KR20060080838A - Rotary engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구조가 복잡하지 않으면서 고속 회전에 의한 고 출력, 흡기 및 배기 밸브가 없으므로 흡, 배기시의 효율이 증가되고, 진동이 감소되며, 모든 접동 부분에서 면접촉에 의한 미끄럼 구동이 이루어지게 됨으로써, 탁월한 윤활 및 기밀 유지가 되도록 한 로터리 엔진에 관한 것으로서, 내부에 동심형의 진원을 가진 실린더(11)가 형성된 로터 하우징(10)과, 상기 로터 하우징(10)의 개구된 일측면에 다수의 체결부재를 매개로 부착되어 상기 실린더(11)의 공간을 밀폐하는 커버 부재(20)와, 상기 로터 하우징(10)의 실린더(11)의 중심에 외부에서 삽입된 축(31)으로 세레이션 결합되어 실린더(11) 내에 회전 가능하게 설치된 회전익(32)을 가진 로터(30)와, 상기 로터(30)의 외주면에 면접촉되도록 설치되고, 상기 로터(30)의 외주면에 일체로 형성된 회전익(32)의 회전에 의한 미끄럼 접촉에 의해 왕복운동하면서 연료와 공기의 흡입 공간과 토출 공간을 구획하도록 일측에 스프링(41)에 의해 탄성 지지되는 제1 밸브부재(40)와, 상기 실린더(11) 내의 흡입 공간(S)의 실린더(11) 외측벽에는 연료와 혼합된 공기를 흡입 공간(S) 내로 분사시키는 인젝터(51)와 연료 혼합 공기를 점화시키는 점화 플러그(52)를 설치하도록 각각 형성된 홀(53, 54)과, 상기 제1 밸브부재(40)를 중심으로 상기 홀(53, 54)과 대칭되는 위치인 상기 실린더(11)의 토출 공간(D)에 형성된 배기구(55)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention does not have a complicated structure, there is no high output by high-speed rotation, there is no intake and exhaust valve, the efficiency of intake and exhaust is increased, the vibration is reduced, the sliding drive by the surface contact in all sliding parts Thus, the present invention relates to a rotary engine for excellent lubrication and airtightness, and includes a rotor housing (10) having a concentric circular cylinder (11) therein, and a plurality of openings on one side of the rotor housing (10). Serrated by a cover member 20 attached via a fastening member of the cylinder 11 to seal the space of the cylinder 11 and a shaft 31 externally inserted into the center of the cylinder 11 of the rotor housing 10. A rotor 30 having a rotor blade 32 coupled to and rotatably installed in the cylinder 11, and a rotor blade installed in surface contact with an outer circumferential surface of the rotor 30 and integrally formed on an outer circumferential surface of the rotor 30 ( 32 meetings A first valve member 40 elastically supported by a spring 41 on one side so as to partition the suction space and the discharge space of fuel and air while reciprocating by sliding contact by Holes 53 and 54 respectively formed in the outer wall of the cylinder 11 of S) to install the injector 51 for injecting the air mixed with the fuel into the suction space S and the spark plug 52 for igniting the fuel mixture air. And an exhaust port 55 formed in the discharge space D of the cylinder 11 at a position symmetrical with the holes 53 and 54 about the first valve member 40. .
