KR100404654B1 - Reciprocating electrical generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 왕복동형 발전기에 관한 것으로서, 연소실을 형성하는 실린더와, 실린더 내에 마련되어 왕복운동을 하는 피스톤을 구비하고 상호 대향하게 배치되는 한쌍의 내연기관과, 각 내연기관의 피스톤을 상호 연결하여 피스톤들의 왕복운동에 의해 왕복운동을 하는 왕복동축과, 왕복동축에 마련되어 자력을 발생하는 가동자와, 가동자를 왕복운동 가능하게 수용하며 가동자와 상호 작용하여 전기를 발생하는 발전코일을 구비한 고정자를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 내연기관의 동력전환 효율을 향상시키고 열손실을 저감하여 내연기관의 효율이 향상되며 발전량을 증대시킬 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reciprocating generator, comprising a pair of internal combustion engines having a cylinder forming a combustion chamber, a piston provided in the cylinder and reciprocating to be disposed to face each other, and a piston of each of the internal combustion engines to interconnect the pistons. A stator having a reciprocating shaft which reciprocates by a reciprocating motion of the reciprocating motion, a mover that is provided on the reciprocating shaft to generate magnetic force, and a power generation coil that accepts the mover so as to reciprocate and generates electricity by interacting with the mover It is characterized by including. As a result, the power conversion efficiency of the internal combustion engine is improved and the heat loss is reduced, thereby improving the efficiency of the internal combustion engine and increasing the amount of power generation.
Description
본 발명은, 왕복동형 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내연기관과 발전기의 작동 구조를 개선한 왕복동형 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating generator, and more particularly, to a reciprocating generator having improved operating structures of an internal combustion engine and a generator.
종래의 내연기관을 이용한 발전장치의 개략적인 외형도인 도 6에 도시된 바와 같이, 내연기관(130)과 발전기(110)를 커플링 등으로 연결하여 내연기관의 연소력으로 발전기의 회전축을 회전시켜 발전을 하게 된다.As shown in FIG. 6, which is a schematic external view of a power generation apparatus using a conventional internal combustion engine, the internal combustion engine 130 and the generator 110 are connected to each other by a coupling or the like to rotate the rotation shaft of the generator by the combustion power of the internal combustion engine. To develop.
내연기관(130)은 연소실을 형성하는 실린더(132)와, 실린더(132) 내에 마련되어 왕복운동을 하는 피스톤과, 피스톤의 일단에 마련되어 피스톤의 직선 왕복운동에 의해 회전운동을 하는 크랭크축을 가지며, 크랭크축은 발전기의 회전축에 커플링에 의해 연결된다. 내연기관(130)의 외측에는 실린더(132)의 온도를 적정온도로 유지하기 위해 실린더(132)에서 발생되는 열을 냉각시키는 방열기(134)가 마련되고, 내연기관의 상부측에는 연소실 내로 외부공기를 급기하는 급기구(136)와, 연소실에서 발생되는 연소가스를 외부로 배기하는 배기구(138)가 마련되어 있다.The internal combustion engine 130 has a cylinder 132 forming a combustion chamber, a piston provided in the cylinder 132 for reciprocating motion, and a crank shaft provided at one end of the piston for rotational movement by linear reciprocating motion of the piston, The shaft is connected to the rotary shaft of the generator by a coupling. Outside the internal combustion engine 130 is provided with a radiator 134 for cooling the heat generated from the cylinder 132 in order to maintain the temperature of the cylinder 132 at an appropriate temperature, the external air into the combustion chamber on the upper side of the internal combustion engine An air supply port 136 for supplying air and an exhaust port 138 for exhausting the combustion gas generated in the combustion chamber to the outside are provided.
발전기(110)는, 크랭크축에 커플링으로 연결되어 회전운동을 하며 복수의 자석을 구비하여 자력을 발생하는 회전축(가동자)과, 회전축이 회전가능하도록 수용하며 회전축의 자석과 상호 작용하여 전기를 발생하는 발전코일을 구비한 고정자를 갖는다.Generator 110 is coupled to the crankshaft coupled to the rotational movement is provided with a plurality of magnets (rotator) for generating a magnetic force, and accommodates the rotational axis rotatable and interacts with the magnets of the rotational shaft electric It has a stator with a power coil to generate a.
이러한 구성에 의하여, 실린더(132)의 연소실 내로 공기를 공급하여 압축해서 고온 고압으로 하고, 여기에 연료를 분사하여 자연발화시켜 그 폭발력으로 실린더(132) 내의 피스톤을 작동시킨다. 피스톤이 작동함에 따라 크랭크축이 회전을 하게 되고, 크랭크축의 회전에 의해 크랭크축과 커플링으로 연결된 회전축이 회전을 하면서, 회전축의 자석이 고정자의 발전코일과 상호 작용하여 발전을 하게 된다.By such a configuration, air is supplied into the combustion chamber of the cylinder 132 to be compressed to high temperature and high pressure, fuel is spontaneously ignited, and the piston in the cylinder 132 is operated with the explosive force. As the piston operates, the crankshaft rotates, and the rotating shaft connected to the crankshaft by the rotation of the crankshaft rotates, and the magnet of the rotating shaft interacts with the power generation coil of the stator to generate power.
그런데, 이러한 내연기관을 이용하여 발전하는 발전장치에 있어서는, 내연기관의 크랭크축의 회전반경에 의해 실린더 내의 행정구간이 한정되므로, 연소가스에 의해 피스톤이 하사점에 도달하더라도 연소실 내의 연소가스가 충분히 팽창하지 못하고 연소가스의 압력에너지가 피스톤의 운동에너지로 변환하는 것이 제한되는, 즉 내연기관의 동력전환 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 방열기를 통해 실린더에서 발생되는 열을 외부로 방출함과 동시에 배기시 고온의 연소가스가 배기되므로 내연기관의 열손실이 증대되어 내연기관의 효율이 저하됨과 동시에 발전량이 저하되는 문제점이 있다.By the way, in a power generation apparatus using such an internal combustion engine, since the stroke section in the cylinder is limited by the rotation radius of the crankshaft of the internal combustion engine, even if the piston reaches the bottom dead center by the combustion gas, the combustion gas in the combustion chamber is sufficiently expanded. It is not possible to convert the pressure energy of the combustion gas into the kinetic energy of the piston, that is, there is a problem that the power conversion efficiency of the internal combustion engine is lowered. In addition, since the heat generated from the cylinder is discharged to the outside through the radiator and at the same time the exhaust gas of the high temperature is exhausted during the exhaust, the heat loss of the internal combustion engine is increased to decrease the efficiency of the internal combustion engine and the amount of power generated.
