KR101219804B1 - Rotary Engine with Two-way Check Valve - Google Patents

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KR101219804B1 KR1020100002448A KR20100002448A KR101219804B1 KR 101219804 B1 KR101219804 B1 KR 101219804B1 KR 1020100002448 A KR1020100002448 A KR 1020100002448A KR 20100002448 A KR20100002448 A KR 20100002448A KR 101219804 B1 KR101219804 B1 KR 101219804B1
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Abstract

본 발명은 특허출원된 분리형 로터리엔진(출원번호 10-2009-0039073 및 10-2009-0118115)의 압축공기탱크와 연소실 사이에 설치되어 압축공기의 연소실 공급을 조절하고 연소 발생 후 연소가스의 역류를 차단하는 양방향 체크밸브를 포함한다.
본 발명은 힌지베인이 회전하여 연소실을 밀폐할 때, 힌지베인에 의해 밀려 올라오는 밸브밀대가 압축공기에 의해 닫혀있는 양방향 체크밸브의 볼을 밀어 올려 압축공기탱크의 압축공기가 연소실로 흐르는 통로를 만들고, 압축공기가 연소실내로 고속 방출될 때 그 통로에 설치된 연료노즐을 통해 연료를 공급하며, 밸브밀대가 최대로 밀려 올라간 순간 점화장치가 작동되어 연소실에서 연소가 발생하며, 연소실내의 연소가스 압력이 압축공기탱크의 압력보다 높아지면 그 압력으로 양방향 체크밸브의 볼이 완전히 밀려 올려져 압축공기 통로를 막음으로써 연소가스가 공기압축탱크로 역류되는 것을 차단하며, 연소가스가 팽창공간으로 대부분 빠져나가 연소실 압력이 압축공기탱크 압력보다 낮아지면 압축공기가 양방향 체크밸브의 볼을 밑으로 밀어내려 압축공기가 연소실로 공급되는 것을 차단하는 기계적 장치를 갖는 로터리 엔진에 관한 것이다.The present invention is installed between the compressed air tank and the combustion chamber of the patented separate rotary engine (Application Nos. 10-2009-0039073 and 10-2009-0118115) to control the supply of the combustion chamber of the compressed air and to prevent the reverse flow of the combustion gas after combustion It includes a bidirectional check valve to shut off.
According to the present invention, when the hinge vane rotates to seal the combustion chamber, a valve push rod pushed up by the hinge vane pushes the ball of the bidirectional check valve closed by the compressed air to open a passage through which the compressed air of the compressed air tank flows into the combustion chamber. When the compressed air is discharged into the combustion chamber at high speed, fuel is supplied through the fuel nozzle installed in the passage, and when the valve rod is pushed up to the maximum, the ignition device is activated to produce combustion in the combustion chamber. If the pressure is higher than the pressure of the compressed air tank, the pressure of the bi-directional check valve is pushed up completely to block the compressed air passage, thereby preventing the combustion gas from flowing back into the air compression tank. When the pressure in the combustion chamber is lower than the pressure of the compressed air tank, the compressed air pushes down the ball of the bidirectional check valve. It relates to a rotary engine having a mechanical device which prevents the down compressed air is supplied into the combustion chamber.

Description

양방향 체크밸브를 갖는 로터리 엔진{Rotary Engine with Two-way Check Valve}Rotary engine with two-way check valve

도 1에 도시된 본 발명은 내부공간 단면의 대부분이 원형이지만 상부에 힌지베인(9)을 품을 수 있는 홈과 외부공기를 흡입하는 공기흡입구(17) 및 압축기에서 압축한 공기를 압축공기탱크로 보내기 위한 압축공기출구(10)를 갖는 압축기 하우징(1)과, 압축기 하우징(1) 내 상부의 힌지점(20)을 한 끝으로 하고 다른 끝은 로터 외면(4)에 접촉하여 힌지점을 중심으로 왕복 회전운동하며, 로터(3)중심과 반대방향으로 최대 회전할 때 하우징(1)의 힌지베인 홈 내부로 완전히 들어가 로터(3) 회전에 방해가 되지 않는 블레이드 형상의 압축기 힌지베인(9)과, 하우징 내부 원형공간의 중심을 축으로 하여, 외면의 한쪽은 로터접촉점에서 하우징 내면(2)에 선접촉(line contact)하고 나머지 부분은 하우징 내면(2)과 간격을 유지하며 편심 회전하는 원형, 타원형, 혹은 원형과 타원형을 조합하여 급작스런 변화 없이 부드럽게 연결된 곡선 형상의 단면을 갖는 로터(3)와, 하우징(1), 로터(3) 및 힌지베인(9) 측면의 공기 기밀을 보장하는 측면 판(side plates)으로 구성된 압축기와,In the present invention shown in FIG. 1, the cross section of the inner space is circular, but the groove which can bear the hinge vane 9 at the top and the air suction port 17 for sucking the outside air and the compressed air tank from the compressor Compressor housing (1) having a compressed air outlet (10) for sending to the upper and lower hinge points (20) in the compressor housing (1) with one end and the other end in contact with the rotor outer surface (4) Blade-shaped compressor hinge vanes 9 which reciprocate rotationally in the center and completely enter the inside of the hinge vane groove of the housing 1 when the maximum rotation in the direction opposite to the center of the rotor 3 does not interfere with the rotation of the rotor 3. ) And one side of the outer surface is line contacted to the inner surface of the housing 2 at the rotor contact point and the other part is spaced apart from the inner surface of the housing at an rotor contact point. Round, oval, or round The rotor 3 has a curved cross-section that is smoothly connected without any sudden change in combination with a circle, and side plates that ensure air tightness on the sides of the housing 1, the rotor 3 and the hinge vane 9 Configured compressor,

