KR200367393Y1

KR200367393Y1 - 로타리기관

Info

Publication number: KR200367393Y1
Application number: KR20-2004-0024093U
Authority: KR
Inventors: 김동현
Original assignee: 김동현
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2004-11-10

Abstract

본 고안은 로타리기관으로서 타원형 하우징(2) 내에 정원형 회전체(12)가 내재되어 흡기구(24)가 있는 흡기압축작동실(8-1)과 배기구(26)이 있는 폭발배기작동실(8-2)을 형성하고 회전체(12)의 회전에 의해 회전체(12)의 압축판(16)이 흡기압축작동실(8-1)의 내벽을 따라 구획하며 흡기된 가스를 압축하고 압축판(16)과 차단판(20) 사이의 회전체(12) 원주면에 형성된 저장실(14)이 회전체(12)외주면과 하우징(2) 내벽이 접하는 위치에 도달할 때 점화하면 선행한 차단판(20)이 폭발배기작동실(8-2)의 내벽을 따라 폭발배기작동실(8-2)을 구획하고 있어 폭발가스가 차단판(20)을 밀어 회전체(12)가 회전하게 되고 차단판(20)이 배기구(26) 구간을 지나면서 가스는 배출하게 된다. 압축판(16)과 차단판(20)은 회전체(12) 내의 방사형 작동공간에서 움직이고 회전축(10)쪽의 연결봉이 회전체(12)의 상판(12-1)과 하판(12-3)을 관통하고 방사형으로 움직이도록 되어 있고 직각으로 각각 굽은 각 유도막대와 각 안내롤러가 하우징(2)의 상판(2-1)과 하판(2-3)의 내면의 각 안내로를 따라 감으로 압축판(16)과 차단판(20)이 회전체(12)이 외주면 밖으로 왕복운동을 하면서 흡기압축작동실(8-1)과 폭발배기작동실(8-2)의 내면을 접하고 흡기압축작동실(8-1)과 폭발배기작동실(8-2)구획한다.

Description

로타리기관{rotary engine}

본 고안의 로타리기관에 있어서 타원형 하우징(2)의 타원형 작동실내에 장착된 정원형 회전체(12)에 의해 형성된 흡기압축작동실(8-1)과 폭발배기작동실(8-2)에 회전체(12)에 장착된 압축판(16)은 흡기구(24)를 통해 흡기된 흡기압축작동실(8-1)의 가스를 압축하고 차단판(20)은 폭발배기작동실(8-2) 내에서 압축판(16)과 차단판(20) 사이의 회전체(12) 가장자리에 형성한 저장실(14)의 전방을 막고 회전체(12) 의 원주면과 하우징(2) 내면 사이에서 점화장치(28)가 가스를 폭발시켜 회전체(12)가 동력을 발생하도록 하고 하우징(2)의 배기구(26)를 통해 배기하는 구조로서 간단하고 원활한 윤활과 매연이 적고 열효율이 높은 로타리기관을 얻는데 목적이 있다.

로타리기관에 있어서 타원형 하우징의 작동공간 내에 정원형 회전체를 넣어서 생기는 두 작동실 내에서 회전체에 형성한 다섯 개의 방사형 차단판이 회전체의작동실 내에서 돌출하여 타원형 하우징 내면을 접촉하며 회전하는데 방사형 차단판에 있어서 두개의 차단판 사이의 공간이 축소 확대되는 것을 이용하여 최대 압축이 될 때 공간인 작동실의 가스를 폭발시켜 회전체가 동력을 얻게 한다. 그러나 두 차단판과 회전체와 하우징의 내면이 형성하는 작동실의 압축이 한계가 있고 회전력을 얻는데 백터 상의 문제로 열효율이 낮다.