따라서, 본 발명의 목적은, 내연기관의 동력전환 효율을 향상시키고 열손실을 저감하여 내연기관의 효율이 향상되며 발전량을 증대시킬 수 있는 왕복동형 발전기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a reciprocating generator capable of improving power conversion efficiency of an internal combustion engine and reducing heat loss, thereby improving efficiency of an internal combustion engine and increasing power generation.
도 1은 본 발명에 따른 왕복동형 발전기의 개략적인 종단면도,1 is a schematic longitudinal sectional view of a reciprocating generator according to the present invention;
도 2는 도 1의 'A'부의 구동모터에 대한 요부확대단면도,2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a driving motor of part 'A' of FIG. 1;
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 실린더헤드의 정면도,3 is a front view of the cylinder head taken along line III-III of FIG.
도 4는 도 1의 연료분사펌프의 개략적인 단면도,4 is a schematic cross-sectional view of the fuel injection pump of FIG.
도 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h는 내연기관의 작동상태도,5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h are operating states of the internal combustion engine,
도 6은 종래의 내연기관을 이용한 발전장치의 개략적인 외형도이다.6 is a schematic outline view of a power generator using a conventional internal combustion engine.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 발전기 12 : 가동자10: generator 12: mover
14 : 고정자 30a,30b : 내연기관14 stator 30a, 30b internal combustion engine
32a,32b : 실린더 34a,34b : 피스톤32a, 32b: Cylinder 34a, 34b: Piston
36 : 왕복동축 38a,38b : 실린더헤드36: Reciprocating shaft 38a, 38b: Cylinder head
42a,42b : 연료분사노즐 44a,44b : 연료분사펌프42a, 42b: fuel injection nozzle 44a, 44b: fuel injection pump
62a,62b : 연료 바이패스밸브 66a,66b : 배기밸브62a, 62b: fuel bypass valve 66a, 66b: exhaust valve
70a,70b : 급기순환부 74a,74b : 급기부70a, 70b: Air supply circulation part 74a, 74b: Air supply part
78a,78b : 급기밸브 80a,80b : 압력센서78a, 78b: Air supply valve 80a, 80b: Pressure sensor
86 : 제어부86: control unit
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 왕복동형 발전기에 있어서; 연소실을 형성하는 실린더와, 상기 실린더 내에 마련되어 왕복운동을 하는 피스톤을 구비하고 상호 대향하게 배치되는 한쌍의 내연기관과; 상기 각 내연기관의 피스톤을 상호 연결하여 상기 피스톤들의 왕복운동에 의해 왕복운동을 하는 왕복동축과; 상기 왕복동축에 마련되어 자력을 발생하는 가동자와; 상기 가동자를 왕복운동 가능하게 수용하며 상기 가동자와 상호 작용하여 전기를 발생하는 발전코일을 구비한 고정자를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동형 발전기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a reciprocating generator; A pair of internal combustion engines having a cylinder forming a combustion chamber and a piston provided in the cylinder for reciprocating movement and disposed to face each other; A reciprocating shaft which reciprocates by reciprocating the pistons by interconnecting the pistons of the respective internal combustion engines; A mover provided on the reciprocating shaft to generate magnetic force; It provides a reciprocating generator comprising a stator accommodating the mover so as to reciprocate and having a power generation coil for generating electricity by interacting with the mover.
여기서, 상기 실린더의 헤드영역에는, 상기 연소실 내로 연료를 분사하는 연료분사노즐과, 외부로부터 공급된 연료를 상기 연료분사노즐로 공급하는 연료분사펌프와, 상기 연료분사노즐과 상기 연료분사펌프를 상호 연결하며 연료가 유동하는 분사연료 공급관과, 상기 실린더 내부와 연통되어 상기 연소실 내의 연소가스가 배기되는 배기관과, 상기 배기관에 설치되어 상기 연소실 내의 연소가스의 배기를 단속하는 배기밸브가 마련되고; 상기 실린더의 하사점으로부터 소정의 행정구간 영역에는, 상기 실린더 벽을 관통하는 복수의 급기공과, 상기 급기공이 형성된 실린더 벽과 소정 이격되어 상기 실린더 벽을 둘러싸며 외부공기가 순환되는 급기순환부와, 상기 실린더 내부로 외부공기를 공급하는 급기부가 마련되는 것이 바람직하다.Here, in the head region of the cylinder, a fuel injection nozzle for injecting fuel into the combustion chamber, a fuel injection pump for supplying fuel supplied from the outside to the fuel injection nozzle, the fuel injection nozzle and the fuel injection pump An injection fuel supply pipe which is connected to and flows with fuel, an exhaust pipe communicating with the inside of the cylinder to exhaust the combustion gas in the combustion chamber, and an exhaust valve installed in the exhaust pipe to control exhaust of the combustion gas in the combustion chamber; A plurality of air supply holes penetrating the cylinder wall from the bottom dead center of the cylinder, and the air supply circulation portion circulated outside the cylinder wall spaced predetermined from the cylinder wall formed with the air supply holes to circulate the outside air And, it is preferable that the air supply unit for supplying external air into the cylinder is provided.
그리고, 상기 급기부는, 상기 실린더 내부와 연통되어 외부공기의 유로를 형성하는 급기로와, 상기 급기로에 마련되어 상기 실린더 내부로 공급되는 외부공기의 급기를 단속하는 급기밸브를 포함하는 것이 바람직하다.The air supply unit preferably includes an air supply passage communicating with the inside of the cylinder to form a flow path of external air, and an air supply valve provided to the air supply passage for intermittent supply of external air supplied into the cylinder. .