내부공간 단면의 대부분이 원형이지만 상부에 움푹패인 연소실(7) 공간, 힌지베인(9')을 품을 수 있는 홈, 압축공기탱크(12)의 압축공기를 연소실(7)로 보내주는 압축공기통로(24), 그리고 배기가스를 힘발생기 밖으로 배출해주는 가스배기구(18)를 갖는 힘발생기 하우징(1')과, 힘발생기 하우징(1') 내 상부의 힌지점(20')을 한 끝으로 하고 다른 끝은 로터 외면(4')에 접촉하여 힌지점(20')을 중심으로 왕복 회전운동하며, 로터(3')중심과 반대방향으로 최대 회전할 때 하우징(1')의 힌지베인(9') 홈 내부로 완전히 들어가 로터(3') 회전에 방해가 되지 않으며 이때 연소실(7) 공간을 하우징 내부 공간과 차단하여 연소실(7)을 밀폐된 공간으로 만들어주는 블레이드 형상의 힘발생기 힌지베인(9')과, 하우징(1') 내부 원형공간의 중심을 축으로 하여, 외면의 한쪽은 로터접촉점(19)에서 하우징 내면(2')에 선접촉(line contact)하고 나머지 부분은 하우징 내면(2')과 간격을 유지하며 편심 회전하는 원형, 타원형, 혹은 원형과 타원형을 조합하여 급작스런 변화 없이 부드럽게 연결된 곡선 형상의 단면을 갖는 로터(3')와, 하우징(1'), 로터(3') 및 힌지베인(9') 측면의 공기 기밀을 보장하는 측면 판(side plates)으로 구성된 힘발생기를 로터 회전축(5)에 앞, 뒤로 배치한 구조이며,Most of the cross section of the inner space is circular, but the hollowed-out combustion chamber (7) space in the upper part, the groove which can hold the hinge vane (9 '), the compressed air of the compressed air tank 12 to send the compressed air to the combustion chamber (7) The force generator housing 1 'having a furnace 24 and a gas exhaust 18 for discharging the exhaust gas out of the force generator, and the hinge point 20' at the upper portion of the force generator housing 1 'at one end. And the other end reciprocally rotates about the hinge point 20 'in contact with the outer surface of the rotor 4', and the hinge vane of the housing 1 'when rotated at the maximum in the opposite direction to the center of the rotor 3'. 9 ') Blade-type force generator hinge vane that completely enters the groove and does not interfere with the rotation of the rotor (3') and blocks the combustion chamber (7) space from the housing interior space to make the combustion chamber (7) an enclosed space. Rotor contact on one side of the outer surface with the center of the center of the circular space inside the housing 1 'and 9' At point 19, a line contact is made to the inner surface of the housing 2 'and the remaining portion is spaced apart from the inner surface of the housing 2'. Force generator consisting of a rotor 3 'having a smoothly curved cross section, and side plates that ensure air tightness at the sides of the housing 1', rotor 3 'and hinge vane 9'. Is arranged on the rotor rotation axis (5), front and back,

상기 압축기의 공기 흡입공간(6-1)의 선단에서 공기흡입구(17)를 통해 흡입한 공기를 고압으로 압축하여 압축공간(6-2) 끝부분의 압축기 힌지베인 홈에 설치된 압축공기출구(10)를 통해 일방통행 체크밸브(11)와 로터의 회전 위치에 따라 개폐가 조종되는 양방향 체크밸브(13) 사이의 압축공기탱크(12)에 저장하고, 하우징 내면(2')에 접촉하는 힘발생기 로터(3')의 로터접촉점(19)이 하우징 내면(2') 최상부의 힌지점(20')을 통과할 때 로터(3')와의 접촉에 의해 힌지베인(20')이 회전하여 연소실을 밀폐하기 시작하며, 힌지베인(20')에 의해 밀려 올라오는 밸브밀대(22)가 압축공기에 의해 닫혀있는 양방향 체크밸브(13)의 볼을 밀어 올려 압축공기탱크(12)의 압축공기가 연소실(7)로 흐르는 통로를 만들고, 압축공기가 연소실(7)로 고속 방출될 때 그 통로에 설치된 연료노즐을 통해 연료를 공급하며, 밸브밀대가 최대로 밀려 올라간 순간 연소실(7) 내 점화장치(16)를 작동하여 연소를 발생시키며, 연소실(7)에서 연소가스의 압력이 압축공기탱크(12)의 압력보다 높아지면 그 압력차로 양방향 체크밸브(13)의 볼이 완전히 밀려 올려져 압축공기 통로(24)를 막음으로써 연소가스가 공기압축탱크(12)로 역류되는 것을 차단하며, 연소가스가 팽창공간(6-3)으로 대부분 빠져나가 연소실(7) 압력이 압축공기탱크(12) 압력보다 낮아지면 압축공기가 양방향 체크밸브(13)의 볼을 아래로 완전히 밀어내려 압축공기가 연소실(7)로 공급되는 것을 차단하고, 팽창공간(6-3)에서 로터(3')를 회전시켜 힘발생기에서 동력을 발생시킨 연소가스는 힘발생기의 배기공간(6-4)의 끝 부분에서 가스배기구(18)을 통해 엔진 밖으로 배출하는 분리형 로터리 엔진에 관한 것이다.Compressed air outlet 10 installed in the compressor hinge vane groove at the end of the compressed space 6-2 by compressing the air sucked through the air inlet 17 from the tip of the air suction space 6-1 of the compressor to a high pressure. Force generator is stored in the compressed air tank 12 between the one-way check valve 11 and the two-way check valve 13, the opening and closing is controlled according to the rotational position of the rotor through the), and contact the inner surface (2 ') of the housing When the rotor contact point 19 of the rotor 3 'passes through the hinge point 20' at the top of the housing inner surface 2 ', the hinge vane 20' is rotated by the contact with the rotor 3 'to open the combustion chamber. The compressed air of the compressed air tank 12 is pushed up by the ball of the bidirectional check valve 13 in which the valve push rod 22 pushed up by the hinge vane 20 'is closed by the compressed air. Fuel passage provided in (7), and when the compressed air is discharged at high speed into the combustion chamber (7), The fuel is supplied through the bla, and at the moment when the valve rod is pushed up to the maximum, the ignition device 16 in the combustion chamber 7 is operated to generate combustion, and the pressure of the combustion gas in the combustion chamber 7 is compressed air tank 12. When the pressure is higher than the pressure of the bidirectional check valve 13 is pushed up completely to block the compressed air passage 24 to block the combustion gas backflow into the air compression tank 12, the combustion gas is expanded When most of the space 6-3 exits and the pressure of the combustion chamber 7 is lower than the pressure of the compressed air tank 12, the compressed air completely pushes down the ball of the bidirectional check valve 13 so that the compressed air 7 The combustion gas generated by the force generator by rotating the rotor 3 'in the expansion space 6-3, and being supplied to the exhaust space 6-4 of the exhaust generator 6-4 is blocked at the end of the exhaust generator 6-4 of the force generator. Detachable rotary engine exhausting out of engine via 18) It relates.

