로우터리 내연기관

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51)Int. Cl.6
F02C 5/00
(11) 공개번호 특1999-022156
(43) 공개일자 1999년03월25일
(21) 출원번호 특1997-708635
(22) 출원일자 1997년12월01일
번역문제출일자 1997년12월01일
(86) 국제출원번호 PCT/EP 96/02316 (87) 국제공개번호 WO 96/38659
(86) 국제출원출원일자 1996년05월30일 (87) 국제공개일자 1996년12월05일
(81) 지정국 EP 유럽특허 : 오스트리아 벨기에 스위스 독일 덴마크 스페인 프랑스
영국 그리스 이탈리아 룩셈부르크 모나코 네덜란드 포르투칼 스웨덴
국내특허 : 아일랜드 캐나다 일본 대한민국
(30) 우선권주장 19520100.0 1995년06월01일 독일(DE)
(71) 출원인 쿤 얀
독일 데-61137 쇄넥 뮐스트라쎄 23
(72) 발명자 쿤 얀
독일 데-61137 쇄넥 뮐스트라쎄 23
(74) 대리인 이병호, 최달용
심사청구 : 없음
(54) 로우터리 내연기관
요약
본 발명은 로터리 엔진에 관한 것으로 상기 로터리 엔진은 구동축(12)과, 상기 구동축(12)에 고정된 구동
로터(1)를 포함한다. 상기 구동로터(1)는 그 주변에 분포된 하나 또는 몇몇의 외부로 개방된 로터 챔버
(10)를 구비하고, 상기 폭발 압력을 로터의 회전 운동으로 전환하도록 구동 블레이드로서 작용하는 각각
의 몇몇 경사진 가압벽(8)을 구비한다. 스테이터(3)는 상기 구동 로터(1)를 둘러싸고, 그를 지나 상기 로
터 챔버(10)가 동시에 둘 이상의 가압벽(9)과 이동하는 배출구(7)를 구비하고 상기 구동축을 향해 내부로
개방된 하나이상의 폭발 챔버(5)를 포함한다. 전기 점화 플러그(37)는 폭발 챔버(5) 및 하나 이상의 밸브
제어 혼합기 흡입구 또는 폭발 쳄버(5)내로 개방된 밸브 제어 연료 흡입구 및 밸브 제어 공기 흡입구에
각각 배치된다.
대표도
도1
명세서
기술분야
본 발명은 특허청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 로우터리 내연기관에 관한 것이다.
배경기술
이러한 로우터리 내연기관은 DE-OS 2 357 985에 공지되어 있다. 여기서 두 개의 반경 연소챔버(폭발챔
버)들이 있는데, 이 챔버들은 로터를 향하여 방사상 방향으로 개방되어 있다. 상기 로터는 전체 외주에
개별적인 로터챔버들이 구성되어 있는데, 그 가압벽들은 방사방향으로 경사지게 연장되어 있다. 이러한
엔진은 방사상 폭발충격(연소임펄스)이 일어날 때 엔진진동 및 에너지낭비가 따른다는 단점이 있다. 또하
나의 문제는 둘러싸고 있는 스테이터에 반해 상기 로터챔버들은 밀폐되어야 한다는데 있다. 왜냐하면 직
접 접하고 있는 로터챔버들은 단지 선형으로만 밀폐되기 때문이다. 이러한 문제는 효율을 떨어뜨리는 결
과를 낳는다. 상기한 종래 엔진은 통상적인 전기 시동기를 써서 시동을 걸어야만 한다.
이와 유사한 구조들은 연소챔버들이 있는데, 이 챔버들은 배출구측에서 밸브제어되므로 낭비가 심하다.
발명의 상세한 설명
따라서 본 발명의 목적은 전제부에 언급한 종류의 엔진을 구성함으로써 고효율비로 매우 안정적으로 동작
하고 일반적인 전기 시동기 없이도 자동으로 시동하는 엔진을 제공하려는 데에 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여 청구범위 1항의 전제부에 언급된 종류의 로우터리 내연기관은 본 발명에 따
라 청구범위의 특징부에 제시된 요지면에서 뛰어나다.
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각 챔버배출구가 간헐적으로 움직이는 가압벽에 대한 각도를 달리 배치함으로써 그리고 그 각도를 넘어서
방사상으로 수행함으로써 가장 적합한 에너지효율 및 무진동 엔진동작이 이루어진다. 큰간격으로 이격되
어 인접한 로터챔버들 사이부분의 고압밀착 스넉피팅(snug fitting)은 상기 연소챔버들내부의 압력구조
및 작동효율을 높인다. 압축로터를 사용해서 엔진이 동작하는 동안에 압력메모리내에 압축공기전달이 이
루어진다. 상기 압축공기를 전달하는 것은 자동 엔진시동에 이용된다. 엔진이 동작할 시에 상기 압축메모
리내에 형성된 압력은 상기 연소챔버들에 압축공기를 그리고 동일한 압력하에서 연료를 공급하는데 이용
된다.
