KR20020004937A - 로타리-터빈 내연 기관 - Google Patents

Abstract

작동 부재와 안내부를 동체상에 결합시키는 캐리어를 사용하는 로터에 고정된 축을 중심으로 진동 운동을 하는 하는 작동 부재를 가지는 로타리-터빈 내연 기관은 캐리어 및, 보다 단순한 형상의 안내부에 의해서 안내부에 걸쳐 회전의 양호한 원활성을 제공한다. 형상의 단순성은 작동 표면의 고품질, 안내 프로파일에 걸친 회전의 양호한 원활성 및, 로터 회전의 많은 회전수를 가능하게 한다.

로타리-터빈 내연 기관은 로터의 외측 직경의 부위에서 로터의 회전축(4)을 따라서 스위블 장착된 길이 방향 플랩을 가진 로터를 구비하며, 상기 플랩은 각 플랩들의 양측에 배치된 공간을 서로 분리한다. 로터(1)는 원통형 동체(7)내에 배치되며, 그것의 단부면 벽(8)상에는 플랩(2)의 캐리어(10)와 접촉하는 고리형 안내부(23)가 배치된다. 고리형 안내부(23)의 길이 방향 축(11)은 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 편심으로써 설정된다.

Description

로타리-터빈 내연 기관{Rotary-turbine internal combustion engine}

로타리 내연 기관은 공지되어 있는데, 반경-길이 방향의 포스트와 그들의 외부 직경의 부위에 스위블(swivel) 장착된 길이 방향의 블레이드를 구비하며, 상기 블레이드는 아내 수단에 접촉하는 캐리어를 가지고, 상기 로터는 그것의 단부 면에서 측방향 벽에 의해서 한정되고 유입 개구부와 유출 개구부를 가진 원통형 동체 안에 위치하고, 작동 챔버는 길이 방향의 블레이드의 외부 표면, 동체의 원통형 표면 및, 동체의 측방향 벽에 의해서 한정된다. 동축선상의 피구동 샤프트가 제공되는데, 이것은 부가적인 반경 방향 포스트와 로터 작동 블레이드에 관절화된 벨 크랭크를 가진다. ( 1989 년의 USSR 발명자증 N 1518555, IPC F 02 B 53/00 )

캠이 근접한 블레이드 관절의 종동부 롤러에 의해서 회전될때, 기관내의 공기는 포스트를 중심으로 하는 피구동 샤프트의 회전과 근접한 로터 블레이드의 회전에 의해서 압축된다.

공지된 발명의 단점은 보조의 피구동 샤프트의 존재인데, 이것은 더욱이 구동 샤프트 회전 각도에 대하여 가변적인 속도로 회전하여, 이러한 장치의 구조를복잡하게 한다. 주목되어야 할 바로서, 이러한 해법에 있어서는, 많은 내연 기관에서와 같이, 단지 블레이드의 외측(피스톤 내연 기관내 실린더의 일측)만이 일 사이클(work cycle)에 참여한다. 일 사이클의 관점으로부터, 블레이드의 아래에 있는 공간이 사용되지 않는다.

이러한 단점은 다른 기술적인 해법에서 제거되며, 즉, 로타리 내연 기관에서 제거되는데, 상기 로타리 내연 기관은 길이 방향 플랩을 가지는 로터를 구비하며, 상기 플랩들은 그 회전축을 따라서 외측 직경의 영역에서 그 위에 회전되게 장착되며 각 플랩들의 양측상에서 그 안에 배치된 공간을 서로 분리시키고, 상기 로터는 실린더형 동체안에 설치되고 그것의 단부면 벽은 플랩의 캐리어(carrier)와 접촉하고 있는 폐쇄된 타원 형상의 안내부에 배치되며, 그리고 플랩의 양 측에 위치한 공간 사이에서 개스 교환을 위한 도관을 구비한다. 플랩의 단부면 표면 및, 플랩의 단부면 표면과 접촉하는 인접한 포스트의 표면들은 결합되고 서로 접촉하는데, 각 플랩은 압축 공간을 작업 공간으로부터 분리시킨다. 흡입 및, 배출 공간이 제공된다. (미국 특허 제 5,261,365 호, NPC 123-241 (1993 년 공고); 미국 특허 제 5,345,905 호, NPC 123-241 (1994 년 공고))

이러한 해법의 특징이 유리한 점은 플랩의 양측이 기관의 일 사이클에 참여한다는 것이며, 일측은 압축 공간의 벽으로서 참여하고, 다른 측은 일 공간의 벽으로서 참여한다는 것이다.