도 2(분리형 로터리엔진, 출원번호 10-2009-0039073)는 본 발명에 대한 선행발명의 대표도면이다. 선행발명에서도 압축공기탱크(12)와 연소실(7) 사이에서 시기적절하게 압축공기를 공급하고 차단하는 압축공기밸브를 설치하였으나 압축공기밸브의 구체적 작동 메카니즘은 명시하지 않았다. 본 발명에서는 압축공기밸브 대신 양방향 체크밸브(13)과 밸브밀대(22)를 적용하여 작동 메카니즘을 구체화한 것이다. 2 (removable rotary engine, Application No. 10-2009-0039073) is a representative view of the prior invention for the present invention. Even in the preceding invention, a compressed air valve for supplying and blocking compressed air in a timely manner between the compressed air tank 12 and the combustion chamber 7 is provided, but the specific operation mechanism of the compressed air valve is not specified. In the present invention, the operation mechanism is specified by applying the bidirectional check valve 13 and the valve rod 22 instead of the compressed air valve.

선행발명(분리형 로터리엔진(출원번호 10-2009-0039073)은 엔진 작동에 있어서 압축공기의 저장, 연소실로의 압축공기 공급, 연소실 점화, 연소실과 압축공기탱크(12)의 차단 등을 위한 압축공기탱크, 압축공기밸브, 점화장치 등의 구성품과 그 작동 절차 등을 잘 설명하고 있다. 선행발명에서 압축공기탱크는 압축공기를 저장하는 단순한 공간이지만 압축공기밸브는 로터 회전에 따라 적적한 시점에서 적절하게 작동되어야 하는 복잡한 기능 부품이다. 따라서 실제 분리형 로터리엔진을 제작하기 위해서는 압축공기밸브의 구체화가 필요하며, 특히 엔진의 신뢰성을 높이기 위해서는 전자식 센서에 의해 작동되는 방법보다는 기계적인 메카니즘에 의한 장치가 더 선호된다.Prior invention (separate rotary engine (Application No. 10-2009-0039073)) provides compressed air for storing compressed air, supplying compressed air to the combustion chamber, ignition of the combustion chamber, shutting off the combustion chamber and the compressed air tank 12, etc. in engine operation. Describes the components of tanks, compressed air valves, ignition devices, etc., and their operation procedures, etc. In the prior invention, compressed air tanks are simple spaces for storing compressed air, but compressed air valves are appropriately suited at the appropriate time due to rotor rotation. It is a complex functional part that needs to be operated, therefore, in order to manufacture a real rotary engine, it is necessary to specify a compressed air valve, and in order to increase the reliability of the engine, a mechanical mechanism is preferred to a method operated by an electronic sensor. do.

압축공기밸브가 엔진에서 요구하는 적절한 기능을 하도록 하는 방법은 다양하다. 하나의 예로 압축공기밸브를 솔레노이드 밸브와 연결하여 개폐시기를 조절할 수 있다. 로터 회전축(5)의 연장(extension)에 광학 센서를 설치하여 로터(9') 회전 각도를 검출하고 압축공기밸브가 열리고 닫혀야할 적절한 각도에서 솔레노이드 밸브에 신호를 주어 압축공기밸브 개폐를 조절한다. 또 다른 예로 순수한 기구학적인 구동장치를 적용하는 방법이 있다. 자동차 엔진에서는 흔히 공기흡입밸브와 배기가스밸브를 엔진의 회전과 연동된 캠 장치로 개폐한다. 본 발명에서는 연소실을 개폐하는 힘발생기 힌지베인(9')과 연동하여 작동하는 밸브밀대(22)와 양방향 체크밸브(13)를 고안하여 선행 발명의 압축공기밸브를 대체하였다. There are a variety of ways to ensure that the compressed air valve performs the proper function required by the engine. As an example, the compressed air valve may be connected to the solenoid valve to adjust the opening and closing timing. An optical sensor is installed on the extension of the rotor shaft 5 to detect the rotational angle of the rotor 9 'and signal the solenoid valve at an appropriate angle at which the compressed air valve should open and close to control the opening and closing of the compressed air valve. . Another example is the application of pure kinematic drives. In automobile engines, air intake valves and exhaust gas valves are often opened and closed by cam devices in conjunction with engine rotation. In the present invention, a valve rod 22 and a bidirectional check valve 13 which operate in conjunction with the force generator hinge vane 9 'for opening and closing the combustion chamber were devised to replace the compressed air valve of the prior invention.