또한, 상기 연료분사펌프는, 상기 피스톤의 가압 및 가압해제에 의해 왕복운동하는 플런저와, 외부로부터 공급되는 연료를 수용하는 연료수용부와, 상기 연료수용부로 일정량의 연료를 공급하는 볼역지밸브와, 상기 연료수용부에 마련되어 상기 볼역지밸브와 상기 플런저를 탄성지지하는 스프링을 포함하고; 상기 피스톤이 상기 플런저를 가압함으로써 상기 연료수용부 내의 연료를 상기 분사연료 공급관을 거쳐 상기 연료분사노즐로 공급하고, 상기 피스톤이 상기 플런저를 가압해제함으로써 상기 플런저는 상기 스프링에 의해 원래의 위치로 복귀됨과 동시에 상기 볼역지밸브가 개방되어 상기 연료수용부내로 일정량의 연료가 공급되는 것이 바람직하다.The fuel injection pump may include a plunger reciprocating by pressurizing and releasing the piston, a fuel accommodating portion accommodating fuel supplied from the outside, and a ball check valve for supplying a predetermined amount of fuel to the fuel accommodating portion; And a spring provided in the fuel receiving portion to elastically support the ball check valve and the plunger; The piston presses the plunger to supply fuel in the fuel receiving portion to the fuel injection nozzle via the injection fuel supply pipe, and the piston releases the plunger to return the plunger to its original position by the spring. At the same time, the ball check valve is opened to supply a certain amount of fuel into the fuel receiving portion.
그리고, 상기 연료분사펌프의 연료수용부로부터 분기되어 상기 연료분사노즐로 공급되는 연료를 바이패스하는 연료 바이패스관과, 상기 연료 바이패스관에 마련되어 상기 발전기의 부하에 따라 상기 연료 바이패스관을 개폐하는 연료 바이패스밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a fuel bypass pipe branched from the fuel receiving portion of the fuel injection pump to bypass the fuel supplied to the fuel injection nozzle, and provided in the fuel bypass pipe according to the load of the generator. It is preferable to further include a fuel bypass valve for opening and closing.
또한, 상기 급기순환부에는 외부공기를 순환시키는 급기순환팬이 마련되고, 상기 실린더의 일측에 마련되어 상기 실린더 내부의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the air supply circulation portion is provided with an air supply circulation fan for circulating external air, it is preferable to further include a pressure sensor provided on one side of the cylinder to measure the pressure inside the cylinder.
그리고, 상기 피스톤이 상기 실린더의 하사점으로부터 상사점으로 전진 이동시 상기 실린더 내부로 일정량의 외부공기를 급기함과 동시에 상기 실린더 내부의 연소가스를 배기하고, 상기 피스톤이 상기 실린더의 상사점의 압축행정구간 영역에 도달하였을 때 상기 연소가스의 배기를 중단하도록 상기 급기밸브와 상기 배기밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.When the piston moves forward from the bottom dead center of the cylinder to the top dead center, the piston supplies a certain amount of external air to the inside of the cylinder and exhausts the combustion gas inside the cylinder, and the piston compresses the top dead center of the cylinder. It is preferable to further include a control unit for controlling the air supply valve and the exhaust valve to stop the exhaust of the combustion gas when the section area is reached.
또한, 상기 고정자는 영구자석, 전자석 중 어느 하나인 것이 바람직하며, 상기 실린더의 외측면에는 단열재가 마련될 수 있다.In addition, the stator is preferably any one of a permanent magnet, an electromagnet, the outer surface of the cylinder may be provided with a heat insulating material.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 왕복동형 발전기의 개략적인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 'A'부의 구동모터에 대한 요부확대단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 실린더헤드의 정면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 왕복동형 발전기는, 상호 대향하게 배치되는 한쌍의 내연기관(30a,30b)과, 각 내연기관(30a,30b)의 사이에 마련되어 내연기관(30a,30b)의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 발생하는 발전기(10)를 갖는다.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a reciprocating generator according to the present invention, Figure 2 is an enlarged sectional view of the main part of the drive motor of the 'A' part of Figure 1, Figure 3 is a cylinder head according to line III-III of FIG. Front view. As shown in these figures, the reciprocating generator is provided between a pair of internal combustion engines 30a and 30b disposed to face each other and the internal combustion engines 30a and 30b to move the internal combustion engines 30a and 30b. The generator 10 converts energy into electrical energy to generate electricity.
각 내연기관(30a,30b)은, 연소실을 형성하는 실린더(32a,32b)와, 실린더(32a,32b) 내에 마련되어 왕복운동을 하는 피스톤(34a,34b)을 갖는다. 여기서, 연소실은, 실린더 헤드영역(38a,38b)과 피스톤(34a,34b)의 전면이 형성하는 실린더(32a,32b) 내의 영역을 말한다.Each of the internal combustion engines 30a and 30b includes cylinders 32a and 32b forming the combustion chamber and pistons 34a and 34b provided in the cylinders 32a and 32b to reciprocate. Here, the combustion chamber refers to an area within the cylinders 32a and 32b formed by the cylinder head regions 38a and 38b and the front surfaces of the pistons 34a and 34b.
각 실린더(32a,32b)들은 동축선상에 대향 배치되며, 각 피스톤(34a,34b)들은 왕복동축(36)에 의해 상호 연결되어 각 실린더(32a,32b)의 내벽을 따라 왕복운동을 하며 하나의 피스톤이 팽창행정을 수행하면 다른 하나의 피스톤은 압축행정을 수행한다. 왕복동축(36)의 대략 중앙영역에는 후술할 발전기(10)의 구성을 이루는 가동자(12)가 결합되어 있으며, 왕복동축(36)은 발전기(10)의 양측에 마련된 롤러(28)에 의해 지지되면서 왕복운동을 한다.Each of the cylinders 32a and 32b is disposed opposite to the coaxial line, and each of the pistons 34a and 34b are interconnected by the reciprocating shaft 36 to reciprocate along the inner wall of each cylinder 32a and 32b. When the piston performs an expansion stroke, the other piston performs a compression stroke. In the substantially central region of the reciprocating shaft 36, a movable element 12 constituting the generator 10 to be described later is coupled, and the reciprocating shaft 36 is formed by rollers 28 provided on both sides of the generator 10. Reciprocate while supporting.
