KR20050110566A

KR20050110566A - 쌍발 증기 실린더 원동기

Info

Publication number: KR20050110566A
Application number: KR1020040066110A
Authority: KR
Inventors: 김영생
Original assignee: 김영생
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2005-11-23
Also published as: JP2005330963A; JP3886992B2; JP2005331098A; CN1699731A

Abstract

본 발명은 쌍발 증기 실린더 원동기에 관한 것으로, 2 개의 증기 실린더가 한 조를 이루게 구성하여 증기 실린더의 수축동작이 팽창동작되는 다른 실린더의 배기압에 의하여 이루지게 구성하여서 증기 실린더에 의한 동력이 균일하게 발생될 수 있도록 하며 그 효율이 극대화 되도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 2 개의 증기 실린더가 한 조를 이루게 구성하고, 상기 증기실린더의 피스톤축이 원웨이클러치를 매개로 구동축과 축결되는 각각의 피니언기어와 치합되게 구성한 것이다.

따라서, 본 발명은 두개 증기 실린더 중 일측 증기실린더에 증기가 공급되어서 팽창동작을 하면 반대측의 공기가 다른 증기실린더의 공기실로 유입되어서 수축동작을 시키므로서 수축동작을 위한 플라위휠과 직선운동을 회전운동으로 전환하는 크랭크축이 삭제되므로 그 구성이 단순화되고 생산원가가 절감되는 것이다.

Description

쌍발 증기 실린더 원동기{DOUBLE CYLINDER ENGINE}

본 발명은 쌍발 증기 실린더 원동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2 개의 증기 실린더가 한 조를 이루게 구비하여서 팽창이 완료된 증기 실린더의 수축동작이 팽창동작되는 다른 실린더의 배기압에 의하여 이루지게 구성하여서 증기 실린더에 의한 동력이 균일하게 발생될 수 있도록 하며 그 효율이 극대화 되도록 함을 목적으로 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 절환밸브의 절환동작이 수축동작이 완료되는 증기실린더에 의하여 동작되게 구성하여서 그 구성을 단순화하여 생산원가를 절감할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원웨이클러치를 매개로 구동축과 축결되는 각각의 피니언기어와 피스톤축에 구비되는 래크기어로 구성하므로서 크랭크축과 같은 구성을 삭제하여서 그 구성을 단순화하여 생산원가를 절감할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 증기기관은 증기실린더에 증기를 공급하여서 피스톤을 팽창동작시키고 상기 팽창동작되는 피스톤의 직선운동을 크랭크축이 회전운동으로 변환시켜서 회전력을 출력으로 얻을 수 있도록 하는 것이며, 수축과정에 있어서는 구동축에 구비된 플라위휠의 관성운동에 의하여 이루어지게 구성되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 단동식 증기기관은 수축과정에 있어 배기되는 공기가 대기중으로 방출 손실되며, 구동축의 회전이 맥동적으로 이루어지는 등의 문제점이 있었다.

그리고, 수축과정에 있어 피스톤을 동작시키기 위한 플라위휠이 구비되어야 하므로 장치의 무게가 중량으로 형성되는 문제점이 있었다.

또한, 피스톤의 직선운동을 왕복운동으로 전환하기 위한 크랭크축이 구비되어야 하므로 장치의 구성이 복잡해지고 가격이 고가로 형성되는 등의 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같이 단동 증기실린더로 이루어져 수축과정의 배기손실이 발생하고 구동축의 회동이 맥동적으로 이루지는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 팽창동작 과정에 있어 배기되는 공기실의 공기압에 의하여 다른 증기실린더가 수축동작되게 하므로서 장치의 구성을 단순화하고 효율을 극대화하며 생산원가를 절감할 수 있도록 한 것으로, 실린더 하우징(110)과 피스톤(120)으로 이루어져 2 개가 한 조를 이루는 증기 실린더(100)와, 상기 증기 실린더(100)의 피스톤축(131)에 구비된 래크기어(132)와 각기 독립적으로 치합되며 구동축(210)과 원웨이클러치를 매개로 축결합되는 피니언기어(220)와, 상기 수축동작되는 증기 실린더(100)의 피스톤축(131) 단부에 구비된 절환바(133)에 의하여 절환동작되어 수축동작이 완료된 증기 실린더(100)의 실린더 하우징(110)으로 증기압이 공급되게 하고 팽창동작의 완료된 증기 실린더(100)는 공기 중으로 배기되게 하는 포웨이절환밸브(300)로 구성한 것이다.

여기서, 상기 증기 실린더(100)는 피스톤축(131)의 반대측에 한 쌍을 이루는 다른 증기 실린더(100)와 연통되는 공기실(111)을 형성하고, 피스톤축(131) 방향에 팽창과정에 있어 증기압이 공급되고 수축과정에 있어 배기가 이루어지는 동작공급관(410)을 형성하며, 한 쌍을 이루는 증기 실린더(100)의 각 공기실(111)을 연통시키는 동작배기관(420)을 구비한 것이다.