이러한 기술적인 해법은 다수의 실질적인 단점을 가진다. 캐리어는 플랩의 단부면 표면상에 원통형 핀의 형태로 만들어진다. 그러한 배치에 있어서, 항상 로터의 벽과 동체의 벽에 있는 슬릿(slit)을 통해서 개스 누설이 발생하는 결과를 초래한다. 이러한 누설을 감소시키기 위한 시도로서, 미국 특허 제 5,261,365 호, NPC 123-241(1993 년 공고) 및, 미국 특허 제 5,345,905 호, NPC 123-241 호 (1994 년)에는 플랩 벽을 두껍께 하는 것이 개시되어 있는데, 이것은 일 공간 및, 압축 공간의 체적을 감소시키는 결과를 초래한다.

캐리어 핀(carrier pin)이 (플랩의 일체화 부분으로서 만들어진) 플랩에 고정되고 기관에 대한 일의 힘 전달이 상기 핀들을 통해서 이루어진다는 사실의 결과로서, 그들의 디자인은 보다 강해져야만 하며 필연적으로 플랩의 양측에 위치되어야만 한다. 그렇지 않고, 핀들이 단지 일측에만 위치하면, 이것은 더욱 커져야만 하며, 이것은 누설이 증가되게 할 것이다. 더욱이, 핀들이 플랩 단부면의 일 측에 배치되는 경우에, 플랩은 뒤틀림에 의해서 영향을 받을 수 있으며, 기관의 정지 및, 심지어는 고장이 발생할 수 있다. 핀을 강화시키고 크기를 증가시킴으로써 플랩의 강성을 증가시키는 것도 여기에서 받아들일 수 없는데, 이는 기관의 일 체적의 감소를 초래하게 될 것이기 때문이다.

다른 단점은 그러한 기관에서 캐리어가 고온 영역에 위치하여 냉각이 잘 이루어질 수 없으며, 캐리어-안내부 홈 마찰의 쌍에 대한 받아들일 수 있는 작동 조건이 제공될 수 없다는 것이다.

미국 특허 제 5,261,365 호, NPC 123-241(1993년 공고) 및, 미국 특허 제 5,345,905 호, NPC 123-241 호(1994 년 공고)에 개시된 해법의 매우 실질적인 단점은 동체의 단부면 벽상에 홈의 형태로 만들어진 캐리어용 안내부가 복잡한 형상을가진다는 점이다. 이러한 홈을 가지는 것은 다음과 같은 결과를 초래한다.

a) 기관 로터에 대한 충분히 많은 회전수를 달성하는 것이 사실상 불가능하다.

b) 홈 표면의 높은 정밀도 및, 고품질을 달성하는 것이 기술적으로 곤란하다. 이러한 부품이 제작되어야 하는 재료는, 한편으로는 용이하게 가공될 수 있어야 하고 충격 하중을 받는 것을 고려하여 충분히 연성이 있어야 하며, 다른 한편으로는 홈-캐리어 쌍의 연속적인 마찰 조건하에서 오랜 기간동안 작동될 수 있도록 매우 높은 경도를 가져야만 한다.

본 발명은 내연 기관에 관한 것이며, 보다 상세하게는 그것의 작동 부재가 로터에 고정된 축의 둘레에서 진동 운동을 하는 로타리 기관에 관한 것이다.

도 1 은 B-B 선을 따라서 취한, 제안된 기관의 길이 방향 단면도이며, 여기에서 안내부는 동체의 단부 면상의 고리형 홈으로서 도시되어 있다.

도 2 는 플로우트 링의 형태인 고리형 안내부를 가진, 선 B-B 를 따라 취한 기관의 길이 방향 단면도이다.

도 3 은 플랩의 영역에서 A-A 를 따라 취한 기관의 횡방향 단면도이다.

도 4 는 크랭크의 영역에서 C-C 를 따라 취한 기관의 횡방향 단면도이다.

도 5 는 기관 단위체의 길이 방향 단면도이다.

도 6 은 D-D 를 따라 취한 기관의 횡방향 단면을 도시하는데, 여기에서 슬롯 노즐의 형태인 접선의 개구부를 가진 벽은 로터의 외부 직경을 따라서 이루어진다.