본 고안인 로타리기관에 있어서 타원형 하우징(2) 내의 공간에 정원형 회전체(12) 삽입에 의해서 생기는 흡기압축작동실(8-1)과 폭발배기작동실(8-2)을 형성하고 회전체(12)에 압축판(16)과 차단판(20)을 형성하여 압축판(16)과 차단판(20)의 단부가 하우징(2)의 내면을 접촉하여 회전하고 그 사이인 회전체(12)의 원주면에 가스 저장용 저장실(14)를 만들고 흡기구(4)가 있는 흡기압축작동실(8-1)의 가스를 후행하는 압축판(16)이 도2와 같이 시계반대방향으로 회전하며 저장실(14)로 압축하여 모으고 회전체(12)가 하우징 내면에 근접하며 이동하는 사이에서 점화장치가 저장실(14)의 가스를 폭발시키고 저장실(14)이 폭발배기작동실(8-2)로 이동할 때 선행한 차단판(20)이 폭발배기작동실(8-2)을 구획함으로 폭발압력에 차단판(20)이 밀려 회전체(12)가 동력을 얻고 원활한 윤활과 냉각 그리고 매연이 적고 고출력을 얻는 것이다.

도 1 : 본 고안인 로타리기관의 종단면도

도 2 : 본 고안인 로타리기관의 흡기 압축 배기가 도시된 평단면도

도 3 : 본 고안인 로타리기관의 폭발이 도시된 평단면도

도 4 : 본 고안인 로타리기관의 안내로의 구성도

도 5 : 본 고안인 로타리기관의 회전체의 사시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

(2)--하우징 (2-1)--상판

(2-2)--몸통관 (2-3)--하판

(4-1)--공급유로 (4-2)--공급세유로

(4-3)-배출세유로 (4-4)-배출유로

(6-1)--압축판안내로 (6-2)--차단판안내로

(8-1)--흡기압축작동실 (8-2)--폭발배기작동실

(10)--회전축 (12)--회전체

(12-1)--상판 (12-2)--회전몸체

(12-3)--하판 (14)--저장실

(16)--압축판 (18-1)--압축판연결봉

(18-2)--압축판유도막대 (18-3)--압축판안내롤러

(20)--차단판 (22-1)--차단판연결봉

(22-2)--차단판유도막대 (22-3)--차단판안내롤러

(24)--흡기구 (26)--배기구

(28)--점화장치 (30-1)--씰링

(30-2)--씰 (32)--보강벽

본 고안에 있어 전기점화장치는 하우징(2)에 설치하고 분사점화 점화장치(28)는 회전체(12)에 설치하는 것으로 하고 전기점화장치나 분사점화장치를 점화장치(28)로 통칭하고 공기나 혼합가스는 가스로 통칭한다.

도면2의 압축판(16)이 흡기구(24)를 통해 흡기된 흡기압축작동실(8-1)의 가스를 압축하여 도면3의 압축판(16)과 차단판(20) 사이의 회전체(12) 외주면 일부를 절제해서 웅덩이형태로 형성된 저장실(14)에 모으면 도면3의 저장실(14)이 폭발배기작동실(8-2)로 이동하기 전인 하우징(2) 내면과 회전체(12)의 외주면이 접하는 위치에서 점화장치(28)가 저장실(14)의 가스를 폭발시켜 저장실(14)을 선행하는 차단판(20)이 회전체(12)의 외주면 밖으로 나오면서 폭발배기작동실(8-2)의 내면과 접하고 구획하는 저장실(14)쪽 폭발배기작동실(8-2)공간의 폭발 가스가 차단판(20)을 밀어 회전체(12)는 동력을 얻고 가스는 하우징(2)의 배기구(26)로 배기한다. 상기 과정은 반복된다.