힘발생기 로터(3')와 하우징 내면(2')이 접촉하는 로터접촉점(19)이 하우징 내면(2') 최상부의 힌지점(20')을 통과할 때 힘발생기 로터(3')와의 접촉에 의해 힌지베인(20')이 회전하여 연소실을 밀폐하기 시작한다. 힌지베인(20')이 연소실(7)을 밀폐하며 닫힐 때 힌지베인(20')에 의해 밀려 올라오는 밸브밀대(22)가 압축공기에 의해 닫혀있는 양방향 체크밸브(13)의 볼을 밀어 올려 압축공기탱크(12)의 압축공기가 연소실(7)로 흐르는 통로를 만들고, 그 통로로 압축공기가 연소실내로 고속 방출될 때 통로에 설치된 연료노즐을 통해 연료를 공급한다. 밸브밀대(22)가 밀려 올라가는 동안 연소실(7)로의 압축공기 공급이 완료되며, 밸브밀대(22)가 최대로 올라간 순간 연소실 내 점화장치(16)가 작동되어 연소실(7)에서 연소가 발생한다. 연소가 발생하면 연소실(7)에서 연소가스의 압력이 급격히 상승하여 압축공기탱크(12)의 압력보다 높아지며 그 압력차로 양방향 체크밸브(13)의 볼이 완전히 밀려 올려져 압축공기 통로(24)를 막음으로써 연소가스가 공기압축탱크(12)로 역류되는 것을 차단한다. 연소가스가 팽창공간(6-3)으로 대부분 빠져나가고 로터(3')가 회전을 계속하여 연소실(7) 압력이 압축공기탱크(12) 압력보다 낮아지면 압축공기가 양방향 체크밸브(13)의 볼을 아래로 완전히 밀어내려 압축공기가 연소실(7)로 공급되는 것을 차단한다. 위에서 설명한 양방향 체크밸브(13), 밸브밀대(22)는 모두 힌지베인(20')의 작동에 따라 종속적으로 구동되는 기계적인 메카니즘이며 전자기적인 센서나 전기적인 솔레노이드 장치를 사용하지 않기 때문에 전자기적 간섭에 의한 고장으로부터 자유롭다.Contact with the force generator rotor 3 'when the rotor contact point 19, where the force generator rotor 3' and the housing inner surface 2 'contact, passes through the hinge point 20' at the top of the housing inner surface 2 ' As a result, the hinge vanes 20 'rotate to start to seal the combustion chamber. When the hinge vane 20 'seals the combustion chamber 7 and closes, the valve push rod 22 pushed up by the hinge vane 20' pushes up the ball of the bidirectional check valve 13, which is closed by compressed air. The compressed air of the compressed air tank 12 makes a passage through which the combustion chamber 7 flows, and the fuel is supplied through the fuel nozzle installed in the passage when the compressed air is discharged into the combustion chamber at high speed. Compressed air supply to the combustion chamber 7 is completed while the valve rod 22 is pushed up, and the ignition device 16 in the combustion chamber is activated at the moment when the valve rod 22 is raised to the maximum, and combustion occurs in the combustion chamber 7. . When combustion occurs, the pressure of the combustion gas rises sharply in the combustion chamber 7 and becomes higher than the pressure of the compressed air tank 12. With the pressure difference, the ball of the bidirectional check valve 13 is pushed up completely to open the compressed air passage 24. This prevents the combustion gas from flowing back into the air compression tank 12. When the combustion gas is mostly discharged into the expansion space 6-3 and the rotor 3 'continues to rotate so that the pressure of the combustion chamber 7 becomes lower than the pressure of the compressed air tank 12, the compressed air of the bidirectional check valve 13 The ball is pushed down completely to block the compressed air from being supplied to the combustion chamber 7. The bidirectional check valve 13 and the valve stem 22 described above are both mechanical mechanisms driven dependently by the operation of the hinge vane 20 ', and do not use electromagnetic sensors or electrical solenoid devices. Free from breakdown by

도 1은 본 발명의 대표도이며 양방향 체크밸브를 갖는 로터리 엔진이다.
도 2는 선행발명(분리형 로터리엔진, 출원번호 10-2009-0039073)의 대표도이다.
도 3은 본 발명의 작동을 설명하기 위한 것으로 로터 회전위치에 따른 구성품의 움직임을 표시한다.
도 4는 도3의 일부 구간을 확대한 것으로 밸브밀대(22)가 올라가면서 양방향 체크밸브(13)를 개방하고, 밸브밀대 스프링(23)이 밸브밀대(22)를 아래로 밀어주는 메카니즘을 설명한다.
도 5는 밸브밀대(22)의 위치를 힌지점(20')에 더 가깝게 이동시켜 밸브밀대(22)가 힘발생기 하우징(1')과 압축공기탱크 하우징(25)을 관통하도록 한 본 발명의 다른 예시이다.
도 6는 연소실(7)을 압축공기탱크 하우징(25)에 설치한 본 발명의 또다른 예시이다.1 is a representative view of the present invention and a rotary engine having a two-way check valve.
Figure 2 is a representative view of the prior invention (separate rotary engine, application number 10-2009-0039073).
Figure 3 is for explaining the operation of the present invention displays the movement of the component according to the rotor rotation position.
4 is an enlarged portion of FIG. 3 to explain the mechanism of opening the bidirectional check valve 13 while the valve holder 22 is raised, and the valve holder spring 23 pushing the valve holder 22 downward. do.
5 shows that the position of the valve rod 22 is moved closer to the hinge point 20 'so that the valve rod 22 penetrates the force generator housing 1' and the compressed air tank housing 25. Another example.
6 shows another example of the present invention in which the combustion chamber 7 is installed in the compressed air tank housing 25.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 작동례를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention for achieving the above object with reference to the accompanying drawings as follows.