청구범위 제 2 항 및 제 3 항의 구성을 통하여 상기 엔진을 구동하고자 하는 부재와 필요에 맞게 그리고
자연스럽게 연결할 수 있게 된다. 특히 합리적인 에너지비율은 청구범위 제 4 항에 따른 다른 구성을 가
능케한다. 청구범위 제 5 항 및 제 6 항에 따른 척도들로써 매우 손쉽고 합리적인 방식으로 연소챔버내에
있는 점화 플러그용 도화에너지를 생성해낼 수 있다.
청구범위 제 7 항에 따라 전체적인 폭발충격 동안에 가압벽들이 항상적으로 챔버배출구를 간헐 운동하게
되면 조용한 엔진운동으로 연결되는데에 있어 높은 효율을 거둘수 있다. 여기서 청구범위 제 8 항의 구성
은 특히 바람직하다.
유용한 설계형태는 청구범위 제 9 항 내지 제 13 항의 요지부에 따른다. 배기가스는 배기가스-배출채널안
으로 유입된다. 로터챔버들의 출구측의 스로틀(throttle)은 에너지전환을 증대시킨다. 상기 배기가스-배
출채널내에 담겨진 로터구동패들(paddle)이 작동효율을 증가시킨다.
연료 및 공기의 주기적 공급은 청구범위 제 14 항 및 제 15 항의 요지에 의해 본 발명에 따라 수행가능하
다.
청구범위 제 16 항 및 제 17 항의 요지를 통해 진동이 감소되고 에너지효율이 증대된다.
청구범위 제 18 항 내지 제 21 항의 구성들은 개별적인 작동행정의 단순한 제어를 가능케한다. 밸브슬라
이더는 압축공기 및 압축로터로부터 압축되어 압축메모리로 공급되는 압축공기의 해당연결을 제어한다.
시동밸브는 자동 엔진시동시에 압축공기를 배기가스로터의 로터패들로의 유입을 제어한다. 이를 통해 엔
진은 아주 간단한 방식으로 구동된다.
청구범위 제 22 항 및 제 23 항에 따라 세단계로 작동하는 탱크록킹부는 요구되는 바에 따른 압축메모리
내의 흐름연결(flow connection, 전류연결)을 조성하는 역할을 한다. 이를 통해 일반적으로 압축메모리와
연결된 연료탱크는 연료충진을 위해 간헐적으로 유체적으로 분리되며 배기된다.
특히 많은 압축공기저장은 청구범위 제 24 항에 따라서 저장되는데 이때 이러한 저장은 엔진의 내부 및
엔진의 외부에서 이루어진다.
청구범위 제 25 항 및 제 26 항에 따른 교호적인 구성형태에서 배기가스는 로터챔버로부터 나와 연소챔버
에 대향하도록 외주부분이 오프셋되도록 설치된 스테이터 내부 개구부를 거쳐 외부로 배출된다.
조립 및 분해와 관련하여 특수하게 구성된 바람직한 실시예는 청구범위 제 27 항에 따른 디스크형태의 신
장가능한 구성에 있다.
청구범위 제 28 항에 따른 다른 구성은 연료제어밸브, 또한 이 제어밸브에 의해 구동되는 링루프 및 개별
연료공급라인에 의한 연료공급 기술을 내용으로 한다.
본 발명은 아래에서 도시적으로 설명된 실시예와 관련하여 자세히 설명하기로 한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 로우터리 내연기관을 도시한 집중 종단면도.
도 2는 도 1의 엔진을 이 도면에 오프셋시킨 종단면도.
도 3은 도 1의 엔진을 도 1의 III-III선을 따라 절개도시한 횡단면도.
도 4는 도 3의 외측으로만 개방된 로터챔버 및 외측 배기가스-배출개구부를 포함하고 있는 대체 엔진에
상응하는 횡단면도.
도 5는 도 1의 V-V선을 따라 회전가능한 밸브슬라이더를 도시한 두개의 도면.
도 6은 4개의 횡단면으로 나뉜 밸브영역 및 상기 밸브용 캠제어부를 도시한 도면.
도 7은 점화수단을 설명하기 위해 도 1의 VII-VII선을 따라 절개도시한 횡단면도.
도 8은 연료공급을 설명하기 위해 도 2의 VIII-VIII선을 따라 절개도시한 횡단면도.
도 9는 밸브-캠제어를 설명하기 위해 도 2의 IX-IX선을 따라 절개도시한 도면.