발전기(10)는, 자력을 발생하는 가동자(12)와, 가동자(12)와 상호 작용하여 전기를 발생하는 발전코일을 구비한 고정자(14)를 갖는다. 가동자(12)는 자력을 발생하는 복수의 자석을 가지며, 이 복수의 자석에는 필요한 자속을 발생시켜 발전전압을 높이도록 기자력을 제공하는 계자권선(16)이 마련되어 있으며, 이계자권선(16)은 계자전원공급단자(18)에 연결되어 외부로부터의 전원을 공급받는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 고정자(14)의 내측에는 계자권선(16)에 전원을 공급하는 동대(20)가 축선방향을 따라 마련되어 있으며, 고정자(14)와 동대(20) 사이에는 고정자(14)와 동대(20)를 절연하는 절연체(21)가 마련되어 있다. 동대(20)의 내측에는 동대(20)를 따라 슬라이딩 이동하여 계자권선(16)에 전원을 공급하는 브러쉬(22)가 마련되고, 브러쉬(22)는 가동자(12)의 일측에 마련된 홀더(24)에 결합되어 있다. 여기서, 가동자(12)는 전자석 대신에 영구자석을 사용할 수 있다.The generator 10 has a stator 14 having a movable element 12 for generating magnetic force and a power generation coil for generating electricity by interacting with the movable element 12. The mover 12 has a plurality of magnets for generating magnetic force, and the plurality of magnets are provided with a field winding 16 for providing magnetic force to generate a necessary magnetic flux to increase a power generation voltage, and the field winding 16 Is connected to the field power supply terminal 18 to receive power from the outside. As shown in FIG. 2, a dongdae 20 for supplying power to the field winding 16 is provided along the axial direction inside the stator 14, and a stator (between the stator 14 and the dongdae 20) is provided. The insulator 21 which insulates 14 and the copper base 20 is provided. A brush 22 is provided on the inner side of the shaker 20 to slide along the shaker 20 to supply power to the field winding 16, and the brush 22 includes a holder provided at one side of the mover 12. 24). Here, the mover 12 may use a permanent magnet instead of an electromagnet.
고정자(14)는 가동자(12)가 왕복운동 가능하도록 외주방향으로 가동자(12)와 소정 이격되고, 가동자(12)를 수용할 수 있도록 축선방향으로 소정의 폭을 가진다. 그리고, 고정자(14)의 외측에는 가동자(12)와 고정자(14)의 상호 작용에 의해 발생된 전기를 외부로 공급하는 발전기 출력단자(26)가 마련되어 있다. 발전기 출력단자(26)의 후단에는, 도시되어 있지 않지만, 발전된 교류전원을 직류전원으로 바꾸는 정류기가 마련될 수 있다.The stator 14 is spaced apart from the mover 12 in the circumferential direction so that the mover 12 can reciprocate, and has a predetermined width in the axial direction to accommodate the mover 12. On the outside of the stator 14, a generator output terminal 26 for supplying electricity generated by the interaction of the mover 12 and the stator 14 to the outside is provided. At the rear end of the generator output terminal 26, although not shown, a rectifier for converting the generated AC power into DC power may be provided.
한편, 실린더의 헤드(38a,38b) 영역에는, 연소실 내로 연료를 분사하는 복수의 연료분사노즐(42a,42b)과, 연료탱크(54a,54b)로부터 공급된 연료를 각 연료분사노즐(42a,42b)로 공급하는 연료분사펌프(44a,44b)와, 각 연료분사노즐(42a,42b)과 연료분사펌프(44a,44b)를 상호 연결하며 연료가 유동하는 복수의 분사연료 공급관(40a,40b)과, 실린더(32a,32b) 내부, 즉 연소실과 연통되어 연소실 내의 연소가스가 배기되는 복수의 배기관(64a,64b)과, 각 배기관(64a,64b)에 설치되어 후술할 제어부(86)의 신호에 의해 연소실 내의 연소가스의 배기를 단속하는배기밸브(66a,66b)가 마련되어 있다. 연료탱크(54a,54b)와 연료분사펌프(44a,44b)는 연료가 유동하는 연료공급관(56a,56b)에 의해 연결되어 있으며, 연료공급관(56a,56b)에는 연료분사펌프(44a,44b)로 공급되는 연료의 이물질을 제거하는 연료필터(58a,58b)가 마련되어 있다.On the other hand, a plurality of fuel injection nozzles 42a and 42b for injecting fuel into the combustion chamber and fuel supplied from the fuel tanks 54a and 54b are stored in the heads 38a and 38b of the cylinder, respectively. A plurality of injection fuel supply pipes 40a and 40b through which the fuel injection pumps 44a and 44b supplied to 42b and the fuel injection nozzles 42a and 42b and the fuel injection pumps 44a and 44b are interconnected and the fuel flows; ), A plurality of exhaust pipes 64a and 64b communicating with the combustion chamber inside the cylinders 32a and 32b and exhausting the combustion gas in the combustion chamber, and the exhaust pipes 64a and 64b, Exhaust valves 66a and 66b are provided for controlling the exhaust of the combustion gas in the combustion chamber by the signal. The fuel tanks 54a and 54b and the fuel injection pumps 44a and 44b are connected by fuel supply pipes 56a and 56b through which the fuel flows, and the fuel injection pumps 56a and 56b are connected to the fuel injection pumps 44a and 44b. Fuel filters 58a and 58b are provided for removing foreign matters from the fuel supplied to the fuel cell.
연료분사펌프(44a,44b)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(34a,34b)의 가압 및 가압해제에 의해 왕복운동하는 플런저(46a,46b)와, 연료탱크(54a,54b)로부터 연료필터(58a,58b)를 거쳐 공급되는 연료를 수용하는 연료수용부(48a,48b)와, 연료필터(58a,58b)를 거친 일정량의 연료를 연료수용부(48a,48b)로 공급하는 볼역지밸브(50a,50b)와, 연료수용부(48a,48b)에 마련되어 볼역지밸브(50a,50b)와 플런저(46a,46b)를 탄성지지하는 스프링(52a,52b)을 갖는다. 이로써, 피스톤(34a,34b)이 플런저(46a,46b)를 가압하면, 플런저(46a,46b)가 스프링(52a,52b)을 가압함과 동시에 볼역지밸브(50a,50b)를 가압하여 연료공급관(56a,56b)으로부터 연료수용부(48a,48b) 내로 연료의 공급이 차단되고, 연료수용부(48a,48b) 내의 연료가 플런저(46a,46b)의 가압에 의해 분사연료 공급관(40a,40b)을 거쳐 연료분사노즐(42a,42b)로 공급된다. 반대로, 피스톤(34a,34b)이 플런저(46a,46b)를 가압해제하면, 플런저(46a,46b)는 스프링(52a,52b)의 복원력에 의해 원래의 위치로 복귀됨과 동시에 볼역지밸브(50a,50b)가 개방되어 연료수용부(48a,48b) 내로 일정량의 연료가 공급된다.As illustrated in FIG. 4, the fuel injection pumps 44a and 44b are formed from the plungers 46a and 46b reciprocating by pressurizing and releasing the pistons 34a and 34b and the fuel tanks 54a and 54b. Fuel accommodation parts 48a and 48b for accommodating the fuel supplied through the fuel filters 58a and 58b, and balls for supplying a predetermined amount of fuel through the fuel filters 58a and 58b to the fuel accommodation parts 48a and 48b. The check valves 50a and 50b and the fuel receiving sections 48a and 48b are provided with springs 52a and 52b for elastically supporting the ball check valves 50a and 50b and the plungers 46a and 46b. Thus, when the pistons 34a and 34b pressurize the plungers 46a and 46b, the plungers 46a and 46b pressurize the springs 52a and 52b and simultaneously pressurize the ball check valves 50a and 50b to supply the fuel supply pipe. The supply of fuel from the 56a and 56b into the fuel accommodating portion 48a and 48b is cut off, and the fuel in the fuel accommodating portion 48a and 48b is pressurized by the plunger 46a and 46b to inject the fuel supply pipe 40a and 40b. Is supplied to the fuel injection nozzles 42a and 42b. On the contrary, when the pistons 34a and 34b release the plungers 46a and 46b, the plungers 46a and 46b return to their original positions by the restoring force of the springs 52a and 52b and at the same time the ball check valves 50a and 50b) is opened to supply a certain amount of fuel into the fuel receiving portions 48a and 48b.