하우징(2)은, 도면1과 도면2를 보면, 타원형의 원통으로서 상판(2-1)과 몸통관(2-3)과 하판(2-3)으로 형성되고 볼트로 조여 일체가 되는데 중앙에 회전축(10)이 끼워지는 축공이 있는 상판(2-1)과 하판(2-3)의 내면에는 압축판안내롤러(18-3)의 궤도인 압축판안내로(6-1)와 차단판안내롤러(22-3)의 궤도인 차단판안내로(6-2)가 있고 압축판유도막대(18-2)와 차단판유도막대(22-2)의 작동공간이 있으며, 몸통관(2-2)에는 회전체(12) 외주면의 상부와 하부 쪽에 장착한 정원인 씰링(30-1)을 접촉하여 회전하는 정원인 두개의 면이 있고 그 사이에 타원형 공간이 있어 회전체(12)가 들어가면 흡기구(24)가 있는 흡기압축작동실(8-1)과 배기구(26)가 있는 폭발배기작동실(8-2)로 나누어지고 그 사이에서 점화하도록 한 점화장치(28)가 있다.

회전체(12)는 회전축(10)이 상부에 일체로 형성된 솥뚜껑형 상판(12-1)과 회전몸체(12-2) 그리고 아래로 회전축(10)이 일체로 형성된 뒤집은 솥뚜껑형 하판(12-3)으로 구성되며 볼트로 조여 일체가 된다.

회전체(12)는 압축판(16)과 차단판(20)을 일조로 일조 이상 구성하고 회전체(12) 내의 압축판(16)과 차단판(20)이 회전몸체(12-2)의 외주면 밖으로 왕복운동을 하도록 각각 작동공간을 형성하고 압축판(16)의 압축판연결봉(18-1)과 차단판(20)의 차단판연결봉(22-1)이 상판(12-1)과 하판(12-3)을 관통하고 회전축(10) 쪽에 있어 방사형으로 움직이며 압축판연결봉(18-1)의 말미에는 압축판유도막대(18-2)가 직각으로 형성되고 직각으로 다시 압축판안내롤러(18-3)가 형성되며 차단판연결봉(22-1)의 말미에는 차단판유도막대(22-2)가 직각으로 형성되고 직각으로 다시 차단판안내롤러(22-3)가 형성되어 도면4에서 보듯이 상판(2-1)과 하판(2-3) 내면의 압축판안내로(6-1)를 압축판안내롤러(18-3)가 따라가고 차단판안내로(6-2)를 차단판안내롤러(22-3)가 따라간다. 압축판안내롤러(18-3)와 차단판안내롤러(22-3)가 자기의 궤도를 이탈하지 않도록 상판(2-1)에서 압축판안내롤러(18-3)와 차단판안내롤러(22-3)의 길이를 서로 다르게 하고 하판(2-3)에서는 상판(2-1)에서의 압축판안내롤러(18-3)와 차단판안내롤러(22-3)의 길이를 서로 반대로 바꾸어 구성한다.

도면5를 보면 압축판유도막대(18-2)과 차단판유도막대(22-2)의 길이를 외주면 쪽으로 길게 하고 보강벽(32)을 하여 휘어지는 것을 방지하고 압축판안내롤러(18-3)는 압축판안내로(6-1)의 벽을 따라가고 차단판안내롤러(22-3)는 차단판안내로(6-2) 내의 벽을 따라 이동하여 압축판(16)과 차단판(20)의 단부가 하우징(2)의 내면을 정밀하게 접촉하여 이동하게 한다.

점화장치(28)를 보면 가스가 하우징(2)의 흡기구(24)에서 회전체(12)의 저장실(14)로 이동된 후 최고로 압축될 때 분사점화는 압축기에 의해 저장실(14) 내의 점화장치(28)에 공급되고 전기점화 역시 회전축(10)을 이용한 배전반에 의해 저장실(14) 내의 점화장치(28)에 공급할 수도 있다. 또한 도2에서 보듯이 하우징(2) 내면에 점화장치(28)를 장착할 수도 있다.