실시예
도 1 및 도 2에 따르면 복수개의 디스크형으로 구성된 엔진부재(81)들이 중앙부에 집중적으로 전후에 장
착되어 있으며 주변 롤러볼트(90)에 의해 신장되어 있다. 이러한 모듈로 이루어진 엔진은 매우 간단하게
조립 및 분해된다. 이 때 개별 모듈들은 중앙의 구동축(12)에 회전하지 못하도록 쐐기로 고정되어 슬라이
딩장착되어 있으며 세로로 신장되어 있다. 상기 볼트들은 각각 엔진부품들 중에서 분리된 조립품 및 해체
품이 볼트마디 양측에 장착될 수 있도록 하는 볼트마디를 가지고 있다.
상기 구동축(12)은 원심력커플링(29)에 의해 도 1과 같이 피구동축(driven shaft)에 연결된다. 이 피구동
축은 구동할 부재와 커플링되어 있다. 도시되진 않았지만 상기 원심력커플링은 직접 에너지저장
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회전매체, 즉 평형디스크와 같은 회전매체에 토핑된다. 이것은 작동중에 원심력커플링이 풀려있을 경우에
구동될 부재를 간헐적으로 구동시킬 수 있다. 특히 이 때 중요한 것은 엔진이 고속으로 작동될 때 소정
회전수차이를 초과하면 부드럽게 록킹시키고, 엔진이 작동하거나 회전매체와 반대로 너무 느리면 부드럽
게 작동을 중지시키는 브레이크커플링이다.
구동모터에 배열된 스테이터(3)를 포함한 구동로터(1)가 상기 엔진의 핵심점을 이룬다. 도 3 및 도 4에
따르면 상기 스테이터(3)에는 대부분 4개의 동일하게 분할된 연소챔버(5)들이 형성되어 있는데, 이 챔버
들의 송풍이 자유로운 챔버출구(7)는 압절대적으로 로터외주에 정접하여 연장된다. 각 연소챔버(5)들은
도 2에 따라 점화 플러그(37) 및 밸브(80)가 압축공기 및 동일한 압력하에서 연료를 공급하기 위한 밸브
막대(47)에 돌출해 있다. 상기 연료-공기-혼합물은 연소를 위해 유입되는데 연소압력은 챔버출구(7)를 거
쳐 내부쪽으로 절대 정접하여 상기 구동로터(1)의 로터챔버(10, 도 3: 75,도 4) 안으로 방류된다.
상기 구동로터(1)의 외주영역내에는 전술한 경우에 6개의 동일하게 나뉜 로터 챔버(10: 도3; 75: 도4)들
로 구성되어 있는데, 이 챔버들은 각각 복수개의 약간 방사상으로 연장된 가압벽(9)을 구비하고 있는데,
도 3에서는 2개의 가압벽을, 그리고 도 4에서는 3개의 가압벽들을 구비하고 있다(구동회전방향에 따라).
상기 구동로터(1)와 그 스테이터(3) 사이에는 비교적 좁은 스넉피팅(snug fitting)이 형성되어 있는데,
이 스넉피팅은 상기 로터가 아무런 문제 없이 마찰하지 않고 회전하도록 하며, 동시에 상기 챔버출구(7)
가 로터챔버(10,75)가 아닌 로터 외주에 대향하도록 놓여 있을 경우에는 이 부분들 사이에서 이루어지는
다른 고압축을 항상 확실하게 이루어지도록 보장한다. 상기 연소챔버들 내의 혼합물은 서로 상응하여 동
기화된 다음 로터챔버가 비껴서 움직이기 시작하면 점화된다. 이로써 내연압은 처음부터 서로 인접하여
비껴서 운동하는 가압벽(9)들에 거의 직각으로 인가되어 로터가 회전하게 된다.
상기 로터챔버(10)들은 도 3에 도시된 바와 같이 자신의 방사상 내측에 특히 소정 스로틀을 거쳐서 중심
의 원형 배기가스-배출채널(39)과 연결된다. 이 배출채널은 도 1에 따르면 엔진입구측이 외부를 향하도록
연장되어 있다. 이와 반대로 상기 로터챔버(75, 도 4)는 내측이 폐쇄되어 있다. 배기가스는 외측 배기가
스-배출개구부(79; 도 3에서는 중앙 배기가스-배출채널(39)과 연결되어 있음)를 거쳐 스테이터(3)에까지
안내되자마자 상기 로터챔버(75)들은 폭발단계가 끝나면 이 배출개구부에 비낌운동을 하기 시작한다. 폭
발이 된 다음에 배기가스는 배열된 로터챔버(10,75)들에서 상술한 방식에 따라 흘러나온다.