또한, 실린더 헤드(38a,38b) 영역에는, 연료분사펌프(44a,44b)의연료수용부(48a,48b)로부터 분기되어 연료분사노즐(42a,42b)로 공급되는 연료를 바이패스하는 연료 바이패스관(60a,60b)과, 연료 바이패스관(60a,60b)에 마련되어 발전기(10)의 부하에 따라 후술할 제어부(86)의 제어에 의해 연료 바이패스관(60a,60b)을 개폐하여 연료분사노즐(42a,42b)에서 분사되는 연료의 양을 조절하는 연료 바이패스밸브(62a,62b)를 갖는다.Further, in the cylinder heads 38a and 38b region, the fuel bypass which diverts from the fuel receiving portions 48a and 48b of the fuel injection pumps 44a and 44b and bypasses the fuel supplied to the fuel injection nozzles 42a and 42b. It is provided in the pass pipes 60a and 60b and the fuel bypass pipes 60a and 60b to open and close the fuel bypass pipes 60a and 60b according to the load of the generator 10 under the control of the controller 86 to be described later. And fuel bypass valves 62a and 62b for controlling the amount of fuel injected from the fuel injection nozzles 42a and 42b.
그리고, 실린더(32a,32b)의 하사점으로부터 소정의 행정구간 영역에는, 실린더(32a,32b) 벽을 관통하는 복수의 급기공(68a,68b)과, 급기공(68a,68b)이 형성된 실린더(32a,32b) 벽과 소정 이격되어 실린더(32a,32b) 벽을 둘러싸며 외부공기가 순환되는 급기순환부(70a,70b)와, 실린더(32a,32b) 내부로 외부공기를 공급하는 급기부(74a,74b)와, 실린더(32a,32b) 내부의 압력을 측정하여 후술할 제어부(86)로 측정된 압력의 신호를 보내는 압력센서(80a,80b)와, 실린더(32a,32b) 내측면과 피스톤(34a,34b)과의 마찰에 의한 왕복운동을 원활하게 하기 위해 실린더(32a,32b) 내로 윤활유를 공급하는 윤활유 분사부(82a,82b)가 마련되어 있다.In the predetermined stroke section region from the bottom dead center of the cylinders 32a and 32b, a cylinder is provided with a plurality of air supply holes 68a and 68b and air supply holes 68a and 68b passing through the walls of the cylinders 32a and 32b. Air supply circulation parts 70a and 70b, which are spaced apart from the walls 32a and 32b, and surround the walls of the cylinders 32a and 32b and circulate outside air, and an air supply unit that supplies external air into the cylinders 32a and 32b. Pressure sensors 80a and 80b for measuring the pressures inside the cylinders 32a and 32b and for sending signals of the measured pressure to the controller 86 to be described later, and the inner surfaces of the cylinders 32a and 32b. Lubricant injectors 82a and 82b are provided for supplying lubricating oil into the cylinders 32a and 32b in order to smooth the reciprocating motion due to friction between the pistons 34a and 34b.
급기순환부(70a,70b)에는, 급기부(74a,74b)로부터 유입된 외부공기를 순환시켜 윤활유가 급기공(68a,68b)에 끼어 윤활유가 연소실 내로 유입되는 것을 방지하는 급기순환팬(72a,72b)이 마련되어 있다.An air supply circulation fan 72a which circulates external air introduced from the air supply portions 74a and 74b to the air supply circulation portions 70a and 70b to prevent lubricant oil from entering the combustion chamber by lubricating oil being caught in the air supply holes 68a and 68b. 72b) is provided.
급기부(74a,74b)는, 실린더(32a,32b) 내부와 실린더(32a,32b) 외부를 연통하며 외부공기의 유로를 형성하는 급기로(76a,76b)와, 급기로(76a,76b)에 마련되어 후술할 제어부(86)의 신호에 의해 실린더(32a,32b) 내부로 공급되는 외부공기의 급기를 단속하는 급기밸브(78a,78b)를 갖는다.The air supply portions 74a and 74b communicate with the insides of the cylinders 32a and 32b and the outside of the cylinders 32a and 32b and form air flow paths 76a and 76b for forming an external air flow path, and the air supply paths 76a and 76b. And air supply valves 78a and 78b provided to control the supply of external air supplied into the cylinders 32a and 32b by signals of the controller 86 to be described later.
그리고, 실린더(32a,32b)의 외측면에는 단열을 위한 단열재(84a,84b)가 마련되어 있다.The outer surfaces of the cylinders 32a and 32b are provided with heat insulating materials 84a and 84b for thermal insulation.
한편, 본 발명에 따른 왕복동형 발전기는, 통상적으로 마이컴으로 만들어지며 급기밸브(78a,78b), 배기밸브(66a,66b) 및 연료 바이패스밸브(62a,62b)를 제어하는 제어부(86)를 포함한다.On the other hand, the reciprocating generator according to the present invention, the control unit 86 is usually made of a microcomputer to control the air supply valves (78a, 78b), exhaust valves (66a, 66b) and fuel bypass valves (62a, 62b) Include.
