KR19980056554A

KR19980056554A - AC Generator Using Exhaust Gas

Info

Publication number: KR19980056554A
Application number: KR1019960075824A
Authority: KR
Inventors: 정회조
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 자동차의 여러 전기 장치에 전원을 공급해 주는 교류 발전기에 관한 것으로, 상기 교류 발전기를 개선하여, 엔진 동력을 손실시키지 않으면서도 종래의 전기 발생량은 그대로 유지시키도록 하는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여, 본 발명은, 차량내에 설치되어 있는 각종 전기장치에 전원을 공급시키는 동력원으로, 실린더 블록의 측면부에 장착되는 교류 발전기로서, 상기 실린더 블록 상부의 실린더 헤드에 연결되어 있는 배기 매니폴드의 내부에 배기가스의 흐름에 따라 회전하도록 설치된 터빈과, 상기 터빈의 회전 중심부에서 배기 매니폴드의 외부로부터 관통 연장된 발전기의 피동축을 포함하며, 상기 터빈의 회전축으로서의 발전기의 피동축이 배기가스에 의해 회전되므로써 전기가 발생되는 것을 특징으로 하는 배기가스를 이용한 교류 발전기를 제공한다.The present invention relates to an alternator for supplying power to various electric devices of an automobile. An object of the present invention is to improve an alternator and to maintain a conventional amount of electricity without losing engine power. The present invention is a power source for supplying power to various electric devices installed in a vehicle, and is an alternator mounted on the side of the cylinder block, the exhaust generator being inside the exhaust manifold connected to the cylinder head above the cylinder block. And a driven shaft of the generator which extends through the outside of the exhaust manifold at the center of rotation of the turbine, the driven shaft of the generator serving as the rotating shaft of the turbine being rotated by the exhaust gas. Using exhaust gas, characterized in that electricity is generated It provides a flow generator.

Description

AC Generator Using Exhaust Gas

본 발명은 자동차의 여러 전기 장치에 전원을 공급해 주는 교류 발전기에 관한 것으로 보다 상세하게는 상기 교류 발전기의 동력원으로서 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 이용한 교류 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to an alternator for supplying power to various electric devices of an automobile, and more particularly, to an alternator using exhaust gas discharged from an engine as a power source of the alternator.

일반적으로 자동차에는 예를 들면 점화장치, 조명장치, 기동전동기 및 각종 제어기등 전기에너지를 동력원으로 하는 여러 가지 전기 장치가 구비되어 있으며, 이러한 전기 장치들은 전기적 에너지를 지속적으로 또한 충분하게 공급하기 위해서는 자체내에 전원을 갖추고 있어야 한다. 이에 따라, 엔진 작동중에는 엔진에 의해서 구동되는 발전기가 전원이 되고, 엔진 정지시에는 축전지가 전원의 기능을 대신한다.In general, automobiles are equipped with a variety of electrical devices, such as ignition devices, lighting devices, starting motors, and various controllers, which are powered by electric energy. Power must be provided within. Accordingly, the generator driven by the engine becomes the power source during engine operation, and the battery replaces the function of the power source when the engine is stopped.

이러한 발전기의 출력, 축전지 용량, 그리고 모든 전기부하의 출력은 서로 조화를 이루어 항상 원활한 작동이 보장되어야 한다. 예를 들면 점화장치는 항상 작동할 준비가 갖추어져 있어야 하고, 전기식 방열기 팬, 전기식 연료공급펌프도 마찬가지이다. 또 어두워지면 각종 조명등을 점등시켜야 한다. 이와같이 많은 기능을 원활히 수행할 수 있도록 전기 에너지를 공급하는 전원이 바로 발전기이다. 상기 발전기는 엔진의 블록 마운트상에 장착되어 크랭크 축에 팬 벨트로 연결되어 동력을 전달 받도록 되어 있으며, 대부분의 차량에는 발전기로서 3상 교류 발전기를 사용하고 있다.The output of these generators, the battery capacity, and the output of all electrical loads must be harmonized with each other to ensure smooth operation at all times. For example, the ignition must always be ready for operation, as are the electric radiator fans and the electric fuel pump. When it is dark, various lights should be turned on. A generator that supplies electrical energy to smoothly perform many functions is a generator. The generator is mounted on a block mount of the engine and is connected to a crankshaft by a fan belt to receive power. Most vehicles use a three-phase alternator as a generator.

