KR102543353B1 - 원형 회전체 방식의 엔진 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전력을 생산하는 동력장치에 관한 것으로서, 회전을 위한 축(shaft) 역할을 하는 중심축(310); 중심축(310)에 삽입결합되어 중심축(310)과 함께 회전하는 제1구동체(110); 내부 공간을 따라 왕복운동을 하는 피스톤(440)이 내장되며, 피스톤(440)의 왕복운동에 따른 흡입력으로 일측에 구비된 혼합가스유입구(420)를 통하여 연료와 공기의 혼합물이 유입되고, 피스톤(440)의 왕복 운동에 따른 압축력으로 연료와 공기의 혼합물을 압축하고, 타측에 구비된 혼합가스배출구(430)를 통하여 압축된 연료와 공기의 혼합물을 배출하는 혼합가스압축부(410); 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위 외측에 제1구동체(110)의 회전을 방해하지 않도록 별개로 분리 설치되며, 내부 공간에 점화플러그(530)가 내장되고 혼합가스배출구(430)와 연결되어 압축된 연료와 공기의 혼합물을 공급받아 점화플러그(530)를 이용하여 폭발시키는 제1폭발용기(510); 및, 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위의 외측면에 중심축(310)의 중심점을 향하는 방향과 어긋나게 경사를 이루도록 함몰되어 내부 공간을 형성하고, 제1구동체(110)가 회전함에 따라 미리 정해진 주기에 따라 제1폭발용기(510)의 내부 공간과 맞닿아 연통하면서 제1폭발용기(510) 내부에서 폭발한 연료와 공기의 혼합물의 폭발력(팽창 압력)을 전달받아 제1구동체(110)에 회전력을 발생시키는 제1회전력생성홈부(140);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원형 회전체 방식의 엔진{Circular Rotary Body Type Engine}
본 발명은 중심축의 회전 방향과 동일한 방향으로 엔진의 폭발력(팽창 압력)이 작용하는 새로운 개념의 원형 회전체 방식의 엔진에 관한 것으로서, 종래의 왕복운동 엔진의 운동 방향 전환에 따른 에너지 손실을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
영국의 산업혁명은 화석연료로 회전동력을 인위적으로 확보 이용할 수 있게 됨으로서 성공했다고 볼 수 있다. 이러한 회전동력은 현재의 문명사회를 만들고 이끌어가는 대동맥 같은 무형의 에너지라고 보는데, 회전동력이란 외부의 자연에너지를 활용하여 인위적으로 운동에너지로 변환시키고, 이를 회전축에 전달하여 회전력으로 다른 기계장치들을 움직이게 할 수 있는 힘 에너지를 말한다고 볼 수 있다.
하나의 회전축이 회전동력을 갖추려면 자연의 에너지 자원에 의존할 수 밖에 없는데, 자연의 에너지 자원은 수력, 풍력, 태양광과 같은 동적 에너지 자원과 석탄, 원유, 가스와 같은 정적 에너지 자원(화석연료)으로 구분할 수 있다.
동적 에너지 자원을 활용함에 있어서는 공간(장소)와 시간의 제약이 있지만, 정적 에너지 자원인 화석 연료는 필요한 장소에서 필요한 시점에 임의로 활용이 가능한데, 정적 에너지 자원인 화석 연료를 활용하여 회전동력을 확보하는 일반적인 방식 중 가장 많이 사용되고 있는 것은 내연기관 형태의 원동기(엔진)라고 할 수 있다.
기존의 내연기관 형태의 원동기(엔진)은 실린더 내부의 제한된 공간에서 압축된 연료와 공기의 혼합물을 주기적으로 폭발시켜 기계적 에너지를 창출하여 피스톤의 연속적인 왕복운동을 이루어지게 하고, 여기에 연결된 커넥팅 로드를 통하여 크랭크 샤프트의 회전운동을 유도하게 된다.
이러한 과정에서 기계적 에너지의 흐름을 살펴보면, 실린더 내부공간에서 창출된 기계적 에너지는 실린더 내부에 장착된 피스톤의 왕복운동을 유도하게 되는데 이러한 피스톤의 왕복운동이 이루어질려면 직진 방향의 운동성을 갖고 있는 에너지의 흐름을 차단함과 동시에 반대 방향으로 밀어 올리는 새로운 에너지 흐름이 있어야 가능하다.