본 발명의 목적은, 그 위에 있는 캐리어의 이동이 원활하게 제공되면서, 작동 표면이 고품질로써 제조되는 것이 용이한 형상의 안내부를 제작하는 것이다. 그러한 목적의 달성은 기관 로터의 고 회전수를 달성하게 한다.

본 발명의 다른 목적은 오도 및, 윤활의 품질과 관련하여 캐리어-안내부 상에 대한 정상적인 작동 조건을 만드는 것이며, 더욱이 (터보 효과를 사용함으로써)폐 개스 배출 동안에 얻어지는 반작용의 힘에 기인하여 엔진 로터상에서 토크를 얻는 것이다.

이러한 목적은 로타리-터빈 내연 기관에 의해서 달성되는데, 이것은 그 회전축을 따른 외측 직경의 부위에서 로터상에 스위블(swivel) 장착되며 각 플랩의 양 측상에서 그 안에 배치된 공간을 서로로부터 분리하는 길이 방향의 플랩을 가지는 로터를 구비하고, 로터는 원통형 동체안에 위치되어 그것의 단부면 벽상에 플랩의캐리어와 접촉하는 폐쇄된 안내부가 배치되며, 또한 플랩의 양 측상에 배치된 공간 사이에 개스 교환용 도관을 구비하고, 동체의 단부면 벽상에 배치된 그 안의 안내부는 고리형 안내부로서 만들어지고, 그리고 그것의 길이 방향 축은 로터의 회전축에 대하여 편심을 가지고 설정된다. 이러한 목적은 또한 고리형 안내부가 플로우팅 링 안에 만들어지는 것으로서 달성되는데, 상기 플로우팅 고리는 안내부와 동축선상에 있고 그리고 동체의 단부면 벽상에 위치한다.

본 발명은, 동체의 단부면 벽상에 배치된 안내부가 고리형으로 만들어지고 그리고 길이 방향 축이 로터의 회전축에 대해서 편심을 가지고 설정되며, 안내부는 안내부와 동축선상에 있으면서 동체의 단부면 벽상에 예를 들면 플로우팅 링의 단부면까지 연장된 홈의 형태로 위치한 플로우팅 링안에 만들어질 수 있다는 점에서 신규하다.

더욱이, 본 발명에는 다음의 특징이 제공된다.

a) 단부면 벽을 가지는 로터에 대해서- 각 캐리어는 벽의 외측에 위치하고 그리고 플랩에 견고하게 연결된 크랭크의 형태로 만들어지며, 따라서 크랭크와 플랩 스위블(flap swivel)의 회전축은 일치하고, 그리고 크랭크의 제 2 단부는 안내부와 접촉한다.

b) 로터의 제 2 단부면은 동체의 제 2 단부면 벽과 직접적으로 접촉하도록 만들어지는데, 그 벽에는 플랩의 아래에 있는 공간과 연결되는 흡입 개구부가 제공되고, 더욱이 개스 교환용 도관의 유입부 및, 유출부가 제공되고, 개스 교환용 도관의 유입부는 플랩과 로터의회전축 사이에서의 최소 거리의 부위에서 플랩 아래의공간에 대향되게 배치되며, 개스 교환용 도관의 유출부는 플랩 위의 공간에 대향되게 배치되며, 흡입 개구부는 로터의 회전축에 대하여 안내부 프로파일의 최대 변위 부위에서 각도상의 위치에 배치되며, 개스 교환용 도관의 유입부 및, 유출부와 배출 개구부는 로터의 회전축에 대하여 안내부 프로파일의 최소 변위의 부위에서 각도상의 위치에 배치된다.

c) 기관은 동체의 다부면 벽을 통해서 서로 면하는 두개의 단일 기관의 단위체로서 만들어지는데, 벽은 로터의 단부면과 직접적으로 접촉하고, 로터의 샤프트는 견고하게 상호 연결되며, 여기에서 동체의 벽은 단위체의 일체화된 단부면 벽을 형성하고, 두개 기관의 안내부의 길이 방향 축의 편심은 로터의 회전축에 대향하는 방향으로 배향된다.

d) 존재하는 공간과 교통하는 부가적인 공간이 각 플랩의 아래에서 로터의 벽에 형성되고, 개스 교환용 도관의 유입부와 교통하는 관통 개구부는 부가적인 공간의 벽안에 만들어진다.

e) 동체의 단부면 벽상의 개스 교환용 도관의 유입부에는 로터의 회전 방향에 대향하는 방향으로 배향된 구획부 홈이 제공된다.

f) 로터에는 그것의 외측 직경을 따라서 벽과, 벽안에 만들어진 예를 들면 슬롯 노즐 형태의 접선 개구부가 제공된다.

g) 흡입 개구부는 원호형으로 만들어지며 로터의 회전 방향에 대향하는 방향으로 연장된다.