압축기는 도 3-a, 3-b처럼 공기흡입구(17)에서 흡입된 공기를 로터(3)의 회전과 힌지베인(hinged vane)(9)의 협력으로 압축한 다음 압축공기출구(10)을 통하여 압축공기탱크(12)에 공급한다. 압축공기는 압축공기 체크밸브(11)에 의해 압축기로 역류가 차단되고 압축공기밸브(13)가 닫힌 상태에서 압축공기탱크(12)에 저장된다. 도 3-a에서 팽창공간(6-3)의 연소가스 압력이 압축공기탱크(12)의 압력보다 높아 양방향 체크밸브(13)의 볼이 위쪽의 공기통로를 막고 있으며, 도 3-b에서는 힘발생기의 로터접촉점(19)이 가스배기구(18)을 통과하면서 팽창공간(6-3)의 연소가스 압력이 급격히 감소되고 압축공기탱크(12)의 공기압으로 양방향 체크밸브(13)의 볼이 아래쪽으로 이동하여 압축공기가 열려있는 연소실(7)로 공급되지 않도록 공기통로를 막고 있음을 보여준다.The compressor compresses the air sucked in the air inlet 17 as shown in FIGS. 3-a and 3-b by the rotation of the rotor 3 and the cooperation of the hinged vane 9 and then the compressed air outlet 10. Supply to the compressed air tank (12) through. Compressed air is stored in the compressed air tank 12 in a state where the back flow is blocked by the compressed air check valve 11 to the compressor and the compressed air valve 13 is closed. In FIG. 3-a, the combustion gas pressure in the expansion space 6-3 is higher than the pressure in the compressed air tank 12, so that the ball of the bidirectional check valve 13 is blocking the upper air passage. As the rotor contact point 19 of the generator passes through the gas exhaust port 18, the combustion gas pressure in the expansion space 6-3 is drastically reduced, and the air pressure of the compressed air tank 12 causes the ball of the bidirectional check valve 13 to move downward. It shows that the air passage is blocked so that compressed air is not supplied to the open combustion chamber (7).

도 3-c(및 4-a)에서는 로터접촉점(19)이 하우징 내면(2') 최상부의 힌지점(hinge point)(20')을 통과할 때 힘발생기 로터(3')와의 접촉에 의해 힌지베인(20')이 회전하여 연소실을 밀폐하기 시작하며, 힌지베인(20')에 의해 밀려 올라오는 밸브밀대(22)가 압축공기에 의해 닫혀있는 양방향 체크밸브(13)의 볼을 밀어 올려 압축공기탱크(12)의 압축공기가 연소실(7)로 흐르는 통로를 만들어 압축공기가 밀폐된 연소실(7)로 급속 유입되며, 공기통로에 설치된 연료노즐(15)을 통하여 연료가 연소실(7)로 공급되는 것을 보여준다. 상기 양방향 체크밸브(13)는 밸브와 연결된 유로 양 단의 압력차가 존재할 때 밸브 내 볼이 압력이 낮은 쪽 출구를 막아주어 항상 닫히는 구조를 갖으며, 밸브를 열기위해 압력이 낮은 쪽에서 압력이 높은 쪽으로 밸브밀대(22)를 이용하여 강제로 볼을 밀어주어야 한다. In FIG. 3-c (and 4-a), when the rotor contact point 19 passes through the hinge point 20 'on the uppermost side of the housing inner surface 2', it is contacted by the force generator rotor 3 '. The hinge vane 20 'starts to seal the combustion chamber, and the valve push rod 22 pushed up by the hinge vane 20' pushes up the ball of the bidirectional check valve 13, which is closed by compressed air. Compressed air of the compressed air tank (12) flows into the combustion chamber (7) to make a rapid flow of compressed air into the closed combustion chamber (7), the fuel through the fuel nozzle (15) installed in the air passage combustion chamber (7) It is supplied with The bidirectional check valve 13 has a structure in which the ball in the valve closes the outlet of the lower pressure when the pressure difference between both ends of the flow path connected to the valve is present, and is always closed. The ball must be forced by using the valve bar (22).

밸브밀대(22)가 밀려 올라가는 동안 연소실(7)로의 압축공기 공급이 완료되며(도 3-c, 4-a), 밸브밀대(22)가 최대로 올라간 순간 연소실 내 점화장치(16)가 작동되어 연소실(7)에서 연소가 발생한다(도 3-d, 4-b). 이때 연소실(7)에서 연소가스의 압력이 급격히 상승하여 압축공기탱크(12)의 압력보다 높아지며 그 압력차로 양방향 체크밸브(13)의 볼이 완전히 밀려 올려져 압축공기 통로(24)를 막음으로써 연소가스가 공기압축탱크(12)로 역류되는 것을 차단한다. The supply of compressed air to the combustion chamber 7 is completed while the valve stem 22 is pushed up (Fig. 3-c, 4-a), and the ignition device 16 in the combustion chamber is operated at the moment the valve stem 22 is raised to the maximum. As a result, combustion occurs in the combustion chamber 7 (FIGS. 3-d and 4-b). At this time, the pressure of the combustion gas rapidly rises in the combustion chamber 7 and becomes higher than the pressure of the compressed air tank 12. With the pressure difference, the ball of the bidirectional check valve 13 is pushed up completely to block the compressed air passage 24. Prevents gas from flowing back into the air compression tank 12.