상기 구동로터(1)에는 여기서는 함께 회전하는 스테이터(33)가 달린 흡입로터(15)가 중첩된다. 이 흡입로
터는 로터측을 냉각하기 위해 구동로터(1)를 통하여 아울러 이 로터를 둘러싸고 있으며 연소챔버(5)들을
포함하는 스테이터(3)를 거쳐 미끄러져 들어가는 신선한 또는 찬공기를 흡입한다. 이상의 경우에서 상기
흡입로터(15) 및 그 스테이터(33)는 도 7에 따르면 전자석 점화수단(35)으로 구성되어 있다. 이 수단은
점화 플러그(37)와 연결되어 있다. 상기 흡입로터(15)가 회전할 때 폭발과정(연소과정)에서는 상기 회전
으로 인해 동기된 점화충격이상기 연소챔버(5)내에서 발생한다.
구동로터(1)에는 이 로터와 함께 회전하며 스테이터(45)가 달린 압축로터(17,43)가 토핑되어 있다. 상기
로터는 이 압축로터에 엔진이 작동할 경우에 상기 흡입로터(15)로부터 구동로터(1)를 거쳐 마찬가지로 그
스테이터(3)로 미끄러져 들어가는 신선한 또는 냉각공기를 압축한다. 상기 압축로터(17, 43)의 압력측
(63)에 있는 압축공기는 엔진이 동작할 시에는 적어도 부분적으로나마 다소간 개방된 하나의 밸브슬라이
더(59)에 그리고 이 슬라이더에 중첩되어 있는 역밸브(back valve, 19)에 의해 압축메모리(21)로 들어간
다. 만약 상기 밸브슬라이더(59)가 부분제동동작시에 완전히 개방되어 있지 않는 경우에는 상기 압축공기
의 일부분이 압력측(63)에서부터 밸브슬라이더(59)를 거쳐 외측으로 열려 배기가스-배출채널(39)로 통하
는 배출채널(61)로 유입된다. 폐쇄된 밸브슬라이더(59)에 있어서 상기 압력측(63)은 단지 배출채널(61)하
고만 연결되어 있다.
압축메모리(21)에는 외부 연료탱크(23)와 이와 더불어 통상적으로는 유체적으로 연결되는 압축기체실이
속한다. 이 압축기체실은 이 경우에서는 외측 압축공기챔버(67) 및 이와 연결된 엔진내측 압축공기챔버
(68)로 이루어져 있다. 엔진가동작할 시에 상기 압축메모리(21)내에는 엔진동작 및 엔진의 구동을 위해
요구되는 커다란 압축공기저장실이 마련되어 압축공기를 저장하게 된다.
엔진작동시에 압축공기는 압축공기챔버(68)에서 나와 다소간 대폭 개방된 밸브푸셔(59)를 거쳐 혼합물형
성 예비챔버(25)로 유입된다. 상기 예비챔버는 도 2 및 6에 도시된 바와 같다. 연소챔버(5)로 안내되는
밸브(80)가 도 6에 따라 밸브막대(47)에 있는 밸브제어캠(cam, 51)을 통해 폐쇄지점(84)(밸브행정 3)으로
부터 제 1 소형 개구부지점(82)(밸브행정 1)로 들어와, 우선 압축공기만 연소챔버(5)안으로 유입된다. 밸
브를 제 1 개구부지점(83)(밸브행정 1)에 까지 더 개방하면 마지막으로 동일한 초과압력하에 있던 연료
(연료탱크(23)으로부터 환형라인(56) 및 연료공급라인(58)을 거쳐)는 상기 밸브막대(47)에 구성되어 있거
나 또는 이와 연결되어 개방상태에 있는 부가 및 램밸브(48)를 거쳐 (및 전술한 밸브; 80) 매번 연소챔버
(5)안으로 유입된다. 그 다음에 상기 밸브(80)는 다시 폐쇄지점(84, 밸브행정 3)으로 운동하고 혼합물은
점화된다. 상술한 밸브행정-라인은 이에 상응하여 반복된다.
상기 밸브제어캠(51)은 도 6 및 도 9에 따라 이 경우에는 압축로터(17,43)으로 구성되어 있으며 이 로터
들과 함께 회전할 수 있도록 형성된 곡선 또는 캠레일(49)에 맞물린다. 이로써 상기 제어캠(51; 밸브행정
1,2,3동안)는 밸브막대(47)에 의해 상술한방식대로 동기화된 압축공기 및 동일한 압력하에서의 연료공급
을 제어한다.
압축로터(17,43)에는 결과적으로 항상 구동축(12)에 의해 함께 회전하는 배기가스로터(27)가 중첩되어 있
다. 엔진시동이 걸리면, 엔진을 단지 이 압축공기로만 회전시키기 위하여, 상기 압축메모리(21)내에 저장
된 압축공기가 일시적으로 개방된 시동밸브(65)에 의해 상기 배기가스로터(27)의 로터패들로 미끄러져 들
어간다. 이러한 엔진시동을 위해 밸브슬라이더(59)가 개방된다. 이로써 상기 연소챔버들(5)은 밸브제어되
어 점화된 혼합물로 채워질 수 있게 되고 원하는 바대로 엔진시동이 이루어진 다음에는 압축로터(17,43)
에 의해 압축된 압축공기가 역밸브(19)를 거쳐 압축메모리(21)로 유입할 수 있게 되고, 구동을 위해 또는
차후의 엔진시동을 위해 축적된다.
