KR200159757Y1 - 자동차엔진용 과급장치 - Google Patents

Abstract

[기술분야]

자동차의 엔진연소시 에어크리너를 통과한 공기가 와류되는 상태로 엔진의 연소실내로 유입되도록 하는 일련의 장치임.

[고안이 해결하고자 하는 기술적 과제]

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

[고안의 해결방법의 요지]

유입하우징의 내측에 회전익체의 회전방향으로 형성된 일부의 유입가이드판과, 이 유입가이드판에 일정한 각도로 기울어진 유입공기유도판을 일체로 형성하여 유입하우징에 유입되는 공기를 와류화 함과 동시에 상기 유입하우징의 하단에 설치되는 회전익체에 유입공기가 직접미칠 수 있도록 한후 배출시 다시 와류화 및 가속화함

[고안의 중요한 용도]

엔진의 연소실내에 공기의 공급.

Description

자동차 엔진용 과급장치

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 흡기매니홀드 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 지세히 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.

즉, 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 부닺히면서 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 흡기메너홀드 사이에 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 와류역활의에 공기강제흡입 역활을 동시에 이루어 실린더 내의 혼합기체의 압력을 높힐 수 있으나 자동차의 정지, 저속, 고속 등의 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 것이었다.

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

이러한 단점을 극복하고자 본 출원인에 의하여 1996년 실용신안등록 제40539호를 제안한바 있다. 이는 특히, 공기의 유입과 동시에 유입된 공기의 흐름을 유도하여 회전익체의 회전을 원활히 하여 와류의 형상을 유도하게 하고 이렇게 유입된 공기는 강제로 와류화한 상태에서 유입속도를 증대시키는 것에 의해 공기흡입력을 극대히 하여 실린더내의 연소실에 공급되도록 하므로써, 연소실의 불완전연소를 해소하여 엔진의 출력상승을 기대할 수 있었다.

그러나 공기유입시 회전익체에 직접적으로 미칠수 있도록 하는 것이 축받이보조간에 의한 것이기는 하나 호형가이드판이 직접 미치지 아니하는 단점이 있었다.

본 고안은 상기한 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로써, 공기의 유입과 동시에 유입된 공기의 흐름을 유도하여 회전익체의 회전을 원활히 하여 와류의 형상을 유도하게 하고 이렇게 유입된 공기는 강제로 와류화한 상태에서 유입속도를 증대시키는 것에 의해 공기흡입력을 극대히 하여 실린더내의 연소실에 공급되도록 하고, 연소실의 불완전연소를 해소하여 엔진의 출력상승을 위해 유입하우징의 내측에 회전익체의 회전방향으로 형성된 일부의 유입가이드판과, 이 유입가이드판에 일정한 각도로 기울어진 유입공기유도판을 일체로 형성하여 유입하우징에 유입되는 공기를 와류화 함과 동시에 상기 유입하우징의 하단에 설치되는 회전익체에 유입공기가 직접미칠 수 있도록 한 후 배출시 다시 와류화 및 가속화함으로써 가능하였다.

제1도는 본 고안장치의 요부절개 참고분해사시도,

제2도는 본 고안장치의 조립상태의 참고사시도,

제3도는 본 고안장치의 결합상태 단면도,

제4도 및 제5도는 본 고안장치의 다른실시예,

제6도는 본 고안장치의 사용상태 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 원통형유입하우징 11 : 유입가이드

12 : 유입공기유도판 15 : 배출하우징

16 : 배출가이드판

본 고안을 첨부한 도면 제1도내지 제3도에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본고안의 장치는, 회전축케이싱(14)에 삽입되어 회전축(1)을 중심으로 회전가능하게 설치된 회동축(50)에 수개의 회전익체(2)가 원통형케이싱(3)에 고정된 회전팬(40)에 있어서, 상기 회전팬(40)이 원통형유입하우징(10)의 하부내측에 회전가능하게 설치되어지되 상기 원통형유입하우징(10)의 상부내측면에는 일방향으로 기울어진 상협하광의 유입가이드판(11)을 등간격으로 다수개 설치하되 상기 일부 유입가이드판(11)에는 일정한 각도로 기울어진 유입공기유도판(12)을 회전측케이싱(14)을 향하여 일체로 수평형성하고, 상기 원통형유입하우징(10)의 하단에는 상광하협의 배출하우징(15)을 결합하되 상기 배출하우징(15)의 내측면에는 상기 유입가이드판(11)과 동일한 방향으로 기울어진 배출가이드판(16)을 등간격으로 다수개 설치한 구조로 이루어진다.

미설명부호 18은 회전축케이싱(14)의 하단에 고정하기 위한 고정클립이고, 19는 베어링이다.

이러한 본 고안의 장치는 자동차엔진(E)의 가까운 곳에 설치되어 사용된다.