로터(3')가 도 3-e(및 4-c) 위치까지 회전하는 동안 연소실(7)의 체적은 일정하게 유지되므로 일정한 체적 하에서 완전한 연소가 이루어진다. 로터접촉점(19)이 연소실출구(8)을 지나면서 로터(3')외면에 접촉하여 회전하는 힌지베인(9')이 아래로 회전할 때 밸브밀대 스프링(23)의 작용으로 밸브밀대(22)도 힌지베인(9')을 따라 아래로 내려온다. The volume of the combustion chamber 7 remains constant while the rotor 3 'rotates to the positions 3-e (and 4-c), so that complete combustion occurs under a constant volume. When the hinge vane 9 ', which rotates while the rotor contact point 19 contacts the outer surface of the rotor 3' as it passes through the combustion chamber outlet 8, rotates downward, the valve stem 22 is operated by the action of the valve spring 22. ) Also descends along the hinge vane (9 ').

도 3-f(및 4-d)와 도 3-a 구간에서 고압의 연소가스는 팽창공간에서 로터(3')를 회전시켜 엔진에 동력을 발생시키고 도 3-b 위치에서 가스배기구(18)를 통하여 엔진 밖으로 배출된다.The combustion gas of high pressure in the section of Fig. 3-f (and 4-d) and Fig. 3-a generates power to the engine by rotating the rotor 3 'in the expansion space and the gas exhaust port 18 in the Fig. 3-b position. Through the engine.

힌지베인(hinged vane)(9, 9')은 압축공기와 연소가스에 의해 로터 외면(4, 4')에 밀착 접촉되도록 힘을 받으므로 힌지베인(hinged vane)(9, 9')을 로터 외면(4, 4')에 밀어주기 위한 스프링과 같은 별도의 장치가 필요하지 않다. 다만 압축공기와 연소가스의 압력 급격히 저하된 순간 즉, 압축기 로터(3)의 로터접촉점이 힌지점(20)과 공기흡입구(17) 사이에 위치할 때와 힘 발생기에서 로터(3')의 로터접촉점(19)이 가스배기구(18)와 힌지점(20') 사이에 위치할 때에는 힌지베인(hinged vane)(9, 9')을 로터(3, 3')에 밀어주는 힘이 미약하여 스프링에 의한 별도의 장치가 필요할 수도 있다. 그러나 이때에도 압축기의 경우 본격적인 압축행정에 들어가기 전이며, 힘 발생기의 경우 힌지베인(hinged vane)(9')이 회전하는 로터(9')에 의해 들려 올리어져 연소실(7)을 밀폐하기 시작한 상태이므로 스프링과 같은 별도 장치가 없어도 엔진작동이나 성능에 지장을 주지 않는다.The hinged vanes 9 and 9 'are forced to come into close contact with the outer surfaces of the rotors 4 and 4' by compressed air and combustion gases, so that the hinged vanes 9 and 9 ' There is no need for a separate device such as a spring to push on the outer surfaces 4, 4 ′. However, when the pressure of the compressed air and the combustion gas drops rapidly, that is, when the rotor contact point of the compressor rotor 3 is located between the hinge point 20 and the air inlet 17 and the rotor of the rotor 3 'in the force generator When the contact point 19 is located between the gas exhaust port 18 and the hinge point 20 ', the force for pushing the hinged vanes 9 and 9' to the rotors 3 and 3 'is weak. A separate device may be required. However, even in this case, before the compressor enters the full-scale compression stroke, in the case of the force generator, the hinged vane 9 'is lifted by the rotating rotor 9' and the combustion chamber 7 is started to be sealed. Therefore, it does not interfere with engine operation or performance even without a separate device such as a spring.

압축기와 힘발생기 로터(3, 3')는 동일 로터 회전축(5)에 설치되지만 엔진 싸이클 작동상 두 로터가 어떤 요구되는 각도로 설치되어야 할 필요는 없다. 압축기 로터(3)가 회전력을 로터 회전축(5)을 통해 힘발생기에서 받기는 하지만 압축기 로터(3)는 압축기 내에서 회전하면서 공기흡입구(17)로부터 공기를 흡입하고 압축하여 압축공기탱크(12)에 저장만 할 뿐이며, 힘발생기 연소실(7)은 로터(3')가 회전하면서 필요한 압축공기를 압축기로부터 직접 받는게 아니고 압축공기탱크(12)에서 받기 때문에 압축기 로터(3)의 회전위치와 관계없이 힘발생기의 연소가스가 가스배기구(18)로 배출되어 연소실(7)에 잔류하는 연소가스가 최소화 되고 연소실(7)이 힌지베인(9')에 의해 밀폐된 뒤에 압축공기를 공급 받음으로써 엔진의 성능을 최대화 할 수 있다. Compressor and force generator rotors 3, 3 'are installed on the same rotor axis of rotation 5, but the two rotors need not be installed at any required angle for engine cycle operation. Although the compressor rotor 3 receives the rotational force from the force generator through the rotor rotary shaft 5, the compressor rotor 3 sucks and compresses air from the air inlet 17 while rotating in the compressor, thereby compressing the air tank 12. It is only stored in, and the force generator combustion chamber 7 receives compressed air from the compressed air tank 12 instead of directly receiving the necessary compressed air from the compressor as the rotor 3 'rotates, regardless of the rotational position of the compressor rotor 3. The combustion gas of the force generator is discharged to the gas exhaust port 18 to minimize the combustion gas remaining in the combustion chamber 7 and to receive compressed air after the combustion chamber 7 is sealed by the hinge vanes 9 '. You can maximize performance.

