KR200154396Y1 - 자동차엔진용 과급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 엔진연소시 에어크리너를 통과한 공기와 와류되는 상태로 엔진실내로 유입되도록 하는 것으로, 특히 자동차의 진행속도와 비례하여 공기를 와류로 형성하되 그 유입속도가 가감되도록 하는 자동차 엔진용 과급장치에 관한 것으로, 종래의 엔진과급장치는 공기를 실린더 연소실로 유입함에 있어 완전한 와류의 상태로 공급을 행할 수 없고, 또한 그 공급량이 크지 않은 단점이 있었다.

본 고안은 이러한 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로써, 특히 공기의 유입과 동시에 유입된 공기에 의해 회전익체의 회전을 원활히 하고, 또한 유입된 공기는 강제로 와류화하여 공기 흡입력을 극대히 하면서 실린더내의 연소실에 공급되도록하기 위해 공기가 유입되는 방향의 상기 회전익체 일면에 회전팬의 회전방향으로 일정한 높이를 가진 호형의 가이드판을 적어도 1개소이상 설치하되 상기 회전익체의 이면에는 상기 가이드판이 형성된 반대방향으로 일지점으로 모여지는 적어도 2개이상의 일정한 높이를 가진 직선형의 배출가이드판을 형성하고, 상기 회전축의 양끝단은 원뿔형으로 구성하되 공기가 배출되는 방향의 원뿔체에는 회전축의 회전방향으로 일정한 높이를 가진 나선상의 배출유도판을 형성한것에 그 특징이 있다.

Description

자동차 엔진용 과급장치

제1도는 본 고안의 참고사시도.

제2도는 본 고안에 적용된 회전익체 구성도.

제3도는 본 고안의 단면구성도.

제4도는 본 고안에 적용된 케이싱의 다른 실시예.

제5도 및 제7도는 본 고안의 다른 실시예.

제8도는 본 고안의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전축 5 : 원통형하우징

6 : 지지공 11 : 배출가이드판

12 : 원뿔체 15 : 받침판

본 고안은 자동차의 엔진연소시 에어크리너를 통과한 공기가 와류되는 상태로 엔진실내로 유입되도록 하는 것으로, 특히 자동차의 진행속도와 비례하여 공기를 와류로 형성하되 그 유입속도가 가감되도록 하는 자동차 엔진용 과급장치에 관한 것이다.

종래에도 자동차의 엔진내로 유입되는 공기가 와류되는 상태로 이동하게 하는 와류기구는 통상적으로 에어크리너와 엔진기의 흡기메니홀드 사이에 설치되어 유입되는 공기가 와류기구를 통과할 때 와류기구내에 고정한 안내판에 의해 와류를 일으켜 실린더내에 고속유입되도록 하는 기술로 알려져 있고, 이러한 과급기 또는 흡입공기 와류장치는 특허 공고번호 91-444호, 미국특허 제4,962,642호와 특허공고 91-444(등록 제41142호)에 자세히 열거되어 있음을 확인할 수 있다.

이러한 여러 가지 구성들이 알려진바 있는 과급기 또는 흡기 와류기구는 공통적으로 흡입되는 공기가 접촉되어 와류를 형성케하는 안내판은 고정되어 있는 상태이다.

안내판이 고정된 상태에서는, 흡입되는 공기를 일정방향(와류시키기 위한 방향)으로 안내하는 역활만을 이루는 것이어서 공기청정기의 흡입밸브 통로에서 혼합가스가 더 잘 섞일 수 있으나 그 자체에서 공기 흡입력이 없이 실린더 피스톤의 왕복에 의해서 공기가 흡입되므로 실린더의 압력은 더 높일 수 없으며, 같은량의 공기가 와류기구를 통과할때 와류기구의 체적에 의해 단면적이 적어진 부분에서의 유속은 빨라지나 와류기구를 통과한 유속은 이전속도와 같아지고 단지 와류기구에 부딪히면서 계속 유입되는 공기압에 밀려 실린더로 유입되는 것이다.

그러나 이때 고정된 와류기구와 마찬가지로 에너지를 감안하면 실린더속으로 유입되는 공기량은 증가할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 선특허의 문제점을 해결하기 위하여 공기청정기와 엔진의 흡기메너홀드사이에 자동차의 자체전기력에 의해 구동되는 회전익을 구비한 과급기를 설치한 구성을 특허 공고 제94-3524호가 제안된바 있다.