에너지 효율을 높이기 위해서는 상기 배기가스-배출채널(39)안에 상기 4개의 로터(1,15,17,27)에 속한 몇
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개의 로터패들(41)을 담근다.
도 5에 따라 상기 밸브슬라이더(59)는 완전 폐쇄지점(a)과 완전개방지점 (b)사이에서 선회가능하다. 상기
폐쇄지점(도 5 좌측도면에서 좌측단부)에는 외측 압축공기연결부(60; 밸브슬라이더(59)의 방사상으로 외
측 개구부)가 압축메모리(21)로부터 혼합물형성 예비챔버(25)쪽으로 단절되어 있다. 상기 압축로터
(17,43)의 압축측(63)과 역밸브(19)간의 흐름연결 역시 단절되어 있다. 그러나 상기 압축측(63)은 밸브슬
라이더(59)에 의하여 배출채널(61)과 연결되어 있다. 상기 개구부지점(도 5 좌측도면에서 우측단부, 및
도 5 우측도면)에는 외측 압축공기연결부(60)가 압축메모리(211)에서 혼합물형성예비챔버(25)로 개방되어
있다. 상기 압축로터(17,43) 압축측(63)와 역밸브(19)간의 흐름연결은 개방되어 있다. 그러나 상기 압축
측(63)은 밸브슬라이더(59)에 의하여 배출채널(61)로부터 분리되어 있다. 상기 외부지점들 간에 있는 상
기 밸브슬라이더(59) 사이지점에는 이른바 완전개방 및 완전폐쇄된 지점간에 흐름연결이 변하게 된다. 이
때 상기 배출채널(61)로의 연결은 다른연결과는 반대로 조절된다. 밸브슬라이더(59)를 사용함으로써 연료
제어밸브(55)와 연결된 가운데에 엔진구동 즉 엔진회전수를 조절할 수 있게 된다. 각 엔진행정이 진행되
는 동안 상기 압축메모리는 새로운 엔진시동을 위해 다시 충전된다.
상술한 연료제어밸브(55)는 도 1에 따르면 연료탱크(23)와 링루프(56)간의 흐름연결부에 형성되어 있다.
상기 밸브는 엔진중지를 위해 폐쇄될 수도 있으며 엔진작동을 위하여 링루프(56)에 연료를 공급하기 위해
다소간 개방된다. 상기 연료제어밸브(55)의 기능은 수동으로 제어가능하거나 또는 각 밸브슬라이더(59)를
사용해서 종래의 결합수단을 통하여 커플링될 수 있다. 상기 링루프(56)은 그 안에는 도시되어 있지는 않
지만 연료가 들어있는 각각의 연료공급라인(58)을 거쳐, 이에 해당하는 부가 즉 램밸브(48)을 둘러싸는
영역에 연결된다. 상기 연료제어밸브(55)가 열리면 상기 링루프(56)에 들어 있는 연료는 소정압력을 받는
다. 이로써 상기한 연료-역밸브들이 연료공급라인(58) 내에서 압력제어되어 개방되며 연료를 전달할 수
있게 된다. 이와 반대로 상기 연료제어밸브(55)가 폐쇄되어 있는 경우에는 상기 링루프(56)내의 압력이
줄어든다. 이로 인해 상기 연료-역밸브들은 폐쇄되며 더 이상 연료가 링루프로부터 배출되지 않게 된다.
엔진의 정지를 위해서 연료제어밸브(55)와 압축공기용 밸브슬라이더(59)는 폐쇄된다. 상기 밸브들(80,4
8)이 엔진이 구동될 때 엔진정지상태까지 계속 캠제어되어 동작한다 할지라도 이상에서 설명한 이유로 인
해 어떤 혼합물도 더 이상 형성될 수 없다.
시동밸브(65)는 단지 엔진을 시동걸기 위해서는, 이 때 상기 밸브슬라이더(59)는 개방된 상태인데, 건너
뛰어 개방된다. 이로써 압축공기가 상기 엔진을 운전할 수 있게 된다. 엔진의 시동을 건 다음에 상기 시
동밸브(65)는 수동으로 조작하여 또는 자동적으로 폐쇄된다.