안내부를 고리형으로 만드는 것은 그러한 엔진에 있어서 로터 회전의 최대한으로 높은 회전수를 달성하는 것을 가능하게 하는데, 그러한 회전수는 안내부의 작동 표면의 품질 때문에, 그리고 안내부 프로파일의 회전 운동의 원활성 때문에 달성된다.

고리형 안내부를 로터의 회전축에 대하여 편심을 가지고 설정하는 것은 기술과 관련하여 가장 단순한 안내부가 사용될때 플랩의 주기적인 회전을 제공한다. 로터의 회전축에 대하여 편심을 가지고 위치하는 안내부상에서 회전하는 캐리어를 사용하는 각 플랩은 기관의 완전한 한번의 회전에 대하여, 그것의 외부측을 통해서 플랩에 걸친 공기의 압축 및, 고온 개스의 팽창을 수행할 것이며, 플랩의 내측은 공기의 흡입, 공기에 대한 약간의 예비 압축 및, 상기 예비 압축된 공기의 전달을 보장하게 되어, 플랩 위의 공간에 불어내고 그리고 그 공간 안에서 더욱 압축하기 위하여 그 공간을 공기로 채우게 된다. 로터의 완전한 한번의 회전에 대하여, 플랩은 2 행정 기관의 완전한 사이클을 수행할 수 있게 한다. 로터의 한번의 회전에 있어서 그러한 완전한 사이클의 횟수는 로터상에 제공된 플랩의 갯수와 같게 될 것이다.

안내부와 동축선상에 있고 그리고 동체의 단부면 벽 상에 배치된 플로우팅 링 안에 고리형 안내부를 만드는 것은, 링의 원형 회전의 결과로서, 링이 새로운 영역이 계속 캐리어의 제 2 단부와 접촉하게 하여, 그것의 수명을 향상시킨다. 더욱이, 플로우팅 링은 우수한 댐퍼(damper)이다. 안내부가 될 고리형 홈은 이러한 링 안에 용이하게 만들어진다.

각 캐리어를 로터의 측벽 바깥에 위치한 크랭크의 형태로 만들고, 크랭크의일 단부가 안내 홈과 접촉하게 하여, 크랭크 자체 및, 안내부와의 접촉 지점이 상대적으로 낮은 온도의 영역내에서 위치되게 하는데, 이것은 이러한 위치에서 신뢰성 있는 오일 냉각이 이루어질 수 있게 한다. 그러한 장치에 있어서 로터의 측방향 벽은 고온의 영역을 신뢰성 있게 덮는다.

크랭크와 플랩의 회전축들이 일치하는 방식으로 크랭크를 플랩에 대하여 견고하게 연결하여, 플랩으로부터 크랭크로 이루어지는 토크는 이제 스위블 샤프트를 통해서 전달될 것이며, 그러한 샤프트는 용이하게 시일될 것이다. 스위블의 실질적인 강화조차도 기관의 공간에서의 작동 공간을 최소한으로 감소시키게 될 것이기 때문에, 그러한 조립체를 강화시키는 것은 곤란하지 않을 것이다. 커다란 토크를 로터의 일 측상에 배치된 크랭크의 시스템을 통해서 전달할 가능성은 동체의 제 2 벽을 자유롭게 할 수 있게 할 것이며 기관에 대하여 매우 중요한 다른 목적으로 그것을 사용할 수 있게 한다.

로터의 제 2 단부면을 동체의 단부면 벽과 직접 접촉하게 하여, 동체의 제 2 단부면 벽은 플랩의 위와 아래에 있는 공간의 일부가 되며, 따라서 필요한 작동 부위를 가진 흡입 개구부 및, 그러한 벽에 있는 개스 교환용 도관의 유입부와 유출부를 만드는 것이 용이하다.