제어부(86)는, 피스톤(34a,34b)이 실린더(32a,32b)의 하사점으로부터 상사점으로 전진 이동시 실린더(32a,32b) 내부로 일정량의 외부공기를 급기함과 동시에 실린더(32a,32b) 내부의 연소가스를 배기하고, 피스톤(34a,34b)이 실린더(32a,32b)의 상사점의 압축행정구간 영역에 도달하였을 때 연소가스의 배기를 중단하도록 급기밸브(78a,78b) 및 배기밸브(66a,66b)를 제어한다. 그리고, 제어부(86)는, 급기밸브(78a,78b)를 개방할 때 압력센서(80a,80b)에서 측정된 압력의 신호에 기초하여 급기밸브(78a,78b)를 제어한다. 또한, 제어부(86)는, 발전기(10)의 부하에 따라 연료 바이패스밸브(62a,62b)에 신호를 보내 연료 바이패스관(60a,60b)을 개폐하여 연료분사노즐(42a,42b)에서 분사되는 연료의 양을 제어한다.The control unit 86 supplies a certain amount of external air into the cylinders 32a and 32b when the pistons 34a and 34b move forward from the bottom dead center of the cylinders 32a and 32b to the top dead center, and at the same time the cylinders 32a and 32b The exhaust gas inside the exhaust gas and the exhaust valves 78a and 78b to stop the exhaust gas when the pistons 34a and 34b reach the compression stroke section of the top dead center of the cylinders 32a and 32b. The valves 66a and 66b are controlled. And the control part 86 controls the air supply valve 78a, 78b based on the signal of the pressure measured by the pressure sensor 80a, 80b when opening the air supply valve 78a, 78b. In addition, the control unit 86 sends a signal to the fuel bypass valves 62a and 62b in accordance with the load of the generator 10 to open and close the fuel bypass pipes 60a and 60b so that the fuel injection nozzles 42a and 42b Control the amount of fuel injected.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 왕복동형 발전기의 동작을 도 5a 내지 도 5h를 이용하여 설명하면 다음과 같다. 설명의 편리상, 발전기의 좌측영역에 있는 내연기관의 구성요소들을 제1구성요소로 하고, 발전기의 우측영역에 있는 내연기관의 구성요소들을 제2구성요소로 하여, 각 구성요소의 명칭 앞에 제1 및 제2라는 명칭을 붙여 설명하기로 한다. 또한, 실린더의 상사점과 피스톤의 전면이 형성하는 실린더 내의 영역을 연소실로 하고, 피스톤의 후면과 실린더의 하사점이 형성하는 실린더 내의 영역을 급기실로 하여 설명하기로 한다.With this configuration, the operation of the reciprocating generator according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5H. For convenience of description, the components of the internal combustion engine in the left region of the generator are the first components, and the components of the internal combustion engine in the right region of the generator are the second components. The first and second names will be described. In addition, the area | region in the cylinder formed by the top dead center of a cylinder and the front surface of a piston is used as a combustion chamber, and the area | region in the cylinder which forms the back dead center of a piston and a cylinder as an air supply chamber is demonstrated.
먼저, 한쌍의 내연기관(30a,30b)의 상호 동작에 대해 설명한다.First, the mutual operation of a pair of internal combustion engines 30a and 30b will be described.
도 5a에 도시된 바와 같이, 좌측의 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 상사점 부근의 압축행정구간 영역에 도달하면서 제1연소실의 압축행정이 시작된다. 제1연소실 내의 공기의 압축이 시작됨과 동시에 제1피스톤(34a)이 제1연료분사펌프(44a)의 플런저(46a)를 가압하여 제1연료분사노즐(42a)을 통하여 제1연소실 내로 연료를 분사하기 시작한다. 이 때, 제1배기밸브(66a)는 제1배기관(64a)을 폐쇄함과 동시에 제1급기밸브(78a)는 제1급기로(76a)를 폐쇄하고 있다. 한편, 제2급기실의 공기가 제2급기순환부(70b)의 급기공(68b)을 통하여 제2연소실로 공급된다.As shown in Fig. 5A, the compression stroke of the first combustion chamber starts as the first piston 34a on the left reaches the compression stroke section region near the top dead center of the first cylinder 32a. At the same time as the compression of the air in the first combustion chamber starts, the first piston 34a pressurizes the plunger 46a of the first fuel injection pump 44a to supply fuel into the first combustion chamber through the first fuel injection nozzle 42a. Start spraying. At this time, the first exhaust valve 66a closes the first exhaust pipe 64a, and the first air supply valve 78a closes the first air supply passage 76a. On the other hand, the air of the second air supply chamber is supplied to the second combustion chamber through the air supply hole 68b of the second air supply circulation part 70b.
도 5b에 도시된 바와 같이, 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 상사점에 도달하면서 제1연소실 내의 공기가 고압으로 압축되고, 이 때 제1연소실 내로 공급된 연료가 자연착화하여 연료가 연소하면서 제1연소실의 압력이 급상승하여 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 하사점으로 후진하게 되고, 연소가스의 압력에너지가 피스톤의 운동에너지로 전환되기 시작한다. 한편, 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 하사점에 도달하여, 제2급기실과 제2연소실의 압력 차이로 제2급기실의 공기가 제2연소실 영역으로 급기 완료된 상태로 된다.As shown in FIG. 5B, the air in the first combustion chamber is compressed to high pressure while the first piston 34a reaches the top dead center of the first cylinder 32a, and the fuel supplied into the first combustion chamber is spontaneously ignited. As the fuel combusts, the pressure in the first combustion chamber rapidly rises, and the first piston 34a moves backward to the bottom dead center of the first cylinder 32a, and the pressure energy of the combustion gas starts to be converted into the kinetic energy of the piston. On the other hand, the second piston 34b reaches the bottom dead center of the second cylinder 32b, and the air in the second supply chamber is supplied to the second combustion chamber region by the pressure difference between the second supply chamber and the second combustion chamber. .
도 5c에 도시된 바와 같이, 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 하사점으로 후진하는 중에 제1급기실 영역의 공기가 가압되기 시작한다. 한편, 좌측의 제1실린더(32a) 내의 연소가스의 압력에 의해 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 상사점을 향해 전진하기 시작한다. 이 때, 제어부(86)는, 제2연소실 내의 연소가스가 배기되도록 제2배기밸브(66b)에 작동신호를 보내어 제2배기밸브(66b)를 개방하기 시작하여 제2연소실 내의 연소가스가 배기되기 시작한다. 동시에, 제2압력센서(80b)에서는 제2급기실의 압력을 측정하여 측정된 압력에 대한 신호를 제어부(86)로 보내고, 제어부(86)에서는 측정된 압력이 대기압 보다 낮아지면 제2급기실로 외부공기가 급기되도록 제2급기밸브(78b)에 작동신호를 보내 제2급기밸브(78b)를 개방시킨다.As shown in FIG. 5C, the air in the first air supply chamber region starts to be pressurized while the first piston 34a moves backward to the bottom dead center of the first cylinder 32a. On the other hand, the second piston 34b starts to advance toward the top dead center of the second cylinder 32b by the pressure of the combustion gas in the first cylinder 32a on the left side. At this time, the control unit 86 sends an operation signal to the second exhaust valve 66b so that the combustion gas in the second combustion chamber is exhausted and starts to open the second exhaust valve 66b so that the combustion gas in the second combustion chamber is exhausted. It begins to be. At the same time, the second pressure sensor 80b measures the pressure in the second air supply chamber and sends a signal for the measured pressure to the control unit 86, and in the control unit 86 when the measured pressure is lower than atmospheric pressure, The second air supply valve 78b is opened by sending an operation signal to the second air supply valve 78b to supply external air.