즉, 왕복운동의 직진 방향 에너지는 원형 고리로 연결된 커넥팅 로드로 크랭크 샤프트 몸통 축을 끌어당겼다 밀어내는 운동 형태로 변환되어 축에 회전동력을 제공하게 되는데, 이러한 작동상태를 좀 더 면밀히 살펴보면, 창출된 기계적 에너지의 상당부분이 피스톤의 왕복운동의 방향 전환 과정에서 소모되고 그 나머지 운동 에너지가 회전 동력을 사용되는 결과가 되어 에너지 효율(열 효율)이 극도로 저하될 수 밖에 없다.
따라서, 에너지 효율을 높이기 위한 새로운 개념의 원동기(엔진) 개발이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
등록특허 제10-0511223호
등록특허 제10-0664970호
등록특허 제10-2173922호
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 종래의 왕복운동 기관의 단점이었던 왕복운동의 방향 전환 과정에서 필수적으로 소모되는 운동 에너지를 최소화하여 에너지 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 개념의 엔진(원동기)를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 회전력을 생산하는 동력장치에 관한 것으로서, 회전을 위한 축(shaft) 역할을 하는 중심축(310); 전체적으로 원형의 바퀴 형상을 하고 있으며, 상기 중심축(310)에 삽입결합되어 상기 중심축(310)과 함께 회전하는 제1구동체(110); 내부 공간을 따라 왕복운동을 하는 피스톤(440)이 내장되며, 상기 피스톤(440)의 왕복운동에 따른 흡입력으로 일측에 구비된 혼합가스유입구(420)를 통하여 연료와 공기의 혼합물이 유입되고, 상기 피스톤(440)의 왕복 운동에 따른 압축력으로 압축된 연료와 공기의 혼합물을 압축하고, 타측에 구비된 혼합가스배출구(430)를 통하여 압축된 연료와 공기의 혼합물을 배출하는 혼합가스압축부(410); 상기 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위 외측에 상기 제1구동체(110)의 회전을 방해하지 않도록 별개로 분리 설치되며, 내부 공간에 점화플러그(530)가 내장되고 상기 혼합가스배출구(430)와 연결되어 압축된 연료와 공기의 혼합물을 공급받아 미리 설정된 시점에 상기 점화플러그(530)를 이용하여 폭발시키는 제1폭발용기(510); 및, 상기 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위의 외측면에 상기 중심축(310)의 중심점을 향하는 방향과 어긋나게 경사를 이루도록 함몰되어 내부 공간을 형성하고, 상기 제1구동체(110)가 회전함에 따라 미리 정해진 주기에 따라 상기 제1폭발용기(510)의 내부 공간과 맞닿아 연통하면서 상기 제1폭발용기(510) 내부에서 폭발한 연료와 공기의 혼합물의 폭발력(팽창 압력)을 전달받아 상기 제1구동체(110)에 회전력을 발생시키는 제1회전력생성홈부(140);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 폭발에 따른 팽창 압력(폭발력)이 작용하는 방향과 중심축(310)이 회전하는 방향이 일치하여 운동 방향의 전환에 따른 손실을 극소화할 수 있고 에너지 효율(열효율)을 극대화시킬 수 있다.
둘째, 회전력 발생과 함께 제1구동체(110)와 제2구동체(210)의 교차 회전을 이용하여 전기를 발전시킬 수 있다.
셋째, 제1구동체(110)와 제2구동체(210)가 서로 반대 방향으로 회전하더라도 중심축(310)에 동일한 방향으로 회전력을 전달하여 회전력을 증대시킴과 동시에 제1구동체(110)와 제2구동체(210)의 교차 회전에 따른 발전 효율을 극대화시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 구체적 실시예의 단면도이다.
도2는 본 발명의 구체적 실시예로서, 제1구동체(110)에 구비된 제1회전력생성홈부(140), 혼합가스압축부(410) 및 제1폭발용기(510)의 구조 및 기능을 도시한다.
도3은 본 발명의 다른 구체적 실시예의 단면도로서, 중심축(310)에 제2구동체(210)가 추가되는 경우를 도시한다.
도4는 제2구동체(210)에 구비된 제2회전력생성홈부(240) 및 제2폭발용기(520)의 구조를 도시한다.
도5는 도3의 단면 A-A를 도시한다.
도6은 덮개 구조와 연소가스 배출 구조를 도시한다.