로터의 회전축과 그것 사이의 최소한의 거리의 부위에서 플랩 아래의 공간에 대향되게 개스 교환용 도관의 유입부를 배치하고, 플랩 위의 공간에 대향되게 유출부를 배치하고, 로터의 회전축에 대하여 안내부 프로파일의 최대 변위의 부위에서 각도상의 위치에 흡입 개구부를 회전시키며, 그리고 로터의 회전축에 대하여 안내부 프로파일의 최소 변위의 부위에 개스 교환용 도관의 유입 및, 유출부와 배출 개구부를 배치함으로써, 제안된 기관의 선택된 작동 사이클, 즉, 2 행정 사이클을 수행하는 것이 가능하다.

로터의 단부면과 직접적으로 접촉하는, 동체의 단부면 벽에 의해서 서로 면하는 두개의 기관으로 구성된 단위체를 만들고, 그리고 로터 샤프트를 서로 견고하게 연결함으로써, 단위체의 단일의 단부면 벽이 얻어진다. 단일의 전체를 구성하는 두개의 로터와 직접적으로 접촉하는 그러한 단위체의 단일 단부면 벽을 가지고, 로터의 회전축에 대향하는 방향으로 상기 기관들의 안내부의 길이 방향 축의 편심을 배향함으로써, 실질적으로 균형이 잡힌 두 로터의 시스템이 제공될 것이다. 이러한 시스템에 있어서, 기관의 작동중에 발생하는 하나의 로터의 강제된 불균형은, 플랩의 운동에 기인하여 발생되는 다른 로터의 반대되게 강제된 불균형에 의해서 보상된다. 더욱이, 반켈 엔진에서와 같이, 두개의 플라이휘일 균형추를 설치할 필요성이 없어지게 될 것이다.

존재하는 공간과 교통하며 그것의 벽에 관통 개구부를 가지는 부가적인 공간을 각 플랩 아래의 로터 벽에 제공하고, 상기 개구부는 개스 교환용 도관 유입부와 교통함으로써, 공간이 형성되는데, 그 공간에 의해서 플랩 아래의 공간에서의 예비 압축 압력이 조절될 수 있다. 이러한 압력은 에너지가 소모되므로 최소여야 하지만, 플랩 위의 공간으로부터 폐 개스를 불어내고 그리고 그 공간을 깨끗한 공기로 채우는 것을 보장하기에 충분하여야만 하는 것을 고려하여, 기관의 작동 전개 동안에 선택되어야만 한다.

로터의 회전 방향에 대향되게 배향된 구획부 홈을 동체의 단부면 벽상의 개스 교환용 도관 유입부에 제공하는 것은 플랩 아래의 공간에서 예비 압축 압력을 조절할 수 있게 한다. 이것은 불어냄(blowing)을 위한 공기가 처음에 보다 낮은 공기 압력을 가지는 영역으로부터 취해진다는 점을 고려하여 가능해진다.

접선상의 개구부를 가지는 벽을, 외측 직경상의 로터에 제공함으로써, 고온의 개스가 이러한 개구부를 통해서 불어내는 동안에 발생되는 반작용의 힘에 의해서 로터상에 토크를 획득하는 것이 가능해지는데, 즉, 터빈 효과를 사용하고 고온의 개스를 대기 압력까지 거의 완전하게 팽창시키는 것이 가능하다. 터빈 효과는 접선상의 개구부가 슬롯 노즐의 형태로 만들어질때 향상된다.

흡입 면적을 증가시키는 것과 함께, 로터의 회전 방향에 대향하는 방향으로 연장된 원호화된 흡입 개구부를 만듦으로써, 공기가 불어냄을 위해서 플랩의 아래에 있는 공간으로부터 배출된 직후에 흡입이 실질적으로 개시될 수 있으며, 이것은 플랩의 아래에 부압(진공)이 없다는 것과, 그것을 위한 에너지의 소비가 필요하지 않을 것이라는 점을 의미한다.