도 5는 밸브밀대(22)의 위치를 힌지점(20')에 더 가깝게 이동시켜 밸브밀대(22)가 힘발생기 하우징(1')과 압축공기탱크 하우징(25)을 관통하도록 함으로써 연소가스에 덜 노출될 뿐 아니라 하우징에 갇혀 안내되므로 더욱더 안정된 상하운동이 보장되는 구조를 갖으며, 도 6은 연소실(7)을 압축공기탱크 하우징(25)에 설치한 것으로 연소실의 기밀이 더욱 보장되어 공기압의 손실을 최소화한 형상으로 모두 본 발명의 범주에 속하는 다른 실시 예이다.5 moves the position of the valve holder 22 closer to the hinge point 20 'so that the valve holder 22 penetrates the force generator housing 1' and the compressed air tank housing 25 to the combustion gas. Not only is it less exposed, it is confined in the housing and guided in a more stable up and down motion structure. FIG. 6 is a combustion chamber 7 installed in the compressed air tank housing 25. All of the embodiments are within the scope of the present invention in a shape that minimizes loss.

1 : 하우징 2 : 하우징 내면
3 : 로터 4 : 로터 외면
5 : 로터 회전축 6-1 : 흡입공간
6-2 : 압축공간 6-3 : 팽창공간
6-4 : 배기공간 7 : 연소실
8 : 연소실출구 9 : 힌지베인(hinged vane)
10 : 압축공기출구 11 : 압축공기 체크밸브
12 : 압축공기탱크 13 : 양방향 체크밸브
14 : 연료조절장치 15 : 연료노즐
16 : 점화장치 17 : 공기흡입구
18 : 가스배기구 19 : 로터접촉점
20 : 힌지점(hinge point) 21 : 연료 체크밸브
22 : 밸브밀대 23 : 밸브밀대 스프링
24 : 압축공기통로 25 : 압축공기탱크 하우징1 housing 2 housing inner surface
3: rotor 4: rotor outer surface
5: Rotor rotation axis 6-1: Suction space
6-2: compression space 6-3: expansion space
6-4: exhaust space 7: combustion chamber
8 combustion chamber exit 9 hinged vane
10: compressed air outlet 11: compressed air check valve
12: compressed air tank 13: bi-directional check valve
14: fuel control device 15: fuel nozzle
16: ignition device 17: air intake
18 gas exhaust port 19 rotor contact point
20: hinge point 21: fuel check valve
22: valve holder 23: valve holder spring
24: compressed air passage 25: compressed air tank housing

Claims (1)

원형으로 내부 단면형상을 만든 하우징(1, 1')과,
상기 하우징 내부에서 한쪽은 하우징에 접촉하고 다른 한쪽은 하우징과 간격을 유지하며 편심 회전하는 로터(3, 3')와,
한쪽은 상기 하우징의 일측에 힌지로 체결되고 다른 한쪽은 회전하는 상기 로터(3,3')의 로터 외면(4,4')에 접촉하여 작동되는 힌지베인(9, 9')을 포함하여 각각 구성된 압축기와 힘 발생기를 로터 회전축(5)에 앞, 뒤로 배치하여,
압축기의 공기흡입구(17)를 통해 흡입한 공기는 고압으로 압축하여 압축공기출구(10)를 통해 힘발생기로 보내고, 힘발생기에서는 압축기로부터 공급된 압축공기와 별도의 연료분사장치를 통해 공급된 연료를 연소실에 공급하여 함께 연소시켜 힘발생기에서 동력을 생산하고, 연소가스는 엔진 밖으로 배출하는 분리형 로터리엔진에 있어서,