도7은 도3의 단면 B-B를 도시하는데, 회전력 발생과 함께 이루어지는 발전(發電) 구조를 도시한다.
도8은 혼합가스압축부(410) 내부를 따라 왕복운동하는 피스톤(440)의 왕복운동 방식 예시적으로 도시하는데, (a) 전자석을 이용하는 방식, (b) 캠 구조를 이용하는 방식을 각각 도시한다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
본 발명은 회전력을 생산하는 동력장치에 관한 것으로서, 도1 또는 도2에 도시된 것처럼 중심축(310), 제1구동체(110), 혼합가스압축부(410), 제1폭발용기(510) 및 제1회전력생성홈부(140)를 포함한다.
중심축(310)은 회전을 위한 축(shaft) 역할을 한다.
제1구동체(110)는 전체적으로 원형의 바퀴 형상을 하고 있으며, 중심축(310)에 삽입결합되어 중심축(310)과 함께 회전한다.
제1회전력생성홈부(140)는 도2에 도시된 것처럼 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위의 외측면에 구비되는데, 중심축(310)의 중심점을 향하는 방향과 어긋나게 경사를 이루도록 함몰되어 내부 공간을 형성한다.
즉, 일측으로 회전을 유도할 수 있는 방향(도2에 도시된 것을 기준으로 본다면 시계 반대 방향)으로 함몰되어 내부 공간을 형성하는 것이다.
이러한 제1회전력생성홈부(140)는 제1구동체(110)가 회전함에 따라 미리 정해진 주기에 따라 제1폭발용기(510)의 내부 공간과 맞닿아 연통하면서 하나의 공간을 형성하고, 제1폭발용기(510) 내부에서 폭발한 연료와 공기의 혼합물의 폭발력(팽창 압력)을 전달받아 제1구동체(110)를 일측 방향(도2에 도시된 것을 기준으로 본다면 시계 반대 방향) 회전력을 발생시키는 역할을 한다.
혼합가스압축부(410)는 도1에서는 도시를 생략하였는데, 도2에 도시된 것처럼 제1구동체(110)와 별도로 설치되며, 제1구동체(110)가 회전함에 반하여 혼합가스압축부(410)는 고정된 상태를 유지하게 된다.
이러한 혼합가스압축부(410)의 설치 위치는 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 기본적인 기능에 지장이 없는 위치를 적절히 선택할 수 있다.
혼합가스압축부(410)에는 내부 공간을 따라 왕복운동을 하는 피스톤(440)이 내장되며, 피스톤(440)의 왕복운동에 따른 흡입력으로 일측에 구비된 혼합가스유입구(420)를 통하여 연료와 공기의 혼합물이 유입되고, 피스톤(440)의 왕복 운동에 따른 압축력으로 연료와 공기의 혼합물을 압축하고, 타측에 구비된 혼합가스배출구(430)를 통하여 압축된 연료와 공기의 혼합물을 배출하게 된다.
즉, 도2에 도시된 것처럼 피스톤(440)이 좌측으로 이동하는 과정에서 혼합가스압축부(410)의 우측 공간은 흡입력이 발생하여 혼합가스유입구(420)를 통하여 연료와 공기의 혼합물이 우측 공간으로 유입되고, 혼합가스압축부(410)의 좌측 공간은 피스톤(440)에 의하여 연료와 공기의 혼합물이 압축되고, 혼합가스배출구(430)를 통하여 압축된 연료와 공기의 혼합물을 배출하게 된다.
아울러, 도2에 도시된 것처럼 혼합가스유입구(420)를 중앙에 배치하고, 혼합가스배출구(430)를 좌우 양측에 배치할 경우, 피스톤(440)이 우측으로 이동하여 혼합가스유입구(420)를 통과하면 혼합가스압축부(410)의 좌측 공간을 압축하는 과정에서 우측 공간으로 유입되었던 연료와 공기의 혼합물을 압축함과 동시에 혼합가스유입구(420)를 통하여 좌측 공간으로 연료와 공기의 혼합물을 유입시키게 된다.
혼합가스압축부(410)의 우측 공간에서 압축된 연료와 공기의 혼합물은 우측에 구비된 혼합가스배출구(430)를 통하여 배출된다.
이와 같이 피스톤(440)의 좌우 왕복만으로 연료와 공기의 혼합물의 유입 및 압축, 배출 과정이 연속적으로 이루어지게 된다.