로타리 터빈 내연 기관은 그것의 회전축(4)을 따라 로터(1)의 외측 직경 영역에서 스위블(3)을 이용하여 부착된 길이 방향 플랩(2)을 가진 로터(1)를 구비한다. 각 플랩(2)은 플랩 아래의 공간(5)과 플랩 위의 공간(6)을 서로로부터 분리한다. 로터(1)는 원통형 동체(7)내에 장착되는데, 그것의 단부면 벽(8)상에 플랩(2)의 캐리어(10)와 접촉하는 폐쇄 고리형 안내부(9)가 배치된다. 안내부(9)의 길이 방향 축(11)은 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 편심 "e" 로써 장착된다. 이러한 구현예에서, 비록 기관과 관련하여 편심의 방향이 중요하지는 않을지라도, 안내부(9)의 길이 방향 축(11)은 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 수직 상방향으로 배향된다. 동체(7)의 제 2 단부면 벽은 제거 가능한 덮개(12)의 형태로 이루어지는데, 이것은 로터(1)의 단부면(13)과 직접 접촉하는 제거 가능한 덮개(12)의 형태로 만들어지고, 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 안내부(9)의 최대 변위 프로파일의 영역에서 각도상의 위치에 배치되어 있으며 플랩(2) 아래의 공간(5)에 연결된 흡입 개구부(14)를 가진다. 흡입 개구부(14)는 원호 형상일 수 있으며, 로터(1)의 회전 방향에 대향하는 방향으로 연장된다. 공간(4,5)들 사이에서 개스 교환을 수행하는 도관(15)이 또한 덮개(12)안에 제공된다. 개스 교환용 도관(15)의 유입부(16)는 로터(1)의회전축(4)으로부터 최소한의 거리인 영역에서 플랩(2) 아래의 공간에 대향하여 위치되며, 유출부(17)는 플랩(2)의 위의 공간(6)에 대향하여 위치된다. 여기에서, 개스 교환용 도관(15)의 유입부(16)와 유출부(17)는 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 안내부(9) 프로파일의 최소 변위의 영역에서 각도상의 위치에 배치된다. 로터(1)의 다르 단부면에는 단부면 벽(18)이 제공된다. 크랭크(19)와 플랩이 스위블(3)의 축(20)을 중심으로 회전할 수 있도록, 그 플랩(2)을 스위블(3)에 대하여 회전시키는 역할을 하는 각 캐리어(10)는 스위블(3)의 부위에서 플랩(2)에 견고하게 연결되고 그리고 벽(18)으로부터 이탈되어 위치하는 크랭크(19)의 형태로 만들어진다. 안내부(9)는 크랭크(19)의 다른 단부(21)와 접촉한다. 고리형 안내부(9)는 플로우팅 링(23)안에서 홈(22)의 형태로 만들어질 수 있는데, 상기 고리형 링(23)은 안내부와 동축선상에 있고 내마모성으로 적합화된 부싱(24)의 위에서 그것의 내측 직경에 대하여 위치하며, 부싱은 다시 동체(7)의 단부면 벽(8)상에 단단하게 부착된다. 고리형 홈(22)은 크랭크(19)의 단부(21)와 접촉하는 두개의 고리형 작동 표면(25,26)을 가진다. 오일 공간(27)은 로터(1)의 벽(18)과 동체(7)의 단부면 벽(8) 사이에 형성된다. 포트(28)는 동체(7)의 오일 전달 포트(29)에 결합되는데, 이것은 다시 오일 공급 시스템에 결합된다. 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 안내부(9)의 프로파일의 최소 변위의 부위에서 동체(7)상의 각도 위치로 배치된 배출 개구부(30)가 있다. 스파크 플러그(31)는 그 내측에서 공간(6)에 대향하여 동체(7)상에 장착된다. 플러그는 로터(1)의 회전축(4)에 대하여 안내부(9)의 프로파일의 최대 변위의 부위에서 각도상의 위치에 장착된다.

두개의 기관이 일체화된 단위체로서 용이하게 배치된다. 단위체에서, 두개의 분리된 기관은 덮개(12)에 의해서 서로 면하며, 상기 덮개는 이러한 경우에 일체화된 단부면 벽(32)을 형성한다. 상기 두 기관의 안내부(9)의 길이 방향 축(11)의 편심 "e"는 로터(1)의 회전축(4)에 대향하는 방향으로 배향된다. 단위체는 공통의 오일 공간(33)을 가지며, 그것의 두 로터들은 공통의 샤프트(34)를 가진다. 공기를 좌측 및, 우측 기관에 공급하는 역할을 하는 반경상의 입력 도관(35)과 함께 일체의 벽(32) 안에 만들어진 두개의 흡입 개구부(14)가 있다.

공간(5)과 교통하고 그리고 그것의 벽에 개스 교환용 도관(15)의 유입부(16)와 교통하는 관통 개구부(38)를 가지는 부가적인 공간(37)은 각 플랩(2)의 아래에서 로터(1)의 벽(36)상에 형성될 수 있다.