즉, 제6도 에서 도시한 바와같이 엔진(E)의 공기공급관로(EP)의 경로에 설치한 상태에서 엔진구동시 엔진자체에서 발생하는 공기흡입력으로 흡입되는 공기 또는 자동차의 주행속도에 따라 자연적으로 유입되는 공기가 원통유입하우징(10)에 유입되면서 원통유입하우징(10)의 내측면에 형성된 유입가이드판(11)을 따라 와류화됨과 동시에 중앙으로 유입되는 공기와 함께 일정한 각도로 기울어진 유입공기 유도판(12)에 의해 유입된 공기는 회전익체(2)에 직접 미치게 되어 회전팬(40)의 회전력을 크게 한다.

다시말해 상기에서 유도된 공기는 유입가이드판(11)을 따라 유입되면서 와류화되고 유입공기유도판(12)의 기울기를 따라 유도되어 회전익체(2)에 직접적으로 미치게 되어 회전팬(40)의 회전력을 가속화 할 수 있게 하여 결국 공기의 유입량과 그 유속을 증대할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 원통유입하우징(10)에 유입된 공기가 1차로 와류화되어 유입되면서 회전익체(2)에 미치어 회전팬(40)을 회전시키고 다시 배출하우징(15)에 유입된다.

이렇게 와류화된 공기는 다시 배출하우징(15)을 통과하면서 배출하우징(15)의 내측면에 형성된 배출가이드판(16)에 의해 2차로 와류화됨과 동시에 배출하우징(15)을 통과한 공기는 다시 배출하우징(15)의 끝단 직경이기 때문에 이를 통과한 공기는 유속이 증가되는 상태로 엔진의 연소실로 공급되게 된다.

결국 이러한 것은 엔진의 구동상대 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 바와같이 원통형유입하우징(10)의 입구상에 유입가이드판(11)과 동일한 방향으로 기울어진 절개부(30)을 유입가이드판(11)의 사이에 형성하여 주어서 유입되는 공기의 흐름을 와류화하는데 보조역활을 하게 할 수도 있을 것이다.

또한 본 고안은 첨부한 제5도에 도시하고 있는바와같이 본 고안의 장치가 설치되는 공기공급관로(EP)와 결합의 용이성을 위하여 배출하우징(15)의 끝단에 직경이 동일한 보조원통관(32)을 설치하고, 또한 배출하우징판(15)을 통과할 때 증가된 유속의 증가를 한층더 증가될 수 있도록 하는 보조기능을 도모할 수 있다.

상기한 바와같이 본 고안은 원통형유입하우징에서 공기의 와류화와 회전익체에의 직접전달에 의한 회전익체의 가속, 이에의해 원통형유입하우징에서 빠른 회전력에 의해 공기의 흡입을 증대시킴과 동시에 배출하우징에서는 2차적 공기의 와류화와 배출시에는 유속의 증대에 의해 빠르게 배출시켜 줌으로써 결국 배출력을 향상시켜 배출되는 공기는 와류된 상태로 빠른 유속으로 원활하게 엔진의 연소실로 와류형의 공기의 공급이 이루어지게 되는 것임을 알 수 있다.

이러한 것은 유입되는 공기흐름에 의하여 회전을 시작하기 이전에 유입되는 공기를 먼저 와류화로 유도하게 하고, 또한 이에 의해 회전의 회전력을 증대시킴과 동시에 다시 와류화하여 배출력을 증대시키게 하여 이러한 최적의 상태로 실린더의 연소실내에 공기를 공급하고, 또한 저속과 고속에 구분없이 엔진의 츨력과 연료의 완전연소를 이룰수 있게 하되 엔진에 의해 흡입되는 것에 의해 회전팬의 회전을 유도함으로써 별도의 전원장치가 필요없는 매우 유용한 고안임이 명백하다.

Claims (3)

1. 회전축케이싱(14)에 삽입되어 회전축(1)을 중심으로 회전가능하게 설치된 회동축(50)에 수개의 회전익체(2)가 원통형케이싱(3)에 고정된 회전팬(40)에 있어서, 상기 회전팬(40)이 원통형유입하우징(10)의 하부내축에 회전가능하게 설치되어지되 상기 원통형유입하우징(10)의 상부내측면에는 일방향으로 기울어진 상협하광의 유입가이드판(11)을 등간격으로 다수개 설치하되 상기 열부 유입가이드판(11)에는 일성한 각도로 기울어진 유입공기유도판(12)을 회전축케이싱(14)을 향하여 일체로 수평형성하고, 상기 원통형유입하우징(10)의 하단에는 상광하협의 배출하우징(15)을 결합하되 상기 배출하우징(15)의 내측면에는 상기 유입가이드판(11)과 동일한 방향으로 기울어진 배출가이드판(16)을 등간격으로 다수개 설치한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 과급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형유입하우징(10)의 입구상에 상기 유입가이드판(11)과 동일한 방향으로 기울어진 절개부(30)를 상기 유입가이드판(11)의 사이에 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차엔진용 과급장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 배출하우징(15)의 끝단에 직경이 동일한 보조원통관(32)을 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 과급장치.