첨부도면에 별도로 도시하지 않았으나 혼합가스유입구(420)와 혼합가스배출구(430) 각각에는 유입, 압축, 배출 과정에서 적절한 시점에 개폐 작동하는 밸브가 구비되는데, 전자식 자동개폐 밸브가 선택될 수도 있고, 압력의 작동 방향에 따라 개폐되는 여닫이밸브가 선택될 수도 있다.
제1폭발용기(510)는 도2에 도시된 것처럼 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위 외측면과 맞닿으면서도, 제1구동체(110)의 회전을 방해하지 않도록 별개로 분리 설치된다.
제1폭발용기(510)의 내부 공간에는 점화플러그(530)가 구비되고, 혼합가스배출구(430)와 연결되어 압축된 연료와 공기의 혼합물을 혼합가스압축부(410)로부터 공급받아 미리 설정된 시점(제1회전력생성홈부(140)와 연통되어 하나의 공간을 형성하는 시점)에 점화플러그(530)를 이용하여 폭발시켜 폭발력(팽창 압력)을 발생시킨다.
도3에는 본 발명의 다른 구체적 실시예로서 제2구동체(210)가 추가되는 경우를 도시한다.
제2구동체(210)는 전체적으로 원형의 바퀴 형상을 하고 있으며, 중심축(310) 상에 제1구동체(110)와 미리 설정된 거리만큼 이격 배치된다.
제2구동체(210)는 제1구동체(110)와 달리 중심축(310)에 구속되지 않도록 중심축(310)에 회전 가능하게 삽입결합되어 제1구동체(110)와 서로 반대 방향으로 회전이 가능하다.
제2회전력생성홈부(240)는 도4에 도시된 것처럼 제2구동체(210)의 원형 테두리 부위의 외측면에 구비되는데, 중심축(310)의 중심점을 향하는 방향과 어긋나게 경사를 이루도록 함몰되어 내부 공간을 형성한다.
즉, 일측으로 회전을 유도할 수 있는 방향(도4에 도시된 것을 기준으로 본다면 시계 방향)으로 함몰되어 내부 공간을 형성하는 것이다.
이러한 제2회전력생성홈부(240)는 제2구동체(210)가 회전함에 따라 미리 정해진 주기에 따라 제2폭발용기(520)의 내부 공간과 맞닿아 연통하면서 하나의 공간을 형성하고, 제2폭발용기(520) 내부에서 폭발한 연료와 공기의 혼합물의 폭발력(팽창 압력)을 전달받아 제2구동체(210)를 일측 방향(도4에 도시된 것을 기준으로 본다면 시계 방향) 회전력을 발생시키는 역할을 한다.
제2폭발용기(520)는 도4에 도시된 것처럼 제2구동체(210)의 원형 테두리 부위 외측면과 맞닿으면서도, 제2구동체(210)의 회전을 방해하지 않도록 별개로 분리 설치된다.
제2폭발용기(520)의 내부 공간에도 점화플러그(530)가 구비되고, 혼합가스배출구(430)와 연결되어 압축된 연료와 공기의 혼합물을 혼합가스압축부(410)로부터 공급받아 미리 설정된 시점(제2회전력생성홈부(240)와 연통되어 하나의 공간을 형성하는 시점)에 점화플러그(530)를 이용하여 폭발시켜 폭발력(팽창 압력)을 발생시키는데, 이로 인하여 제1구동체(110)와는 반대 방향으로 회전력이 발생된다.
다시 말하면, 제1구동체(110)에 구비되는 제1폭발용기(510) 및 제1회전력생성홈부(140)의 배치 방향과 제2구동체(210)에 구비되는 제2폭발용기(520) 및 제2회전력생성홈부(240)의 배치 방향이 서로 대칭 구조가 되어 서로 반대 방향으로 회전력이 발생되는 것이다.
도5는 도3에 표시된 제2구동체(210)의 단면 A-A(SECT A-A)를 도시한다.
고리형 기어부(320)는 중심축(310)이 통과하는 제2구동체(210)의 중앙부에 구비되어 제2구동체(210)와 함께 회전하는데, 중심축(310)의 직경보다 큰 내경을 가지고 내주면을 따라 기어가 형성된다.
중심축 기어부(340)는 고리형 기어부(320)와 상응하는 영역의 중심축(310) 외주면에 형성된다.
기어장착용 브라켓(330)은 고리형 기어부(320)에 미리 설정된 각도 간격으로 다수 결합되어 고리형 기어부(320)와 함께 회전한다.