상기 압축메모리(21)의 일부를 이루는 연료탱크(23)는 특수한 비도시된 탱크록킹부를 갖고 있는데, 이 탱
크록킹부는 저장용 연료탱크가 유체적으로 건너뛰어 상기 압축공기메모리로부터 분리되어 배기하도록 하
는 역할을 한다. 이러한 목적을 위해 탱크록킹부-커버는 4개의 회전지점을 갖고 있다. 제 1 회전지점(일
반 또는 작동지점)에서 상기 연료탱크(23)는 압축메모리(21)와 연결되어 있고, 탱크벤트는 폐쇄된다. 제
2 회전 지점(제 1 작동단계)에서 회전메모리(21)와의 연결은 하나의 밸브에 의해서 단절되는데, 탱크벤트
는 여전히 폐쇄된 상태이다. 제 3 회전지점(제 2 작동단계)에서 상기 탱크벤드(밸브)는 개방된다. 이로써
연료탱크(23)내에는 주변압에 의해 압력조정작업이 시작될 수 있게 된다. 요구되는 압력조정작업으로써만
지연시킬 수 있는 제 4 회전지점(제 3 작동단계)에서는 탱크 록킹 커버가 벗겨진다. 채운 다음에 탱크 록
킹 커버의 회전지점은 다시금 일반또는 작동지점에 도달하게 될 때까지 반대로 돈다. 상기 탱크 록킹부의
각유닛은 상응하여 형성된 모든 컴팩트한 탱크 록킹 커버에 통합될 수 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
구동축을 포함하며, 구동로터가 각각 복수개의 경사지게 연장된 일종의 구동패들로서 작용하는 가압벽을
포함하는 하나의 로터 챔버 또는 복수개의 주변장치로 분할되며 외부를 향하여 개방되고, 연소압을 로터
회전운동으로 변환하기 위한 로터 챔버들을 구비하는 상기 구동축과 회전하지 못하도록 연결된 구동로터
를 포함하며, 또한 스테이터 내에 하나 이상의 내부를 향하여 구동로터쪽으로 개방된 하나의 챔버출구를
갖는 내연챔버가 구성되어 있으며 이 내연챔버에서 상기 로터챔버들이 각각 동시에 두 개 이상의 가압벽
에 비낌운동을 하게 구성된 상기 구동로터를 둘러싸는 스테이터를 포함하는 로우터리 내연기관에서 전기
점화 플러그와 하나 이상의 혼합기 흡입구 또는 각각 공기와 아울러 연료 흡입구가 밸브제어할 수 있도록
각 연소 챔버 내부로 통하는 로우터리 내연기관에 있어서,
각 챔버출구측에서 밸브가 자유롭게 구성된 연소챔버(5)의 각 챔버출구(7)는 각 상기 챔버출구에 비껴서
운동하는 로터챔버(10,75)의 가압벽(9)에 직각으로 조절되고, 여기서 각 챔버출구(7)는 로터회전방향으로
반드시 정접되어 있고 각 가압벽(9)은 반드시 방사상으로 장착되어 있으며,
각각 외주방향으로 큰 간격을 두어 나란히 놓인 로터챔버(10,75) 사이에는 전체적으로 좁은 로터회전을
허용하는 내연충격과 관련하여 가압밀착되는 스넉피팅(11)부가 상기 구동로터(1)와 그 스테이터(3) 사이
에 형성되어 있으며,
구동축(12) 위에는 이 구동축과 회전되지 않도록 연결되고 상기 구동로터(1)에 중첩된 신선한 공기 또는
찬공기를 흡입하기 위한 흡입로터(15)가 설치되어 있고, 이 찬공기는 냉각을 위해 상기 구동로터(1)를 통
해서 함께 이 구동로터를 둘러싸는 내연챔버(5) 및 내연챔버들을 포함한 스테이터(3)에 의해 미끄러져 유
입되며,
상기 구동축(12)으로는 이 구동축과 회전하지 못하게 연결된 그리고 상기 구동로터(1)에 중첩된 엔진작동
시에 상기 로터에 흡입로터(15)로부터 나와 상기 구동로터(1)와 함께 그 스테이터(3)를 거쳐 유입되는 신
선한 또는 찬공기를 압축하기 위한 압축로터(17,43)가 설치되어 있으며,
상기 압축된 신선한 또는 찬공기가 엔진동작시에 하나 이상의 역밸브(19)를 거쳐 압축공기-챔버(67,68)
및 연료탱크(23)가 포함되어 있는 압축메모리(21)로 유입되며,
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상기 엔진 시동 단계용 및 엔진 동작용 압축메모리는 내연챔버로 안내되는 밸브 제어된 하나 이상의 혼합
물 형성 예비챔버(25)와 연결가능하며,
상기 압축메모리는 엔진 시동 과정중에 유체적으로 건너뛰어서 상기 구동축(12)과 연결된 로터, 즉, 상기
압축로터(17)에 중첩된 배기가스로터(27)의 로터패들과 연결가능하고, 이 때 상기와 같이 유입되는 압축
공기는 엔진이 중지한 후에 비로소 직접적으로 엔진이 자동적으로 시동되도록 하는 역할을 하는 것을 특
징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 구동축(12)은 엔진출력단에서 구동될 부재와 연결가능한 원심커플링(29)과 커플
링되어 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 3
제 2 항에 있어서, 상기 원심커플링(29)은 브레이크 커플링으로 구성되어 있고, 이 커플링은 엔진 운전시
에 엔진이 소정 회전수차이를 초과할 경우에는 부드럽게 록킹되고 엔진이 동작을 중지할 경우에는 부드럽
게 제동되는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 4
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 원심커플링은 구동될 부재와 연결가능한 에너지저장 회전매체, 예
를 들어 평형디스크에 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 5
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동축(12)에 회전하지 못하도록 연결된 로터(15)