덮개(12)상의 개스 교환용 도관의 유입부(16)에는 로터(1)의 회전 방향에 대향하는 방향으로 배향된 구획부 홈(39)이 제공될 수 있다.

그 외측 직경에서 로터(1)에는 벽(40)이 제공될 수 있으며, 그 안에서 접선의 개구부(41)는 예를 들면 슬롯 노즐의 형태로 만들어진다.

고리형 안내부(9)는 가장 단순한 방식으로 만들어질 수도 있는데, 특히, 동체(7)의 단부면 벽(8) 상에서 고리형 벽(42)의 형태로 만들어질 수 있다 (도 1).

기관은 다음과 같은 방식으로 작동한다.

플랩(2)이 최상부 위치에 있을때, 대기중의 공기는 흡입 개구부(14)를 통해서 플랩(2) 아래의 공간(5)으로 들어가며, 로터가 회전할때, 공기의 예비 압축이 발생한다. 로터(1)가 절반으로 회전할때 최대의 예비 압축이 이루어진다. 플랩(2)이 최상부 위치의 영역에 있을때, 플랩(2)의 위의 공간(6)에 있는 공기는 최대 정도로 압축된다. 그러한 순간에, 연료가 공간(6)으로 분사되어, 그것의 연소가 발생하고, 고 에너지를 가지는 개스 혼합기가 플랩(2)상에 작용하기 시작하여, 플랩(2)의 위에 있는 공간(6)의 체적을 증가시킨다. 로터(1)가 절반으로 회전할때, 그 순간에 그 안에 압축된 공기를 포함하는 공간(5)은 개스 혼합용 도관(15)의 유입부(16)에 대향하는 위치에 있고, 상기 공기는, 도관(15)과 그것의 유출부(17)를 통해서, 그러한 순간에 최대의 최적 및, 결과적으로 최소의 압력을 가지는 공간(6)으로 들어간다. 폐 개스는 공간(6)의 밖으로 밀려나오며, 공간은 공간(5)으로부터의 깨끗한 공기로 충전된다. 바뀌어진 공기는 배출 개구부(30)를 통해서 대기중으로 배출된다. 로터(1)가 더 회전하면, 공간(6)내의 공기의 압축이 개시되어 최대로 압축된 공기는 최상부 지저에 위치한다. 대기중의 공기는 원호형 흡입 개구부(14)를 통해서 공간(5)내로 유인된다. 플랩(2)은 다시 한번 최상부 지점에 있게 되며 일 사이클을 반복한다. 기관에는 상대적으로 많은 플랩이 있기 때문에, 로터의 일 회전 동안에는 로터상에 플랩이 있는 만큼 많은 사이클이 있게 된다.

그 외측 직경상에 벽(40)을 가진 로터(1)에 있어서, 로터(1)가 최하부 위치에 있는 상태에서, 불어냄을 받고 있는 공간(6)으로부터의 개스 및, 불어냄(blowing)을 수행하고 공간(5)으로부터 오는 공기는 벽에 있는 접선상의 개구부(41)로 배향되어, 로터내에서 "터빈" 효과를 만들고 그리고 로터상에 부가적인 토크를 만든다.

덮개(13)를 통해서 서로 면하고 그리고 그러한 경우에 일체화된 단부면벽(32)을 형성하는, 두개의 기관을 구성하는 단위체는 로터들이 회전할때, 그들의 강제된 불균형이 대향하는 방향으로 배향되도록, 그리고 두개의 로터의 실질적으로 균형화된 시스템이 얻어지도록 작동한다. 따라서, 예를 들면 반켈 엔진에서와 같은 두개의 플라이 휘일 평형추를 설치할 필요성이 회피된다.

각 플랩(2)의 아래에서 로터(1)의 벽(36)상에 형성되고 그리고 개스 교환용 도관(15)의 유입부(16)와 교통하는 관통 개구부(38)를 가지는 부가적인 공간(37)은, 그 체적으로써, 플랩(2)의 아래에 있는 공간(5)에서 발생하는 예비 압축을 조절한다. 개스 교환용 도관(15)의 유입부에서 시작되고, 그리고 로터(1)의 회전 방향에 대향하는 방향으로 배향되는 구획부 홈(39)은 같은 기능을 수행한다.