유성 기어부(350)는 기어장착용 브라켓(330) 각각에 회전 가능하게 결합되어 고리형 기어부(320)의 내주면과 중심축 기어부(340) 각각에 맞물려 회전한다.
이러한 구조로 인하여 제2구동체(210)가 제1구동체(110)와 서로 반대 방향으로 회전하더라도 중심축(310)에는 동일한 방향으로 회전력을 전달하게 된다.
왜냐하면, 제2구동체(210)와 함께 회전하는 고리형 기어부(320)가 시계 방향으로 회전할 경우 이와 맞물린 각각의 유성 기어부(350)도 시계 방향으로 회전하게 되고, 유성 기어부(350)와 맞물린 중심축(310)은 반시계 방향으로 회전하는 구조가 되기 때문이다.
중심축(310)과 제1구동체(110)는 하나의 몸체로 결합되어 함께 회전하는 구조인 바, 제1구동체(110)도 중심축(310)과 함께 반시계 방향으로 회전하게 된다.
결과적으로 제1구동체(110)에서 발생하는 반시계 방향 회전력은 중심축(310)이 반시계 방향으로 회전하도록 회전력을 전달하는 것과 마찬가지로 제2구동체(210)에서 발생하는 시계 방향 회전력도 중심축(310)이 반시계 방향으로 회전하도록 회전력을 전달하게 된다.
도6은 제1구동체(110)의 외곽 테두리 부위에 장착되는 덮개 구조와 연소가스 배출 구조를 도시한다.
제1덮개부(150)는 제1구동체(110)의 외곽 테두리 부위에 장착되어 제1회전력생성홈부(140)의 노출된 좌우 측면을 감싸면서 제1폭발용기(510)로부터 전달받은 폭발력(팽창 압력)이 외부로 유실되는 것을 방지하는 덮개 기능을 수행한다.
즉 제1구동체(110)의 제1회전력생성홈부(140)의 좌우측 단면은 개방되어 노출되는 구조인데, 이를 덮어주면서 폭발력(팽창 압력)이 외부로 유실(누설)되지 않고 정해진 방향으로 회전력을 생성하는데 사용되도록 한다.
즉, 폭발과 팽창시 발생하는 압력이 외부로 유실되는 것을 방지하거나 최소화하여 회전력을 극대화시키는 기능을 수행하는데, 이러한 제1덮개부(150)는 제1구동체(110)와 함께 회전하지 않고 고정된 상태로 장착된다.
제1연소가스배출구(160)는 제1덮개부(150)를 따라 이격 설치되어 제1회전력생성홈부(140)에서 팽창이 이루어진 후의 연소가스를 외부(외기)로 배출하는 통로 역할을 한다.
이러한 제1연소가스배출구(160)에는 첨부도면에 도시하지 않은 별도의 배기관과 머플러 등이 추가 설치될 수 있다.
제2구동체(210)에도 제2덮개부(250)와 제2연소가스배출구(260)가 구비되는데, 제1구동체(110)의 경우와 동일한 구조인 바 별도 도시를 생략하고, 단지 도면 부호만 함께 병기하였다.
도7은 도3의 단면 B-B로서, 회전력 발생과 함께 이루어지는 발전(發電) 구조를 도시한다.
제1다층원통관(120)은 전체적으로 원통관 형상을 하고 있으며, 반경(radius)을 서로 달리하여 다수 개가 제작되고, 제1구동체(110)의 일측면에 중심축(310)을 중심으로 다층으로 이격 장착되어 제1구동체(110)와 함께 회전한다.
즉, 반경을 달리하는 다수의 원통관이 중심축(310)을 중심으로 다층으로 이격 장착되는 구조가 되며, 제1구동체(110)가 회전하면 전체가 함께 회전하게 된다.
제2다층원통관(220)은 전체적으로 원통관 형상을 하고 있으며, 반경(radius)을 서로 달리하여 다수 개가 제작되고, 제2구동체(210)의 일측면에 중심축(310)을 중심으로 다층으로 이격 장착된다.
이러한 제2다층원통관(220)은 제1다층원통관(120)과 반경이 서로 달라 맞닿지 않도록 겹쳐지면서 제2구동체(210)와 함께 회전한다.