이는 자동차의 주행상태에 관계없이 자동차의 엔진에 시동을 걸어준 상태에서는 과급기내의 동력발생부재에 인가되는 전원에 의해 회전익체가 강제적으로 회전하기 때문에 공기의 와류역활외에 공기강제흡입 역활을 동시에 이루어 실린더내의 혼합기체의 압력을 높힐 수 있으나 자동차의 정지, 저속, 고속등의 주행상태와 구분없이 강제로 공급흡입 와류공급을 이루는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 실용신안공고 제95-333호에서는 현재의 자동차 주행상태에 따라 비례되는 공기량을 실린더내의 연소실에 강제공급하도록함을 목적으로, 자동차의 공기청정기의 흡입메니홀드 사이의 공기 이동경로에 회전익체의 축을 구름마찰부재로 지지하되 별도의 동력발생부재와 연결하지 않은 독립적인 설치구성을 갖춘 하우징을 설치하는 구성을 제공하여 자동차의 주행속도에 비례하여 공기흡입력이 변화되도록 하며 변화된 흡입력으로 유입되는 공기가 와류상태로 실린더내에 연소실에 공급되게 하는 것이였다.

그러나 이는 공기를 실린더 연소실로 유입함에 있어 완전한 와류의 상태로 공급을 행할 수 없고, 또한 그 공급량이 크지 않은 단점이 있었다.

본 고안은 이러한 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로써, 특히 공기의 유입과 동시에 유입된 공기에 의해 회전익체의 회전을 원활히 하고, 또한 유입된 공기는 강제로 와류화하여 공기흡입력을 극대히 하면서 실린더내의 연소실에 공급되도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적의 본 고안을 첨부한 도면 제1도 내지 제3도에 의해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

회전축(1)에 방사상으로 설치한 수개의 회전익체(2)를 설치하여 상기 회전익체(2)는 원통형회전케이싱(3)에 고정시킨 회전팬(4)을 원통형하우징(5)내에 설치하여 상기 회전팬(4)이 원통형하우징(5)내에서 회전되도록 함에 있어서, 공기가 유입되는 방향의 상기 회전익체(2)일면에 회전팬(4)의 회전방향으로 일정한 높이를 가진 호형의 가이드판(10)을 적어도 1개소 이상 설치하되 상기 회전익체(2)의 이면에는 상기 가이드판(10)이 형성된 반대방향으로 일지점으로 모여지는 적어도 2개이상의 일정한 높이를 가진 직선형의 배출가이드판(11)을 형성하고, 상기 회전축(1)의 양끝단은 원뿔형으로 구성하되 공기가 배출되는 방향의 원뿔체(12)에는 회전축(1)의 회전방향으로 일정한 높이를 가진 나선상의 배출유도판(13)을 형성한 구조로 이루어진다.

미설명부호 8은 베어리어, 9는 베어링커버, 7은 스냅링으로서, 회전축(1)이 원통형 하우징(5)의 일측상에 형성된 지지공(6)에 설치되어 회전되는 것임을 알 수 있다.

이러한 본 고안의 장치는 자동차의 엔진(E)에 가장 가까운 곳에 설치한다.

이는 엔진(E)의 공기공급관로(EP)내에 강제로 삽입하거나 첨부한 도면 제7도에 도시한 바와 같이 원통형하우징(5)의 일측단에 받침판(15)을 일체로 설치하여 상기한 공기공급관로(EP)에 체결구에 의한 체결방식을 선택하여도 된다.

이러한 설치상태 즉, 제8도에서 도시한 바와 같이 상기 공기공급관로(EP)의 경로에 설치한 상태에서 엔진구동시 엔지자체에서 발생하는 공기흡입력으로 흡입되는 공기 또는 자동차의 주행속도에 따라 자연적으로 유입되는 공기가 회전팬(4)의 회전익체(2)에 부딪히게 되면 공기가 회전익체(2)의 형상을 따라 이동시키면서 회전팬(4)이 회전하게 된다.

이때 회전익체(2)에 부딪히게 되는 공기는 회전익체(2)의 전면, 즉 일정한 높이를 가진 가이드판(10)에 부딪히게 되는데 이는 유입되는 공기의 유입을 방해하는 저항을 발생시키게 되므로 회전익체(2)는 보다 큰 저항력에 의해 그만큼 회전팬(4)을 가속시킴과 동시에 상기한 가이드판(10)은 회전팬(4)의 회전방향으로 호형으로 형성되어 있기 때문에 유입되는 공기를 자연스럽게 와류로 변형시켜 주게되므로 결국, 유입되는 공기의 량은 그만큼 많아짐과 동시에 와류의 형성을 용이하게 할 수 있게 된다.

이렇게 와류로 유입된 공기는 다시 회전팬(4)의 이면에 형성된 직선형으로 배출가이드판(11)의 유도에 의해 일지점으로 향해지도록 모아지기 때문에 이에 의해 발생된 저항에 의해 형성된 공기의 와류를 더욱더 와류화 함과 동시에 회전팬(4)의 회전력을 더욱더 가속화 할 수 있게 된다.