도 5d에 도시된 바와 같이, 제1연소실의 압력이 대기압과 같아지는 위치에 도달하면, 제1급기실의 공기가 제1급기순환부(70a)의 급기공(68a)을 통하여 제1연소실로 공급되기 시작한다. 한편, 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 상사점을 향해 전진하는 중, 제2급기실에 외부공기가 정량 유입되면 제어부(86)는 제2급기실로 외부공기가 급기되지 않도록 제2급기밸브(78b)에 작동신호를 보내 제2급기밸브(78b)를 폐쇄한다. 그리고, 제2급기실의 압력이 대기압 보다 낮은 상태, 즉 부압이 유지된다.As shown in FIG. 5D, when the pressure in the first combustion chamber reaches a position equal to the atmospheric pressure, air in the first air supply chamber passes through the air supply hole 68a of the first air supply circulation part 70a to the first combustion chamber. It begins to be supplied. On the other hand, when the second piston 34b advances toward the top dead center of the second cylinder 32b and the external air is quantitatively introduced into the second air supply chamber, the controller 86 prevents the external air from being supplied to the second air supply chamber. An operation signal is sent to the second air supply valve 78b to close the second air supply valve 78b. Then, the pressure in the second air supply chamber is lower than the atmospheric pressure, that is, the negative pressure is maintained.
도 5e에 도시된 바와 같이, 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 하부영역, 즉 제1실린더(32a)의 하사점에 도달하면서, 제1급기실과 제1연소실의 압력 차이로 제1급기실의 연소용 공기가 제1연소실 영역으로 급기 완료된 상태로 된다. 한편, 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 상사점 부근의 압축행정구간 영역에 도달하면서 제2연소실의 압축행정이 시작된다. 제2연소실 내의 공기의 압축이 시작됨과 동시에 제2피스톤(34b)이 제2연료분사펌프(44b)의 플런저(46b)를 가압하여 제2연료분사노즐(42b)을 통하여 제2연소실 내로 연료를 분사하기 시작한다. 이 때, 제2배기밸브(66b)는 제2배기관(64b)을 폐쇄함과 동시에 제2급기밸브(78b)는 제2급기로(76b)를 폐쇄하고 있다. 또한, 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 상사점에 도달하면서 제2연소실 내의 공기가 고압으로 압축되고, 이 때 제2연소실 내로 공급된 연료가 자연착화하여 연료가 연소하면서 제2연소실의 압력이 급상승하여 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 하사점을 향해 후진하게 되고, 연소가스의 압력에너지가 피스톤의 운동에너지로 전환되기 시작한다.As shown in FIG. 5E, as the first piston 34a reaches the lower region of the first cylinder 32a, that is, the bottom dead center of the first cylinder 32a, the pressure difference between the first air supply chamber and the first combustion chamber is changed. Combustion air in the first air supply chamber is supplied to the first combustion chamber region. On the other hand, when the second piston 34b reaches the compression stroke section region near the top dead center of the second cylinder 32b, the compression stroke of the second combustion chamber starts. Compression of the air in the second combustion chamber starts and at the same time, the second piston 34b pressurizes the plunger 46b of the second fuel injection pump 44b to feed fuel into the second combustion chamber through the second fuel injection nozzle 42b. Start spraying. At this time, the second exhaust valve 66b closes the second exhaust pipe 64b, and the second air supply valve 78b closes the second air supply passage 76b. In addition, as the second piston 34b reaches the top dead center of the second cylinder 32b, the air in the second combustion chamber is compressed to a high pressure, and at this time, the fuel supplied into the second combustion chamber is spontaneously ignited and the fuel is burned. The pressure of the two combustion chambers rises rapidly, and the second piston 34b moves backward toward the bottom dead center of the second cylinder 32b, and the pressure energy of the combustion gas starts to be converted into the kinetic energy of the piston.
도 5f에 도시된 바와 같이, 우측의 제2실린더(32b) 내의 연소가스의 압력에 의해 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 상사점을 향해 전진하기 시작한다. 이 때, 제어부(86)는, 제1연소실 내의 연소가스가 배기되도록 제1배기밸브(66a)에 작동신호를 보내어 제1배기밸브(66a)를 개방하고 제1연소실 내의 연소가스가 배기되기 시작한다. 동시에, 제1압력센서(80a)에서는 제1급기실의 압력을 측정하여 측정된 압력에 대한 신호를 제어부(86)로 보내고, 제어부(86)에서는 측정된 압력이 대기압 보다 낮아지면 제1급기실로 외부공기가 급기되도록 제1급기밸브(78a)에 작동신호를 보내 제1급기밸브(78a)를 개방시킨다. 한편, 제2피스톤(34b)이 제2실린더(32b)의 하사점으로 후진을 하는 중, 제2급기실 영역의 공기가 가압되기 시작한다.As shown in FIG. 5F, the first piston 34a starts to advance toward the top dead center of the first cylinder 32a by the pressure of the combustion gas in the second cylinder 32b on the right side. At this time, the control unit 86 sends an operation signal to the first exhaust valve 66a so that the combustion gas in the first combustion chamber is exhausted, opens the first exhaust valve 66a, and the combustion gas in the first combustion chamber starts to be exhausted. do. At the same time, the first pressure sensor 80a measures the pressure in the first air supply chamber and sends a signal for the measured pressure to the control unit 86. The control unit 86 sends the signal to the first air supply chamber when the measured pressure is lower than atmospheric pressure. An operation signal is sent to the first air supply valve 78a to supply external air to open the first air supply valve 78a. On the other hand, while the second piston 34b reverses to the bottom dead center of the second cylinder 32b, the air in the second air supply chamber region starts to be pressurized.