즉, 제1구동체(110)와 함께 회전하는 제1다층원통관(120)과 제2구동체(210)와 함께 회전하는 제2다층원통관(220)은 서로 교차하면서 회전할 뿐 서로 맞닿지 않아 간섭이 발생하지는 않는다.
아울러, 도3에 부분 확대로도 도시한 것처럼 제1구동체(110)의 제1다층원통관(120)의 끝단을 가이드하는 "⊃"형태의 가이드가 제2구동체(210)에 구비될 수 있고, 별도로 확대 도시하지 않았으나 제2구동체(210)의 제2다층원통관(120)의 끝단을 가이드하는 "⊂"형태의 가이드가 제1구동체(110)에 구비될 수 있다.
전기자 권선부(130)는 제1다층원통관(120)의 표면에 장착되고, 계자 권선부(230)는 제2다층원통관(220)의 표면에 장착되며, 계자 권선부(230)와 전기자 권선부(130)는 이격되어 서로 마주 보는 구조가 된다.
이러한 구조에서 제1구동체(110)와 제2구동체(210)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 전기자 권선부(130)와 계자 권선부(230)의 교차가 다층으로 발생되면서 회전수에 비하여 보다 많은 발전(發電)이 이루어지게 된다.
도8은 혼합가스압축부(410) 내부를 따라 왕복운동하는 피스톤(440)을 예시적으로 도시한다.
도8(a)는 영구자석(460)과 전자석(470)을 이용하는 피스톤(440) 왕복운동 방식을 도시한다.
영구자석(460)은 피스톤(440)이 왕복운동하는 혼합가스압축부(410) 내부의 양측 끝단에 서로 극을 달리하여 피스톤(440)을 향하도록 장착된다.
전자석(470)은 피스톤(440)에 장착되어 극이 주기적으로 변하면서 영구자석(460)과 인력과 척력이 교차로 작용하면서 피스톤(440)의 왕복 운동을 유도한다.
즉, 전자석(470)은 피스톤(440)에 장착되어 피스톤(440)과 하나의 몸체를 이루며, 극이 주기적으로 변하는데, 이를 통하여 2개의 영구자석(460) 사이에서 인력과 척력이 교차로 작용하게 되고, 이러한 인력과 척력의 작용으로 피스톤(440)의 왕복 운동이 반복적으로 이루어지게 된다.
도8(b)는 피스톤(440)이 캠(490) 작동으로 왕복운동하는 구조를 도시하고 있는데, 피스톤(440)은 모터(480)의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시키는 캠(490)과 연결되어 왕복운동을 하면서 폭발성 연료과 공기의 혼합물을 주기적으로 유입하거나 배출할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
특히, 구동체는 제1구동체(110) 또는 제2구동체(210)만 사용되는 것은 아니며 필요에 따라 중심축을 따라 추가 구동체 및 이에 수반되는 부가적 구성들이 추가될 수도 있다.
110:제1구동체
120:제1다층원통관
130:전기자 권선부
140:제1회전력생성홈부
150:제1덮개부
160:제1연소가스배출구
210:제2구동체
220:제2다층원통관
230:계자 권선부
240:제2회전력생성홈부
250:제2덮개부
260:제2연소가스배출구
310:중심축
320:고리형 기어부
330:기어장착용 브라켓
340:중심축 기어부
350:유성 기어부
410:혼합가스압축부
420:혼합가스유입구
430:혼합가스배출구
440:피스톤
460:영구자석
470:전자석
480:모터
490:캠
510:제1폭발용기
520:제2폭발용기
530:점화플러그

Claims (7)

  1. 회전력을 생산하는 동력장치에 관한 것으로서,
    회전을 위한 축(shaft) 역할을 하는 중심축(310);
    전체적으로 원형의 바퀴 형상을 하고 있으며, 상기 중심축(310)에 삽입결합되어 상기 중심축(310)과 함께 회전하는 제1구동체(110);
    내부 공간을 따라 왕복운동을 하는 피스톤(440)이 내장되며, 상기 피스톤(440)의 왕복운동에 따른 흡입력으로 일측에 구비된 혼합가스유입구(420)를 통하여 연료와 공기의 혼합물이 유입되고, 상기 피스톤(440)의 왕복 운동에 따른 압축력으로 연료와 공기의 혼합물을 압축하고, 타측에 구비된 혼합가스배출구(430)를 통하여 압축된 연료와 공기의 혼합물을 배출하는 혼합가스압축부(410);