윤활유는, 도1에서보면, 회전축(10)의 공급유로(4-1)로부터 회전축(10)의 공급세유로(4-2)를 통해 회전축(10)용 하우징(2)의 축공과 회전체(12)의 상판(12-1) 윗면과 압축판유도막대(18-2)와 차단판유도막대(22-2)와 각 말미에 직각 형성된 압축판안내롤러(18-3)와 차단판안내롤러(22-3)에 공급되고 회전체(12)의 씰링(30-1)으로 가서 회전체(12)나 하우징(2)의 배출세유로(4-3)를 지난 다음 배출유로(4-4)로 가고 상판(12-1)의 위에서 하판(12-3)을 관통한 공급세유로(4-2)를 통해 압축판(16)과 차단판(20)으로 가서 배출세유로(4-3)를 거쳐 배출유로(4-4)로 간다. 배출유로(4-4)에서 윤활유저장실로 보내 냉각과 정유를 하고 공급유로(4-1)로 다시 보낸다.

회전축(10)의 공급유로(4-1)에 공급용 터빈형 날개를 부착하고 배출유로(4-4)에는 배출용 터빈형 날개를 부착하며 전기를 공급하는 배전반과 전선이나 연료 분사용 압축기와 연결하는 연결관이 부착될 수도 있다.

회전축(10)과 압축판(16)과 차단판(20)의 윤활에 있어서 축공 사이의 윤활유가 불필요 부분으로 흐르지 않도록 회전축(10)이나 축공에 씰링용 홈을 만들고 스프링을 삽입한 후 한개 이상 씰링(30-1)과 씰(30-2)을 끼운다. 회전축(10)의 불필요 부분은 하우징(2)의 외부이고 압축판(16)과 차단판(20)의 불필요 부분은 흡기압축작동실(8-1)과 폭발배기작동실(8-2)과 역류하는 것을 말한다.

냉각형태는 회전축(10)에 날개를 달아 냉각할 수 있는 공랭식이나 하우징(2)의 냉각용재킷 처럼 회전체(12)에 물을 주입해 냉각할 수 있는 수냉식으로 구분하기보다는 회전체(12)와 하우징(2) 사이의 작동부분에 윤활유를 이용한 절충식 형태도 유용하다.

회전체(12)의 압축판(16)과 차단판(20)을 최소 일조로 하고 회전체(12)의 내외를 압축판(16)과 차단판(20)이 왕복하도록 구성하여 압축판(16)이 흡기구(24)가 있는 흡기압축작동실(8-1)의 가스를 압축하고 점화장치(28)가 점화하고 차단판(20)이 배기구(26)가 있는 폭발배기작동실(8-2)을 구획하여 회전체(12)가 동력을 얻는 구조로서 원활한 윤활로서 매연이 적고 열효율이 높은 로타리기관으로서 가스, 가솔린, 디젤기관을 얻을 수 있다.