및 함께 이 로터를 둘러싸는 전자석 점화수단(35)을 포함한 스테이터(33)는 내연챔버(5)의 점화 플러그
(37)용 전기적 점화에너지를 발생시키기 위해 존재하는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 6
제 5 항에 있어서, 상기 전자석 점화수단(35)은 흡입로터(15)와, 상기 로터를 둘러싸는 스테이터(33)에
장착되는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 7
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 각 로터챔버(10,75)들 중 하나의 가압벽(9)의 수와 또한
상기한 바와 같이 배열함으로써 전체적으로 폭발충격이 있을 때 내연챔버(5) 내부에는 적어도 상기한 회
전수만큼은 언제나 가압벽(9)이 챔버출구(7)에 비낌운동을 하는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 8
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 각 로터 챔버(10,75) 중 하나의 가압벽(9)의 수와 또한
상기한 바와 같이 배열함으로써, 그리고 내연과정을 상기한 바와 같이 제어하고 조절함으로써 각 폭발충
격이 시작될 때 외주방향에 있는 적어도 제 1 양측 가압벽(9)들은 챔버출구(7)에 비낌운동을 하는 것을
특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 9
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터챔버(10)는 구동로터(1)의 내부를 향하여 적어
도 세로방향으로 외부를 향하여 개방된 배기가스-배출채널(39)과 연통하는 것을 특징으로 하는 로우터리
내연기관.
청구항 10
제 9 항에 있어서, 상기 로터챔버(10)는 출구측이 하나 이상의 배기가스-배출채널(39)로 유체적으로 스로
틀(throttle)되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 11
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 하나 이상의 배기가스-배출채널(39)안에 에너지효율을 높이기 위해 상
기 구동축(12)과 연결된 로터구동패들(41)이 담겨 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 12
제 11 항에 있어서, 상기 로터구동패들(41)중의 적어도 몇 개는 구동로터(1)에 속하는 것을 특징으로 하
는 로우터리 내연기관.
청구항 13
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기가스-배출채널(39)은 상기 흡입로터(5)를 통하
여 안내되고, 상기 로터챔버(10)로부터 나온 배기가스가 혼합된 공기를 통과시키는 것을 특징으로 하는
로우터리 내연기관.
청구항 14
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축로터(17,43) 및 기계적, 자석 또는 전기적인
밸브제어수단(47,49,51)을 지닌 그 스테이터(45)는 연료 및 공기를 연소챔버(5)로 제시간에 공급하기 위
해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
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청구항 15
제 14 항에 있어서, 기계적인 밸브 제어수단은 상기 압축로터(43)와 연동하며, 그 안으로 각 밸브용 밸브
제어캠(51)이 맞물리는 곡선 레일(49)을 구비하고,
각 밸브사이클에서 제 1 밸브행정(82)시에 중간 밸브 리프트에 의해 압축공기는 혼합물 형성 예비챔버
(25)로부터 해당 연소챔버(5)로 들어가며 이 공기는 적어도 부분적으로 배기가스를 세척하고,
동시 또는 그후 제 2 밸브행정(83)에서 완전 밸브 리프트에 의해 압축공기에 부가적으로 연료가 첨가되어
상기 혼합물 형성 예비챔버(25)를 거쳐 폭발챔버(5) 안으로 유입되며,
이어서 제 3 밸브행정(84)시에 상기 혼합물 형성 예비챔버와 함께 연소챔버간의 연결이 중지되어 상기 혼
합물이 연소 챔버 내부에서 점화되는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 16
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 두개 이상의 내연챔버(5)가 구비되어 있는 것을 특징으
로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 17
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 로터챔버(10,75)는 두개 이상의 가압벽(9)
이 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 18
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 수동으로 조작가능한 밸브 슬라이더(59)는 한쪽의 상기
압축메모리(21)와 함께 혼합물 형성 예비챔버(25)와 사이의 다른쪽의 상기 압축된 신선한 공기 또는 찬공
기가 인가되는 압축로터(17,43)의 압축측과 함께 하나 이상의 역밸브(19) 또는 외측으로 안내되는 더 이
상 필요하지 않은 압축된 신선한 공기 또는 찬공기를 배출 채널(61) 사이의 밸브 연결부 역할을 하는 밸