따라서, 고리형 안내부는 크랭크가 그것의 고품질 작동 표면상에서 원활하게 움직일 수 있게 하여, 로터 회전의 충분히 높은 회전수를 획득할 수 있게 한다. 상기에서 제공된 예로부터 명백한 바로서, 작동 공간을 깨끗한 공기로 충전시키고, 그리고 더욱이 예비 압축을 가지는, 폐 개스를 불어내기 위한 우수한 시스템을 가진 2 행정 기관의 사이클이 용이하게 이루어진다.

로터의 외부 벽위에 있는 접선상의 개구부들은 로터를 그것을 통한 폐 개스의 유출에 기인한 속도로까지 구동할 수 있게 한다. 따라서, 기관의 터빈 단계가 나타나서, 부가적인 토크를 발생시킨다. 이러한 환경에 비추어, 본 발명의 명칭은 로타리-터빈 기관이 되는 것이다.

Claims (10)

1. 회전축을 따라서 그것의 외측 직경의 부위에서 로터상에 스위블(swivel)로 장착되며 그리고 각 플랩의 양 측상에 배치된 공간들을 서로 분리하는 길이 방향의 플랩을 가진 로터를 구비하고, 상기 로터는 원통형 동체내에 위치되며 그것의 단부면 벽상에는 플랩의 캐리어와 접촉한 폐쇄 안내부가 배치되고, 그리고 플랩의 양측상에 배치된 공간들 사이에서의 개스 교환을 위한 도관을 구비하며,

   동체의 단부면 벽상에 배치된 상기 안내부는 고리형 안내부로서 만들어지며, 그것의 길이 방향 축은 로터의 회전축에 대하여 편심을 가지고 설정되는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 내연 기관.
2. 제 1 항에 있어서,

   고리형 안내부는 플로우팅 링내에 만들어지며, 상기 플로우팅 링은 고리형 안내부와 동축선상에 있고 그리고 동체의 단부면 벽상에 배치되는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
3. 제 1 항에 있어서,

   단부면 벽을 가지는 로터에 대해서, 각 캐리어는 플랩에 견고하게 연결되고 상기 벽의 외측에 위치한 크랭크의 형태로 만들어짐으로써, 크랭크와 플랩 스위블의 회전축들은 일치하고, 그리고 크랭크의 제 2 단부는 안내부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
4. 제 1 항에 있어서,

   로터의 제 2 단부면은 동체의 단부면 벽과 직접적으로 접촉하도록 만들어지며, 상기 벽에는 플랩 아래의 공간에 연결되는 흡입 개구부와, 또한 개스 교환용 도관의 유입부 및, 유출부가 제공되고, 개스 교환용 도관의 유입부는 로터의 회전축과 그 사이에서의 최소 거리의 부위에서 플랩 아래의 공간에 배향되게 배치되며, 상기 도관의 유출부는 플랩의 위에서 공간에 대향되게 배치되며, 흡입 개구부는 로터의 회전축에 대한 안내부 프로파일의 최대 변위의 부위에서 각도상의 위치에 배치되며, 개스 교환용 도관의 유입부 및, 유출부와 또한 배출 개구부는 로터의 회전축에 대한 안내부 프로파일의 최소 변위의 부위에서 각도상의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
5. 제 1 항에 있어서,

   동체의 단부면 벽을 통해서 서로 면하는 두개의 기관으로 구성된 단위체로서 만들어지며, 벽들은 로터의 단부면에 직접적으로 접촉하고, 로터의 샤프트들은 견고하게 상호 연결되고, 상기 동체들의 벽들은 단위체의 단일 단부면을 형성하고, 두 기관의 안내부의 길이 방향 축의 편심은 로터의 회전축에 대향하는 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
6. 제 1 항 및, 제 4 항에 있어서,

   존재하는 공간과 교통하는 부가적인 공간이 각 플랩 아래의 로터 벽상에 형성되고, 개스 교환용 도관과 교통하는 관통 개구부가 부가적인 공간의 벽안에 만들어지는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
7. 제 1 항 및, 제 4 항에 있어서,

   동체의 단부면 벽상의 개스 교환용 도관의 유입부는 로터의 회전 방향에 대향하는 방향으로 배향된 구획부 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
8. 제 1 항에 있어서,

   그것의 외측 직경을 따른 로터에는 접선상의 개구부를 가진 벽이 제공된 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
9. 제 8 항에 있어서,

   접선상의 개구부는 슬롯 노즐로서 만들어지는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.
10. 제 4 항에 있어서,

    흡입 개구부는 원호형으로 만들어지고 로터의 회전 방향에 대향하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 로타리-터빈 기관.