도 1에는 종래의 교류 발전기(1)의 취부구조를 나타내는 측면도가 도시되어 있다. 상술된 바와 같이, 상기 교류 발전기(1)는 본체(2)가 엔진의 실린더 블록(3)의 측면부상에 고정되어 있으며, 상기 교류 발전기의 본체(2)로부터 발전기의 피동축이 실린더 블록(3)의 하부에 장착되어 있는 크랭크 축과 나란하게 연장되어 있다. 또한, 상기 발전기의 피동축과 크랭크 축의 단부에는 각각의 풀리(4,5)가 설치되어 벨트(6)에 의해 서로 연결되므로써 상기 발전기(1)는 크랭크 축의 회전력을 받아 전기 에너지를 발생시키게 된다.1 is a side view showing a mounting structure of a conventional alternator 1. As described above, the alternator 1 has a main body 2 fixed on the side of the cylinder block 3 of the engine, and the driven shaft of the generator from the main body 2 of the alternator has a cylinder block 3. It extends in parallel with the crankshaft mounted at the bottom of the). In addition, each pulley (4, 5) is provided at the end of the driven shaft and the crank shaft of the generator is connected to each other by the belt 6, the generator 1 receives the rotational force of the crank shaft to generate electrical energy.

그런데, 이러한 종래의 교류 발전기 작동구조에 있어서, 상기 발전기는 크랭크 축의 회전력을 동력원으로 하여 전기를 발생시키므로써 엔진의 동력이 그만큼 손실되는 문제점이 있었다.By the way, in the conventional alternator operating structure, the generator generates electricity by using the rotational force of the crankshaft as a power source, there is a problem that the power of the engine is lost that much.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 상기교류 발전기를 개선하여, 엔진 동력을 손실시키지 않으면서도 종래의 전기 발생량은 그대로 유지시키도록 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to improve the AC alternator so as to maintain a conventional amount of electricity generation without losing engine power.

도 1은 종래 교류 발전기의 취부구조를 나타내는 측면도.1 is a side view showing a mounting structure of a conventional alternator.

도 2는 본 발명에 따라 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 동력원으로 하는 교류 발전기의 측면도.2 is a side view of an alternator powered by exhaust gas discharged from an engine according to the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 교류 발전기를 보다 상세하게 나타내는 확대 사시도.3 is an enlarged perspective view showing in detail the alternator shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 교류 발전기 2 : 발전기의 본체1: alternator 2: generator body

3 : 실린더 블록 4,5 : 풀리3: cylinder block 4,5: pulley

6 : 체인 7 : 실린더 헤드6: chain 7: cylinder head

8 : 배기 매니폴드 9 : 터빈8: exhaust manifold 9: turbine

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차량내에 설치되어 있는 각종 전기장치에 전원을 공급시키는 동력원으로, 실린더 블록의 측면부에 장착되는 교류 발전기로서, 상기 실린더 블록 상부의 실린더 헤드에 연결되어 있는 배기 매니폴드의 내부에 배기가스의 흐름에 따라 회전하도록 설치된 터빈과, 상기 터빈의 회전 중심부에서 배기 매니폴드의 외부로부터 관통 연장된 발전기의 피동축을 포함하며, 상기 터빈의 회전축으로서의 발전기의 피동축이 배기가스에 의해 회전되므로써 전기가 발생되는 것을 특징으로 하는 배기가스를 이용한 교류 발전기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is an alternator mounted on the side of the cylinder block as a power source for supplying power to various electric devices installed in the vehicle, the exhaust connected to the cylinder head above the cylinder block A turbine installed inside the manifold so as to rotate in accordance with the flow of the exhaust gas, and a driven shaft of the generator extending through the outside of the exhaust manifold at the center of rotation of the turbine, wherein the driven shaft of the generator as the rotating shaft of the turbine Provided is an alternator using exhaust gas, wherein electricity is generated by rotation by exhaust gas.

또한, 상기 터빈은 원통형상의 몸체부의 외주면상에 다수의 날개부가 등간격으로 배열된 수차형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the turbine has an aberration shape in which a plurality of wing portions are arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of the cylindrical body portion.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명하며, 본 실시예에서는 종래 기술에서 인용된 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 설명의 중복을 피하기 위해 재차 설명하지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention, in the present embodiment, the same reference numerals are attached to the same parts as those cited in the prior art, and will be described again to avoid duplication of description. I never do that.