브 슬라이더(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 19
제 18 항에 있어서, 밸브 슬라이더(59)의 엔진 운전시에 압축된 신선한 공기 또는 찬공기를 배출하기 위
한 배출채널(61)이 폐쇄되며, 또한 압축메모리(211)의 압축공기 영역은 상기 혼합물 형성 예비챔버(25)
영역과 개방 연결되며, 상기 압축로터(43)의 압축측(63)은 하나 이상의 역밸브(19)와 개방연결되고, 동시
에 압축공기는 상기 압축메모리(21)의 압축공기챔버(67,68)에서 나와 간헐적으로 개방되는 시동밸브(65)
에 의해 배기가스 로터(27)의 로터패들에 인가되는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 20
제 19 항에 있어서, 엔진이 시동이 걸린 후에 상기 시동 밸브(65)는 수동으로 또는 자동적으로 폐쇄되며
제어가능한 밸브 슬라이더(59)는 한쪽 압축 메모리(21) 압축 공기챔버(67,68)의 혼합물 형성 예비챔버
(25)로의 압축공기 연결 및 다른쪽 압축로터(43) 압축측(63)의 일차적인 하나 이상의 역밸브(19) 및 압력
메모리(21)로의 압축공기 연결과, 이차적인 압축된 신선한 공기 또는 찬공기 배출채널(61)로의 압축공기
연결은 원하는대로 또는 요구되는 엔진루프, 즉, 엔진회전수에 상응하도록 중지시키는 것을 특징으로 하
는 로우터리 내연기관.
청구항 21
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 엔진을 중지하기 위해 상기 밸브슬라이더(59)는 압축된 신선한 공기
또는 찬공기를 위한 배출채널(61)을 완전히 개방하고, 상기 압축메모리(21)로부터 혼합물 형성 예비챔버
(25)로의 또한 압축로터(43) 압축측(63)에서 하나 이상의 역밸브(19) 및 그와 더불어 압축메모리로의 압
축공기 연결부는 완전히 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 22
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 압축메모리(21)에 속한 연료탱크(23)는 세단계로 작동하
는 탱크 록킹부를 구비하고, 상기 록킹부는 저장에 대한 준비단계로서 제 1 작동단계시에 탱크록킹 커버
를 회전시켜서 연료탱크(23)과 압축 메모리(21)의 압축공기 챔버(67)사이의 밸브를 폐쇄한후, 제 2 작동
단계에서 다시금 탱크록킹 커버를 회전시킴을 통해서 부가적으로 연료탱크를 밸브를 통해 배기시키고, 그
후 압력을 조정한후 제 3 작동단계에서 상기 탱크록킹커버를 다시 한 번 더 회전시킴으로써 부가적으로
탱크커버를 벗기고 아직 개방되어있는 탱크록킹부를 통해 연료탱크의 연료저장을 허락하고, 여기서 연료
의 저장이 끝난 후에 상기 탱크록킹 커버는 탱크 록킹부 위로 덮혀서 배기과정을 종료하고 그 후에 상기
연료탱크와 상기 압축메모리의 압축공기챔버 사이의 연결이 재구성되는 것을 특징으로 하는 로우터리 내
연기관.
청구항 23
제 22 항에 있어서, 압력조정을 위해 상기 제 2 및 제 3 작동단계 사이에 일시적으로 운동을 제동시키는
것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 24
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축메모리(21)의 압축공기챔버는 엔진내장 챔버영
역(68) 및 엔진외장 챔버영역(67)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
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청구항 25
제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터챔버(75)는 마지막으로 외부를 향하여 개방되
며,
감싸는 스테이터(3)에서 각 연소챔버(5)는 외주방향으로 이격되어 배기가스 및 비낌운동하는 로터챔버의
과중압력이 그 안으로 인가될 수 있는 배기가스-배출개구부(79)에 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 로
우터리 내연기관.
청구항 26
제 25 항에 있어서, 상기 스테이터(3)내의 배기가스-배출 개구부(79)는 외부를 향하여 개방된 중앙 배기
가스-배출 채널(39)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 로우터리 내연기관.
청구항 27
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진은 복수개의 동축으로 전후배치된 디스크형태
로 서로 해체가능하게 신장되어 있는 모듈화된 엔진부재(81)로 구성된 것을 특징으로 하는 로우터리 내연
기관.
청구항 28
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료탱크(23)와 역밸브안에 내장되는 연료 공급라
인(58)에 의해서 상기 혼합물 형성 예비챔버(25) 영역과, 이 예비챔버에 토핑된 캠제어된 부가밸브(47)와
연결된 링루프(56)사이의 연료공급-흐름연결되는 연료제어밸브(55)가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는
로우터리 내연기관.
도면
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