한편, 상기 구동축(210)에 전달된 회전력은 축결합된 출력풀리를 통하여 발전기(231)에 전달되게 되며, 구동력을 전달받은 발전기(231)는 전기를 생산하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 실린더 하우징(110)과 피스톤(120)으로 이루어져 2 개가 한 조를 이루는 증기 실린더(100)와, 상기 증기 실린더(100)의 피스톤축(131)에 구비된 래크기어(132)와 각기 독립적으로 치합되며 구동축(210)과 원웨이클러치를 매개로 축결합되는 피니언기어(220)와, 상기 수축동작되는 증기 실린더(100)의 피스톤축(131) 단부에 구비된 절환바(133)에 의하여 절환동작되어 수축동작이 완료된 증기 실린더(100)의 실린더 하우징(110)으로 증기압이 공급되게 하고 팽창동작의 완료된 증기 실린더(100)의 실린더는 공기 중으로 배기되게 하는 포웨이절환밸브(300)으로 구성한 본 발명은 별도 구비되는 증기발생기(500)로부터 증기가 공급되게 되면, 공급된 증기는 포웨이절환밸브(300)를 통하여 수축동작이 완료된 증기 실린더(100)로 공급되게 된다.

이상과 같이 증기압이 공급되게 되면 피스톤(120)이 팽창동작을 하게 되는데 이때, 피스톤축(131)의 반대측 실린더 하우징(110)의 공기실(111)에 저장되어 있는 공기가 동작배기관(420)을 통하여 팽창동작이 완료된 증기 실린더(100)의 공기실(111)로 공급되게 된다.

이와 같이 팽창동작을 하는 증기 실린더(100)의 공기실(111) 공기가 공급되게 되면 팽창동작이 완료된 증기 실린더(100)가 상기 동작배기관(420)을 통하여 공급되는 공기압에 의하여 수축동작을 하게 되는 것이다.

한편, 팽창동작을 하는 증기 실린더(100)의 피스톤축(131)은 치합된 피니언기어(220)를 회동시키므로서 구동축(210)이 회동되어서 동력이 출력되게 되는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이 수축동작이 이루어지던 증기 실린더(100)의 수축동작이 완료되는 시점에 있어 피스톤축(131)의 단부에 구비된 절환바(133)가 포웨이절환밸브(300)의 절환레버(310)를 밀어 회동시키므로서 팽창동작이 이루어지는 증기 실린더(100)로의 증기공급이 차단되고 수축동작이 완료되는 증기 실린더(100)로 증기가 공급되어서 증기 실린더의 동작이 연속적으로 이루어지게 되는 것이다.

그리고, 절환밸브의 절환동작이 수축동작이 완료되는 증기실린더에 의하여 동작되게 구성하므로서 장치의 구성이 단순화되어 생산원가가 절감되는 것이다.

또한, 직선운동의 회전운동으로의 전환하는 구성이 원웨이클러치를 매개로 구동축과 축결되는 각각의 피니언기어와 피스톤축에 구비되는 래크기어로 구성하므로서 크랭크축과 같은 구성을 삭제하여서 구성을 단순화하여 생산원가를 절감할 수 있는 매우 유용한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 측 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 일 실시예로 동작된 상태를 보인 측 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 정면도.

도 4 는 본 발명에 따른 일 실시예의 예시 상태를 보인 사시도.

〈도면의 주요부분에 대하 부호의 설명〉

100 : 증기 실린더

110 : 실린더 하우징 111 : 공기실

120 : 피스톤

131 : 피스톤축 132 : 래크기어 133 : 절환바

210 : 구동축 220 : 피니언기어

231 : 발전기

300 : 포웨이절환밸브 310 : 절환레버

410 : 동작공급관 420 : 동작배기관

500 : 증기발생기

Claims

실린더 하우징(110)과 피스톤(120)으로 이루어져 2 개가 한 조를 이루는 증기 실린더(100)와, 상기 증기 실린더(100)의 피스톤축(131)에 구비된 래크기어(132)와 각기 독립적으로 치합되며 구동축(210)과 원웨이클러치를 매개로 축결합되는 피니언기어(220)와, 상기 수축동작되는 증기 실린더(100)의 피스톤축(131) 단부에 구비된 절환바(133)에 의하여 절환동작되어 수축동작이 완료된 증기 실린더(100)의 실린더 하우징(110)으로 증기압이 공급되게 하고 팽창동작의 완료된 증기 실린더(100)의 실린더는 공기 중으로 배기되게 하는 포웨이절환밸브(300)로 구성한 것을 특징으로 하는 쌍발 증기 실린더 원동기.
제 1 항에 있어서;

상기 증기 실린더(100)는 피스톤축(131)의 반대측에 한 쌍을 이루는 다른 증기 실린더(100)와 연통되는 공기실(111)을 형성하고, 피스톤축(131) 방향에 팽창과정에 있어 증기압이 공급되고 수축과정에 있어 배기가 이루어지는 동작공급관(410)을 형성하며, 한 쌍을 이루는 증기 실린더(100)의 각 공기실(111)을 연통시키는 동작배기관(420)을 구비한 것을 특징으로 하는 쌍발 증기 실린더 원동기.