    상기 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위 외측에 상기 제1구동체(110)의 회전을 방해하지 않도록 별개로 분리 설치되며, 내부 공간에 점화플러그(530)가 내장되고 상기 혼합가스배출구(430)와 연결되어 압축된 연료와 공기의 혼합물을 공급받아 미리 설정된 시점에 상기 점화플러그(530)를 이용하여 폭발시키는 제1폭발용기(510);
    상기 제1구동체(110)의 원형 테두리 부위의 외측면에 상기 중심축(310)의 중심점을 향하는 방향과 어긋나게 경사를 이루도록 함몰되어 내부 공간을 형성하고, 상기 제1구동체(110)가 회전함에 따라 미리 정해진 주기에 따라 상기 제1폭발용기(510)의 내부 공간과 맞닿아 연통하면서 상기 제1폭발용기(510) 내부에서 폭발한 연료와 공기의 혼합물의 폭발력(팽창 압력)을 전달받아 상기 제1구동체(110)에 회전력을 발생시키는 제1회전력생성홈부(140);
    전체적으로 원형의 바퀴 형상을 하고 있으며, 상기 중심축(310)에 구속되지 않도록 상기 중심축(310)에 회전 가능하게 삽입결합되되, 상기 제1구동체(110)와 미리 설정된 거리만큼 이격 배치되는 제2구동체(210);
    상기 제2구동체(210)의 원형 테두리 부위 외측에 상기 제2구동체(210)의 회전을 방해하지 않도록 별개로 분리 설치되며, 내부 공간에 점화플러그(530)가 내장되고 상기 혼합가스배출구(430)와 연결되어 압축된 연료와 공기의 혼합물을 공급받아 미리 설정된 시점에 상기 점화플러그(530)를 이용하여 폭발시키는 제2폭발용기(520); 및,
    상기 제2구동체(210)의 원형 테두리 부위의 외측면에 상기 중심축(310)의 중심점을 향하는 방향과 어긋나게 경사를 이루도록 함몰되어 내부 공간을 형성하고, 상기 제2구동체(210)가 회전함에 따라 미리 정해진 주기에 따라 상기 제2폭발용기(520)의 내부 공간과 맞닿아 연통하면서 상기 제2폭발용기(520) 내부에서 폭발한 연료와 공기의 혼합물의 폭발력(팽창 압력)을 전달받아 상기 제2구동체(210)에 회전력을 발생시키는 제2회전력생성홈부(240);
    전체적으로 원통관 형상을 하고 있으며, 반경(radius)을 서로 달리하여 다수 개가 제작되고, 상기 제1구동체(110)의 일측면에 상기 중심축(310)을 중심으로 다층으로 이격 장착되어 상기 제1구동체(110)와 함께 회전하는 제1다층원통관(120);
    전체적으로 원통관 형상을 하고 있으며, 반경(radius)을 서로 달리하여 다수 개가 제작되고, 상기 제2구동체(210)의 일측면에 상기 중심축(310)을 중심으로 다층으로 이격 장착되되, 상기 제1다층원통관(120)과 반경이 서로 달라 맞닿지 않도록 겹쳐지면서 상기 제2구동체(210)와 함께 회전하는 제2다층원통관(220);
    상기 제1다층원통관(120)의 표면에 장착되는 전기자 권선부(130); 및,
    상기 전기자 권선부(130)와 이격되어 마주 보도록 상기 제2다층원통관(220)의 표면에 장착되는 계자 권선부(230);
    를 포함하며,
    상기 제1구동체(110)에 구비되는 제1폭발용기(510)와 제1회전력생성홈부(140)의 배치 방향과 상기 제2구동체(210)에 구비되는 제2폭발용기(520)와 제2회전력생성홈부(240)의 배치 방향이 서로 대칭 구조가 되어 서로 반대 방향으로 회전력이 발생되고,
    상기 제1구동체(110)와 상기 제2구동체(210)가 서로 반대 방향으로 회전하는 과정에서 발전(發電)이 이루어지고,
    상기 혼합가스유입구(420)는 상기 혼합가스압축부(410)의 중앙에 구비되어 상기 피스톤(440)을 경계로 구분되는 상기 혼합가스압축부(410)의 좌측 공간 및 우측 공간으로 연료와 공기의 혼합물을 번갈아 유입시키고, 상기 혼합가스배출구(430)는 상기 혼합가스압축부(410)의 좌측 공간 및 우측 공간 각각에 구비되는 것을 특징으로 하는 원형 회전체 방식의 엔진.