Claims

하우징(2)은 타원형의 원통으로 중앙에 회전축(10)용 축공이 있는 상판(2-1)에는 내면에 압축판안내로(6-1)와 차단판안내로(6-2)가 있고 압축판유도막대(18-2)와 차단판유도막대(22-2)가 작동하는 공간이 있으며, 몸통관(2-2)은 회전체(12) 상부와 하부의 씰링(30-1)이 접촉하는 정원 내면이 상하에 있고 씰링(30-1) 사이에 타원형 원통부분이 있어 회전체(12)가 들어가면 흡기구(24)가 있는 흡기압축작동실(8-1)과 배기구(26)가 있는 폭발배기작동실(8-2)로 나뉘고, 하판(2-3)은 중앙에 회전축(10)용 축공이 있고 내면에 압축판안내로(6-1)와 차단판안내로(6-2)가 있으며 압축판유도막대(18-2)와 차단판유도막대(22-2)가 작동하는 공간이 있고, 회전체(12)는 회전축(10)이 위에 있는 상판(12-1)과 회전몸체(12-2) 그리고 회전축(10)이 아래에 있는 하판(12-3)으로 구성되고, 회전축(10)에 공급유로(4-1)와 공급세유로(4-2)와 배출세유로(4-3)와 배출유로(4-4)가 있고, 회전몸체(12-2)에는 압축판(16)과 차단판(20)을 일조로 한조 이상 형성하고 압축판(16)과 차단판(20)이 회전몸체(12-2)의 외주면 밖으로 왕복운동을 하도록 회전몸체(12-2)내에 작동공간이 각각 있고 압축판(16)의 압축판연결봉(18-1)이 회전축(10) 쪽에 있어 상판(12-1)과 하판(12-3)을 관통하고 방사형으로 움직이고 보강벽(32)이 휨방지를 해주는 압축판유도막대(18-2)와 일체로 직각으로 연결되며 다시 직각으로 연결된 압축판안내롤러(18-3)가 압축판안내로(6-1)를 따라감으로 압축판(16)은 흡기된 흡기압축작동실(8-1)의 가스를 압축하여 압축판(16)과차단판(20) 사이에 형성된 저장실(14)로 모으고 차단판(20)의 차단판연결봉(22-1)은 회전축(10) 쪽에 있어 상판(12-1)과 하판(12-3)을 관통하고 방사형으로 움직이고 보강벽(32)이 휨방지를 해주는 차단판유도막대(22-2)와 일체로 직각으로 연결되며 다시 직각으로 연결된 차단판안내롤러(22-3)가 차단판안내로(6-2)를 따라가고, 하우징(2)내면과 회전체(12) 외주면이 접하는 위치에서 저장실(14)의 가스를 점화시키고 저장실(14)을 선행하고 회전체(12)의 외주면을 돌출하여 폭발배기작동실(8-2)을 구획하는 차단판(20)의 후방을 폭발가스가 밀어 회전체(12)가 동력을 얻고 배기구(26)로 배기하도록 구성한 로타리기관.
청구항1에 있어서 회전체(12)의 압축판(16)과 차단판(20) 사이의 회전체(12)의 외주면을 절제하여 개방된 웅덩이형 공간을 형성하여 압축하는 가스를 저장하여 하우징(2)의 내면과 회전체(12)의 외주면이 접하는 부분에서 폭발 시키도록 저장실(14)을 구성한 로타리기관.
청구항1에 있어서 압축판(16)과 차단판(20)의 회전축(10) 쪽 각각의 압축판연결봉(18-1)과 차단판연결봉(22-1)이 회전축(10) 쪽에서 방사형 방향으로 왕복 가능하도록 상판(12-1)과 하판(12-3)을 관통하게 하고 압축판 연결봉(18-1)은 직각으로 압축판유도막대(18-2)를 형성하고 직각으로 압축판안내롤러(18-3)를 형성하여 압축판안내로(6-1)를 따라가고 차단판연결봉(22-1)은 직각으로 굽어 차단판유도막대(22-2)를 형성하고 직각으로 차단판안내롤러(22-3)를 형성하여 차단판안내로(6-2)를 따라가도록 압축판안내롤러(18-3)와 차단판안내롤러(22-3)의 길이를 다르게 하고 상하 간에 압축판안내롤러(18-3)와 차단판안내롤러(22-3)의 길이를 서로 바꾸어 압축판안내롤러(18-3)가 압축판안내로(6-1)를 따라가고 차단판안내롤러(22-3)가 차단판안내로(6-2)를 따라가도록 하여 압축판(16)은 흡기압축작동실(8-1)을 구획하고 차단판(20)은 폭발배기작동실(8-2)을 구획하도록 구성한 로타리기관.
청구항1에 있어서 윤활유는 회전축(10)의 공급유로(4-1)와 배출유로(4-4)가 있어 공급세유로(4-2)를 통해 회전축(10)용 하우징(2)의 축공에 공급되고 압축판유도막대(18-2)와 압축판안내롤러(18-3)와 차단판유도막대(22-2)와 차단판안내롤러(22-3)와 압축판(16)과 차단판(20)에 공급되고 씰링(30-1)에 공급된 다음 배출세유로(4-3)를 통해 배출유로(4-4)로 가고 일부는 회전체(12)의 상판(12-1)의 위에서 하판(12-3)을 관통하여 배출유로(4-4)로 가도록 구성한 로타리기관.