치한 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이의 상기 흡입구로 흡입되어 상기 액체를 상기 배출구로 배출시킴에 따라 상기 복수개의 기어 로터를 회전시키는 터빈 펌프로 사용되는 것을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.
제 1항에 있어서,

상기 구동 샤프트에 모터를 이용하여 회전 토오크를 인가하여 상기 제1, 제2, 제3 로터를 회전시켜서 상기 제2로터 와 제3로터 사이에 형성된 상기 흡입포트로 외부 액체를 흡입시키는 동시에 상기 토출 포트로 배출되는 상기 외부 액체가 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에 위치하는 상기 흡입포트로 흡입된 후 다시 가압 배출되는 2단 유체 펌프로 사용되며, 상기 제3 로터와 상기 제2 로터의 사이에 위치한 상기 배출포트와 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에 위치한 상기 흡입포트를 배관 또는 로터 앞 커버의 내부로 연결된 2단 펌프로 사용되는 것을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.
제 1항에 있어서,

상기 제3 로터와 상기 제2 로터 사이에 제일 좁게 형성된 흡입구에 압축 유체가 주입되면, 상기 유체는 상기 제3 로터와 상기 제2 로터의 좁은 이 사이로 압축 유체가 팽창되면서 기어 포켓를 확대시키며 상기 배출구를 통하여 배출되면서 회전력을 발생시켜 터빈으로 사용되며, 상기 제1로터와 상기 제2로터 사이에 제일 넓게 형성된 흡입포트로 흡입 유체가 흡입되면, 제일 좁게 형성된 상기 배출포트로 압축되어 나가므로 콤펜더(압축기 터빈)로 사용되며, 필요에 따라 상기 제1 로터와 상기 제2 로터가 터빈의 역할을 하거나, 상기 제2 로터와 상기 제3 로터가 압축기 역할을 하는 것을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.
제 1항에 있어서,

상기 구동 샤프트에 모터를 이용하여 회전 토오크를 인가하여 상기 제1, 제2, 제3 로터가 회전되면, 상기 유체는 상기 제3 로터와 상기 제2 로터 사이에 최대한 넓게 형성된 상기 흡입구와 상기 제1 로터와 상기 제2 로터의 최대한 넓게 형성된 흡입구가 연결되어 흡입되고, 상기 유체는 상기 제1 로터와 상기 제2 로터의 제일 넓게 형성된 상기 배출구와 상기 제2 로터와 제3 로터의 제일 넓게 형성된 상기 배출구가 연결되어 배출되며, 상기 유체는 상기 제2 로터와 상기 제3 로터 사이에 위치한 상기 흡입포트로 흡입되어 상기 제2 로터와 상기 제3 로터에 위치한 상기 배출포트로 배출되고, 상기 유체는 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에 형성된 상기 흡입 포트에 흡입되어 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에 형성된 상기 배출포트로 배출되고, 상기 제2 로터와 상기 제3 로터의 배출포트와 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에 형성된 상기 흡입포트가 배관 또는 로터 앞 커버의 내부로 연결되는 2단 진공 펌프로 사용되는 것을 특징으로 하는 3중 트로코이달 로터를 갖는 2단 터빈 유니트.