여기서, 도 2는 본 발명에 따라 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 동력원으로 하는 교류 발전기의 측면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 교류 발전기를 보다 상세하게 나타내는 확대 사시도이다.2 is a side view of an alternator powered by exhaust gas discharged from an engine according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the alternator shown in FIG. 2 in more detail.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 발전기(1)에 의하면, 상기 발전기(1)는 엔진의 연료 연소에 의해 발생되는 배기가스의 유동력을 이용하여 발전기(1)의 피동축을 회전시켜 전기를 발생시키게 된다. 이를 위해 상기 발전기(1)는 실린더 블록(3) 상부의 실린더 헤드(7)에 연결되어 있는 배기 매니폴드(8)의 내부에 배기가스의 흐름에 따라 회전하도록 설치된 터빈(9)이 제공되며, 상기 터빈(9)의 회전 중심부에는 배기 매니폴드(8)의 외부로부터 관통 연장된 발전기(1)의 피동축이 장착되어 상기 터빈(9)의 회전에 의해 전기 에너지를 발생시키게 된다.First, as shown in FIG. 2, according to the alternator 1 according to the present invention, the generator 1 uses the flow force of the exhaust gas generated by fuel combustion of an engine to avoid the occurrence of the generator 1. Rotating the coaxial generates electricity. To this end, the generator (1) is provided with a turbine (9) installed to rotate in accordance with the flow of exhaust gas inside the exhaust manifold (8) connected to the cylinder head (7) above the cylinder block (3), The driven shaft of the generator 1 extending through the outside of the exhaust manifold 8 is mounted at the rotation center of the turbine 9 to generate electrical energy by the rotation of the turbine 9.

한편, 도 3에는 상술된 터빈(9)과 발전기(1)의 장착구조가 보다 상세하게 도시되어 있으며, 도시된 바와 같이, 상기 터빈(1)은 원통형상의 몸체부(10)의 외주면상에 다수의 날개부(11)가 등간격으로 배열된 수차형상을 이루고 있다. 이러한 터빈(9)은 상술된 바와 같이, 배기 매니폴드(8)의 내부에서 배기가스의 유동력에 의해 회전되도록 배열되어 있다. 또한, 상기 터빈(9) 몸체부(10)의 중심부에는 배기 매니폴드(8)의 외부에 설치되어 있는 발전기(1)의 피동축이 배기 매니폴드(8)를 관통 연장되어 결합된다.On the other hand, Figure 3 is shown in more detail the mounting structure of the above-described turbine 9 and the generator 1, as shown, the turbine 1 is a plurality of on the outer peripheral surface of the cylindrical body portion 10 The wing portions 11 form an aberration shape arranged at equal intervals. This turbine 9 is arranged to rotate by the flow force of the exhaust gas inside the exhaust manifold 8 as described above. In addition, a driven shaft of the generator 1, which is installed outside the exhaust manifold 8, extends through the exhaust manifold 8 and is coupled to a central portion of the body portion 10 of the turbine 9.

이러한 구성에 의하여, 엔진의 작동과 동시에 엔진으로부터 배기가스가 배출되게 되며, 엔진상부에 설치된 배기 매니폴드(8)를 통해 이동되는 배기가스에 의해 터빈(9)이 회전된다. 따라서, 상기 터빈(9)의 회전축으로서의 발전기 피동축이 회전되므로써 전기가 발생된다.By this configuration, the exhaust gas is discharged from the engine simultaneously with the operation of the engine, and the turbine 9 is rotated by the exhaust gas moved through the exhaust manifold 8 provided above the engine. Therefore, electricity is generated by rotating the generator driven shaft as the rotating shaft of the turbine 9.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따라 배기가스를 이용한 교류 발전기에 의하면, 크랭크 축의 회전력을 이용하는 기존의 발전기와는 달리 연료의 연소에 의해 발생되어 외부로 방출되는 배기가스를 동력원으로 사용하여 발전기의 피동축을 회전시키므로써 종래와 같은 량의 전기 에너지를 발생시키면서도 엔진의 동력 손실을 절감시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the alternator using the exhaust gas, unlike the existing generator using the rotational force of the crankshaft, by using the exhaust gas generated by the combustion of the fuel emitted to the outside as a power source of the generator By rotating the driven shaft, there is an effect of reducing the power loss of the engine while generating the same amount of electrical energy as in the prior art.

Claims

A power source for supplying power to various electric devices installed in a vehicle. An alternator mounted on a side of a cylinder block, which is connected to an exhaust manifold connected to a cylinder head above the cylinder block. And a driven shaft of the generator extending through the outside of the exhaust manifold at a rotational center of the turbine, wherein the driven shaft of the generator as the rotating shaft of the turbine is rotated by the exhaust gas to generate electricity. Alternator using exhaust gas, characterized in that.