  2. 제1항에서,
    상기 제1구동체(110)의 외곽 테두리 부위에 장착되어 상기 제1회전력생성홈부(140)의 노출된 좌우 측면을 감싸면서 상기 제1폭발용기(510)로부터 전달받은 폭발력(팽창 압력)이 외부로 유실되는 것을 방지하는 제1덮개부(150);
    상기 제1덮개부(150)를 따라 이격 설치되어 상기 제1회전력생성홈부(140)에서 팽창이 이루어진 후의 연소가스를 배출하는 통로 역할을 하는 제1연소가스배출구(160);
    상기 제2구동체(210)의 외곽 테두리 부위에 장착되어 상기 제2회전력생성홈부(240)의 노출된 좌우 측면을 감싸면서 상기 제2폭발용기(520)로부터 전달받은 폭발력(팽창 압력)이 외부로 유실되는 것을 방지하는 제2덮개부(250); 및,
    상기 제2덮개부(250)를 따라 이격 설치되어 상기 제2회전력생성홈부(240)에서 팽창이 이루어진 후의 연소가스를 배출하는 통로 역할을 하는 제2연소가스배출구(260);
    가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 원형 회전체 방식의 엔진.
  3. 제1항에서,
    상기 중심축(310)이 통과하는 상기 제2구동체(210)의 중앙부에 구비되며, 상기 중심축(310)의 직경보다 큰 내경을 가지고 내주면을 따라 기어가 형성된 고리형 기어부(320);
    상기 고리형 기어부(320)와 상응하는 영역의 상기 중심축(310) 외주면에 형성되는 중심축 기어부(340);
    상기 고리형 기어부(320)에 미리 설정된 각도 간격으로 결합되어 상기 고리형 기어부(320)와 함께 회전하는 다수의 기어장착용 브라켓(330); 및,
    상기 기어장착용 브라켓(330) 각각에 회전 가능하게 결합되어 상기 고리형 기어부(320)의 내주면과 상기 중심축 기어부(340) 각각에 맞물려 회전하는 다수의 유성 기어부(350);
    가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 원형 회전체 방식의 엔진.
  4. 제1항 내지 제3항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 피스톤(440)이 왕복운동하는 상기 혼합가스압축부(410) 내부의 양측 끝단에 서로 극을 달리하여 상기 피스톤(440)을 향하도록 장착되는 영구자석(460); 및,
    상기 피스톤(440)에 장착되어 극이 주기적으로 변하면서 상기 영구자석(460)과 인력과 척력이 교차로 작용하면서 상기 피스톤(440)의 왕복 운동을 유도하는 전자석(470);
    이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 원형 회전체 방식의 엔진.
  5. 제1항 내지 제3항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 피스톤(440)은,
    모터(480)의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시키는 캠(490)과 연결되어 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 원형 회전체 방식의 엔진.
  6. 삭제
  7. 삭제
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080019150A (ko) * 2006-08-27 2008-03-03 이장희 전자석피스톤 콤프레샤
KR20090060999A (ko) * 2006-08-09 2009-06-15 휘스퍼 테크 리미티드 진자 운동하는 균형형 회전자를 구비한 왕복 피스톤 기계
JP2010059951A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Fumio Ueda 定容積閉鎖爆発開放排気再燃ロータリーエンジン
KR20120090279A (ko) * 2011-02-07 2012-08-17 주식회사 기하정밀 캠 구동형 피스톤 콤프레셔
KR20140043110A (ko) * 2011-06-03 2014-04-08 예브게니 표도로비치 드라치코 하이브리드 내연기관

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090060999A (ko) * 2006-08-09 2009-06-15 휘스퍼 테크 리미티드 진자 운동하는 균형형 회전자를 구비한 왕복 피스톤 기계
KR20080019150A (ko) * 2006-08-27 2008-03-03 이장희 전자석피스톤 콤프레샤
JP2010059951A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Fumio Ueda 定容積閉鎖爆発開放排気再燃ロータリーエンジン
KR20120090279A (ko) * 2011-02-07 2012-08-17 주식회사 기하정밀 캠 구동형 피스톤 콤프레셔
KR20140043110A (ko) * 2011-06-03 2014-04-08 예브게니 표도로비치 드라치코 하이브리드 내연기관

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