도 5g에 도시된 바와 같이, 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 상사점을 향해 전진 중, 제1급기실에 외부공기가 정량 유입되면 제어부(86)는 제1급기실로 외부공기가 급기되지 않도록 제1급기밸브(78a)에 작동신호를 보내 제1급기밸브(78a)를 폐쇄한다. 한편, 제2급기실 영역의 공기는 계속하여 가압되기 시작한다.As shown in FIG. 5G, when the first piston 34a is advanced toward the top dead center of the first cylinder 32a and the external air is quantitatively introduced into the first air supply chamber, the controller 86 moves to the first air supply chamber. The first air supply valve 78a is closed by sending an operation signal to the first air supply valve 78a so that air is not supplied. On the other hand, the air in the second air supply chamber region continues to be pressurized.
도 5h에 도시된 바와 같이, 제1피스톤(34a)이 제1실린더(32a)의 상사점을 향해 전진하게 되면, 제1급기실의 압력은 대기압 보다 낮은 상태, 즉 부압이 유지된다. 한편, 제2연소실의 압력이 대기압과 같아지는 위치에 도달하면, 제2급기실의 공기가 제2급기순환부(70b)의 급기공(68b)을 통하여 제2연소실로 공급되기 시작한다.As shown in FIG. 5H, when the first piston 34a is advanced toward the top dead center of the first cylinder 32a, the pressure of the first air supply chamber is maintained at a lower state than atmospheric pressure, that is, negative pressure. On the other hand, when the pressure of the second combustion chamber reaches a position equal to the atmospheric pressure, the air of the second air supply chamber starts to be supplied to the second combustion chamber through the air supply hole 68b of the second air supply circulation part 70b.
이러한 한쌍의 내연기관(30a,30b)의 상호 연속동작에 의해, 각 피스톤(34a,34b)을 상호 연결하는 왕복동축(36)에 결합된 가동자(12)가 고정자(14)의 내측을 따라 선형 왕복이동하면서, 가동자(12)와 고정자(14)가 전기적으로 상호 작용을 하여 각 피스톤(34a,34b)의 운동에너지가 전기에너지로 변환되어 발전을 하게 된다.By mutual continuous operation of the pair of internal combustion engines 30a and 30b, the mover 12 coupled to the reciprocating shaft 36 interconnecting the respective pistons 34a and 34b is along the inside of the stator 14. During linear reciprocating movement, the mover 12 and the stator 14 are electrically interacted with each other so that the kinetic energy of each piston 34a, 34b is converted into electrical energy to generate electricity.
그리고, 제어부(86)는, 실린더(32a,32b)의 압축행정이 시작될 때 발전기(10)의 부하에 따라 연료 바이패스밸브(62a,62b)에 신호를 보내 연료 바이패스관(60a,60b)을 개폐하여 연료분사노즐(42a,42b)에서 분사되는 연료의 양을 제어한다. 즉, 제어부(86)는, 발전기(10)의 부하가 작을 때 연료 바이패스밸브(62a,62b)가 개방되도록 연료 바이패스밸브(62a,62b)에 작동신호를 보내 연료 바이패스밸브(62a,62b)를 개방하여, 연료분사펌프(44a,44b)로부터 연료분사노즐(42a,42b)을 거쳐 실린더(32a,32b)의 연소실 내로 공급되는 연료의 일부를 연료탱크(54a,54b)로 바이패스함으로써, 발전기(10)의 출력을 조절한다.When the compression stroke of the cylinders 32a and 32b starts, the control unit 86 sends a signal to the fuel bypass valves 62a and 62b according to the load of the generator 10 to supply the fuel bypass pipes 60a and 60b. The amount of fuel injected from the fuel injection nozzles 42a and 42b is controlled. That is, the controller 86 sends an operation signal to the fuel bypass valves 62a and 62b so that the fuel bypass valves 62a and 62b are opened when the load of the generator 10 is small. 62b) is opened to bypass a portion of the fuel supplied from the fuel injection pumps 44a and 44b through the fuel injection nozzles 42a and 42b into the combustion chamber of the cylinders 32a and 32b to the fuel tanks 54a and 54b. Thus, the output of the generator 10 is adjusted.
이와 같이, 상호 대향하게 배치되는 한쌍의 내연기관 사이에 각 내연기관의내연력에 의해 선형 왕복운동을 하여 발전을 하는 발전기를 마련함으로써, 실린더 내의 피스톤의 행정구간이 길어지게 되어, 연소실 내에서 연료와 공기의 연소시간이 길어져 완전연소를 도모하여 공해를 저감할 수 있다. 그리고, 연소실 내의 연소가스의 팽창구간이 길어지게 되어 연소가스가 연소실 내에서 충분하게 팽창됨으로써, 연소가스의 압력에너지가 피스톤의 운동에너지로 동력이 전환되는 동력전환 효율이 향상될 뿐만 아니라 피스톤이 하사점에 도달할 때 연소실 내의 연소가스의 온도가 낮아지게 되어 배기되는 연소가스의 온도 역시 낮아짐으로써 내연기관의 열손실이 저감하여 내연기관의 효율이 향상되어 발전량이 증대되고, 별도의 냉각장치가 필요 없게 되어 제품의 구조를 단순화할 수 있게 된다.In this way, by providing a generator that generates power by linear reciprocating motion by the internal combustion force of each internal combustion engine between a pair of internal combustion engines arranged opposite to each other, the stroke section of the piston in the cylinder is lengthened, and the fuel in the combustion chamber is increased. The long combustion time of air and air can lead to complete combustion and reduce pollution. In addition, the expansion section of the combustion gas in the combustion chamber is long, so that the combustion gas is sufficiently expanded in the combustion chamber, thereby improving power conversion efficiency in which the pressure energy of the combustion gas is converted into kinetic energy of the piston, and the piston is lowered. When the temperature reaches the point, the temperature of the combustion gas in the combustion chamber is lowered, and the temperature of the exhaust gas is also lowered, thereby reducing the heat loss of the internal combustion engine, improving the efficiency of the internal combustion engine, increasing the power generation amount, and requiring a separate cooling device. This can simplify the structure of the product.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내연기관의 동력전환 효율을 향상시키고 열손실을 저감하여 내연기관의 효율이 향상되며 발전량을 증대시킬 수 있는 왕복동형 발전기가 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a reciprocating generator capable of improving the power conversion efficiency of the internal combustion engine and reducing the heat loss, thereby improving the efficiency of the internal combustion engine and increasing the amount of power generation.
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