상기 압축기와 상기 힘발생기의 사이에는 일방통행 체크밸브(11)와 압축공기탱크(12) 그리고 로터의 회전 위치에 따라 개폐가 조종되는 양방향 체크밸브(13)가 배치되며,
상기 로터(3, 3')는 원형, 타원형, 혹은 원형과 타원형을 조합하여 만들어지는 형상이고,
상기 힌지베인(9, 9')은 블레이드 형상으로 형성되어, 압축과 팽창과정에서 상기 힌지베인의 양면에 작용하는 유체압력의 차이에 의해 상기 로터에 긴밀히 접촉되도록 배치되며,
상기 양방향 체크밸브(13)는 두 개의 일 방향 체크밸브가 마주보고 있는 형상으로, 밸브와 연결된 유로 양 단의 압력차가 존재할 때 밸브 내 볼이 압력이 낮은 쪽 출구를 막아주어 항상 닫히는 구조를 갖으며 밸브를 열기위해 압력이 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 밸브밀대(22)를 이용하여 강제로 볼을 밀어주어야 하는 구조를 갖으며,
상기 연소실(7)은 양방향 체크밸브(13)를 통해 공급되는 압축공기와 연료가 연소되는 공간으로 힘발생기 하우징 일측면의 움푹패인 면과 힌지베인(9')의 일면에 의해 만들어지는 밀폐된 공간으로 형성되거나 혹은 양방향 체크밸브(13)와 힌지베인(9') 홈 사이에 설치된 별도의 공간이며,
상기 압축기의 공기 흡입공간(6-1)의 선단에서 공기흡입구(17)를 통해 흡입한 공기를 고압으로 압축하여 압축공간(6-2) 끝 부분에 설치된 압축공기출구(10)를 통해 일방통행 체크밸브(11)와 로터의 회전 위치에 따라 개폐가 조종되는 양방향 체크밸브(13) 사이의 압축공기탱크(12)에 저장하고,
힘발생기의 로터접촉점(19)이 상기 하우징 내면(2') 최상부의 힌지점(20')을 통과할 때, 로터(3')와의 접촉에 의해 힌지베인(20')이 회전하여 밀폐된 연소실(7)을 형성하기 시작하며 동시에 힌지베인(20')에 의해 밀려 올라오는 밸브밀대(22)가 압축공기에 의해 닫혀있는 양방향 체크밸브(13)의 볼을 밀어 올려 만든 통로로 압축공기탱크(12)의 공기를 상기 연소실(7)로 고속 방출하고,
연료조절장치(14)와 연료노즐(15)을 포함한 연료분사장치를 구비하여, 고속으로 방출되는 압축공기에 연료를 분사하고,
밸브밀대(22)가 최대로 올라간 순간 연소실 내 점화장치(16)를 작동하여 연소실(7)에서 연료를 연소시키며,
연소실(7)에서 연소가스의 압력이 급격히 상승하여 압축공기탱크(12)의 압력보다 높아지면 그 압력차로 양방향 체크밸브(13)의 볼이 완전히 밀려 올려져 압축공기 통로(24)를 막음으로써 연소가스가 공기압축탱크(12)로 역류되는 것을 차단하며,
로터(3')가 회전하면서 힌지베인(9')가 연소실(7)을 열어 연소가스가 팽창공간(6-3)으로 대부분 빠져나가 연소실(7) 압력이 압축공기탱크(12) 압력보다 낮아지면 압축공기가 양방향 체크밸브(13)의 볼을 아래로 완전히 밀어내려 열려있는 연소실(7)에 압축공기가 공급되는 것을 차단하고,
팽창공간(6-3)에서 로터(3')를 회전시켜 힘발생기에서 동력을 발생시킨 연소가스는 힘발생기의 배기공간(6-4)의 끝 부분에서 가스배기구(18)을 통해 엔진 밖으로 배출하는 양방향 체크밸브를 갖는 로터리 엔진.A housing (1, 1 ') having a circular internal cross-sectional shape,
A rotor (3, 3 ') in which one side contacts the housing and the other side is spaced from the housing and eccentrically rotates;
Including a hinge vane (9, 9 ') which is operated in contact with the rotor outer surface (4, 4') of the one side is hinged to one side of the housing and the other side is rotated By configuring the compressor and the force generator in front of, behind the rotor axis of rotation (5),
The air sucked through the air inlet 17 of the compressor is compressed to a high pressure and sent to the power generator through the compressed air outlet 10, in which the fuel is supplied through a separate fuel injection device from the compressed air supplied from the compressor. In a separate rotary engine that supplies power to the combustion chamber and burns together to produce power in the force generator, and the combustion gas is discharged out of the engine.

Between the compressor and the force generator is a one-way check valve 11, the compressed air tank 12 and a two-way check valve 13 is opened and closed to be controlled according to the rotational position of the rotor,
The rotors 3 and 3 'are circular, oval, or a shape made by combining circular and oval,
The hinge vanes 9 and 9 'are formed in a blade shape, and are arranged to be in intimate contact with the rotor by a difference in fluid pressure acting on both sides of the hinge vanes during compression and expansion.
The two-way check valve 13 has a shape in which two one-way check valves face each other, and when the pressure difference between both ends of the flow path connected to the valve exists, the ball in the valve blocks the outlet of the lower pressure and always closes. In order to open the valve has a structure to force the ball by using the valve pusher 22 from the low side to the high side,
The combustion chamber 7 is a space in which compressed air and fuel supplied through the bidirectional check valve 13 are combusted, and is an enclosed space made by a recessed surface of one side of the force generator housing and one surface of the hinge vane 9 '. It is formed as a separate space installed between the two-way check valve 13 and the hinge vane (9 ') groove,
One-way through the compressed air outlet 10 installed at the end of the compressed space (6-2) by compressing the air sucked through the air inlet (17) at the tip of the air suction space (6-1) of the compressor to a high pressure Stored in the compressed air tank 12 between the check valve 11 and the bidirectional check valve 13 is opened and closed according to the rotational position of the rotor,
When the rotor contact point 19 of the force generator passes through the hinge point 20 'of the uppermost part of the housing inner surface 2', the hinge vane 20 'is rotated by the contact with the rotor 3' so that the combustion chamber is closed. (7) begins to form and at the same time the valve push rod 22 pushed up by the hinge vane (20 ') is a passage made by pushing the ball of the two-way check valve (13) closed by the compressed air compressed air tank ( Discharge the air of the 12) into the combustion chamber (7),
A fuel injection device including a fuel regulator 14 and a fuel nozzle 15 is provided to inject fuel into the compressed air discharged at a high speed,
At the moment when the valve holder 22 is raised to the maximum, the ignition device 16 in the combustion chamber is operated to burn fuel in the combustion chamber 7,
When the pressure of the combustion gas rises sharply in the combustion chamber 7 and becomes higher than the pressure of the compressed air tank 12, the ball of the bidirectional check valve 13 is pushed up completely by the pressure difference, and the compressed air passage 24 is blocked. To prevent the gas from flowing back into the air compression tank 12,
As the rotor 3 'is rotated, the hinge vanes 9' open the combustion chamber 7 and the combustion gas is largely escaped into the expansion space 6-3 so that the pressure of the combustion chamber 7 is lower than the pressure of the compressed air tank 12. Ground compressed air pushes the ball of the bidirectional check valve 13 down completely to block the supply of compressed air to the open combustion chamber 7,
Combustion gas generated by the force generator by rotating the rotor 3 'in the expansion space 6-3 is discharged out of the engine through the gas exhaust port 18 at the end of the exhaust space 6-4 of the force generator. Rotary engine having a two-way check valve.
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