결국 이러한 것에 의해 회전팬(4)은 엔진의 구동상태 또는 주행속도에 의해 비례적인 관계를 이루는 공기흡입량에 관계하여 비례적으로 회전구동을 이루는 것이여서 와류량과 흡입공기량이 자동차의 상태에 따라 가장 효율적으로 공기를 연소실에 충분히 공급시켜 줄 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 고안의 장치는 첨부한 도면 제4도에 도시한 바와 같이 원통형 하우징(5)의 내면에 회전팬(4)의 회전방향으로 수개의 호형의 보조가이드판(20)을 형성하여 주어서 유입되는 공기의 흐름을 와류화하는데 보조역활을 하게 할 수 있다.

또한 첨부한 도면 제6도에 도시한 바와 같이 원통형하우징(5)과 회전팬(4)이 설치되는 압축케이싱(35)의 양 끝단을 좁게 형성하고, 그 중앙부에 본 고안의 회전팬(4)이 설치된 원통형하우징(5)을 설치하고 회전팬(4)의 설치제외부분에 해당하는 압축케이싱(35)의 내면에 회전팬(4)의 회전방향으로 호형으로 보조가이드판(20)을 형성하여 준다.

이러한 것은 압축케이싱(35)의 입, 출구와 그 중앙부위 즉, 본 고안의 회전팬(4)이 설치되는 부위의 직경이 서로 유체학적인 역활면을 감안하면 그 흡입력과 배출력을 향상시키되, 흡입시 공기의 빠른 유속에 의해 회전팬(4)의 회전을 향상시키고 또한 배출시 배출되는 공기는 압축 즉, 빠른 유속으로 원활하게 엔진의 연소실로 와류형의 공기의 공급이 이루어지게 된다.

또한 첨부한 도면 제5도에 도시한 바와 같이 상기 회전축(1)의 일끝단을 연장하여 원뿔형의 보조팬(21)을 고정하여준다.

이러한 것은 유입되는 공기흐름에 의하여 회전팬(4)이 회전을 시작하기 이전에 유입되는 공기에 의해 회전축(1)의 회전을 유도하게 함으로써 회전팬(4)의 회전을 보조하게 할 수 있다.

이상 상기한 바와 같이 본 고안의 장치는 회전익체의 전면과 후면에 공기의 저량을 받음과 동시에 공기의 흐름을 자연스럽게 와류화 할 수 있는 가이드판을 설치하여 줌으로써 충분히 와류화되는 공기의 공급을 충분히 과급할 수 있도록 하여 최적의 상태로 실린더의 연소실내에 공기를 공급하는 작용에 의해 저속과 고속에 구분없이 엔진의 출력과 연료의 완전연소를 이룰수 있게 하되 엔진에 의해 흡입되는 것에 의해 회전팬의 회전을 유도함으로써 별도의 전원장치가 필요없는 매우 유용한 고안임이 명백하다.

Claims (5)

1. 회전축(1)에 방사상으로 설치한 수개의 회전익체(2)를 설치하여 상기 회전익체(2)는 원통형회전케이싱(3)에 고정시킨 회전팬(4)을 원통형하우징(5)내에 설치하여 상기 회전팬(4)이 원통형하우징(5)내에서 회전되도록 함에 있어서, 공기가 유입되는 방향의 상기 회전익체(2)일면에 회전팬(4)의 회전방향으로 일정한 높이를 가진 호형의 가이드판(10)을 적어도 1개소 이상 설치하되 상기 회전익체(2)의 이면에는 상기 가이드판(10)이 형성된 반대방향으로 일지점으로 모여지는 적어도 2개이상의 일정한 높이를 가진 직선형의 배출가이드판(11)을 형성하고, 상기 회전축(1)의 양끝단을 원뿔형으로 구성하되 공기가 배출되는 방향의 원뿔체(12)에는 회전축(1)의 회전방향으로 일정한 높이를 가진 나선상의 배출유도판(13)을 형성한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동창엔진용 과급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형하우징(5)의 일측단에 받침판(15)을 일체로 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 과급장치.
3. 상기 원통형 하우징(5)의 내면에 회전팬(4)의 회전방향으로 수개의 호형의 보조가이드판(20)을 형성하여 주어서 유입되는 공기의 흐름을 와류화하는데 보조역활을 하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 과급장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 원통형하우징(5)이 설치되는 압축케이싱(35)의 양끝단을 좁게 형성하되 그 중앙부에 본 고안의 회전팬(4)을 설치되고 회전팬(4)의 설치제외부분에 해당하는 압축케이싱(35)의 내면에 회전팬(4)의 회전방향으로 호형으로 보조가이드판(20)을 형성하여주는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 과급장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 회전축(1)의 일끝단을 연장하여 원뿔형의 보조팬(21)을 고정하여주는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 과급장치.