Description
도1은 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진을 도시한 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing a rotary engine according to the first embodiment of the present invention;
도2는 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진의 압축 팽창시의 작동 상태를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing an operating state during compression expansion of a rotary engine according to the first embodiment of the present invention;
도3은 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진의 배기시의 작동상태를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing an operating state when exhausting a rotary engine according to the first embodiment of the present invention;
도4는 본 발명의 제이실시예에 의한 로터리 엔진을 도시한 단면도,4 is a sectional view showing a rotary engine according to a second embodiment of the present invention;
도5는 본 발명의 제이실시예에 의한 로터의 중심점을 기준으로 대칭되게 회전익이 형성된 것으로 보인 단면도,5 is a cross-sectional view showing that the rotor blades are formed symmetrically with respect to the center point of the rotor according to the second embodiment of the present invention;
도6은 본 발명의 제삼실시예에 의한 로터리 엔진의 압축 팽창시의 작동 상태를 도시한 단면도,6 is a cross-sectional view showing an operating state during compression expansion of a rotary engine according to a third embodiment of the present invention;
도7은 본 발명의 제삼실시예에 의한 로터리 엔진의 배기시의 작동상태를 도시한 단면도, 7 is a cross-sectional view showing an operating state when exhausting a rotary engine according to a third embodiment of the present invention;
도8은 본 발명의 제사실시예에 의한 로터리 엔진을 도시한 단면도,8 is a sectional view showing a rotary engine according to an embodiment of the present invention;
도9는 본 발명의 제사실시예에 의한 로터의 중심점을 기준으로 대칭되게 회전익이 형성된 것으로 보인 단면도,9 is a cross-sectional view of the rotor blades are formed symmetrically with respect to the center point of the rotor according to the embodiment of the present invention,
도10은 본 발명에 의한 로터리 엔진에서 로터의 회전익이 3개 형성된 것을 보인 단면도,10 is a cross-sectional view showing that three rotor blades of the rotor in the rotary engine according to the present invention;
도11은 본 발명의 제오실시예에 의한 로터리 엔진을 도시한 단면도이다. 11 is a sectional view showing a rotary engine according to a fifth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 로터 하우징 11 : 실린더10
20 : 커버부재 30 : 로터20: cover member 30: rotor
31 : 축 32 : 회전익 31: axis 32: rotor blade
40 : 제1 밸브부재 41 : 스프링40: first valve member 41: spring
51 : 인젝터 52 : 점화플러그51: injector 52: spark plug
53, 54, 72 : 홀 55 : 배기구53, 54, 72: hole 55: exhaust port
60 : 제2 밸브부재 61 : 힌지축60: second valve member 61: hinge shaft
62 : 라운딩부 63 : 걸림돌기 62: rounding part 63: locking projection
64 : 태엽스프링 71 : 스팀용 인젝터 64: hand spring 71: steam injector
본 발명은 연료와 공기 혼합물의 폭발에 의해 회전축이 회전 운동하도록 하여 구조를 간단하게 구성한 로터리 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary engine having a simple structure by causing a rotating shaft to rotate in response to an explosion of a fuel and air mixture.
일반적으로 내연기관은 엔진 내부에서 연소가 이루어지며 혼합기 자체가 보유한 화학적 에너지를 연소에 의해 열에너지로 바꾸어 그 연소가스가 팽창할 때의 일을 직접 이용하게 되는 바, 그 종류로는 피스톤 왕복형 엔진, 로터리엔진, 가스 터빈엔진, 제트엔진 등을 들 수 있다.In general, the internal combustion engine is combusted in the engine and converts the chemical energy of the mixer itself into thermal energy by combustion to directly use the work when the combustion gas expands, such as a piston reciprocating engine, Rotary engines, gas turbine engines, jet engines, etc. are mentioned.
이와 같은 내연기관은 실린더나 연소기 안에서 혼합가스를 연소시키므로 구조가 비교적 소형이고 연소가스 자체가 작동물질이 되기 때문에 액체나 기체 연료를 사용하게 된다.Such internal combustion engines use liquid or gaseous fuels because they burn a mixture of gas in a cylinder or a combustor because the structure is relatively small and the combustion gas itself becomes a working material.
상기에서 현재 대부분의 자동차에서 사용되고 있는 피스톤 왕복형 엔진은 혼합가스의 압축 팽창을 실린더의 용적 변화에 따라 일로 바꾸는 용적형으로, 피스톤의 상하 왕복운동에 의해 진동과 소음이 많이 발생하게 되고, 피스톤의 관성 부하에 의해 고속회전이 어렵게 된다.The piston reciprocating engine currently used in most automobiles is a volume type that changes the compression expansion of the mixed gas into work according to the volume change of the cylinder, and a lot of vibration and noise are generated by the vertical reciprocating motion of the piston. Inertia load makes high speed rotation difficult.
또한, 피스톤 왕복형 엔진은 구조적으로 배기가스가 완전히 배출되지 않고, 흡기가스와 섞이게 되어 연소효율이 나쁘게 되며, 낮은 연소효율로 인해 공해물질의 배출도 많게 되고, 연소가스 팽창력을 마지막과정까지 동력으로 변환시킬 수 없어 에너지 손실이 증가하는 등의 문제가 있다.In addition, the piston reciprocating engine structurally does not completely discharge the exhaust gas, it is mixed with the intake gas, the combustion efficiency is bad, and the low combustion efficiency also increases the emission of pollutants, and the combustion gas expansion power to the last process There is a problem such that the energy loss increases because it cannot be converted.
한편, 연소가스의 팽창력으로 로터를 회전시키는 일반적인 로터리엔진은 상기 피스톤 왕복형 엔진과는 달리 피스톤의 왕복운동을 하지 않으므로, 진동과 소음이 현저하게 저감되는 특징이 있지만, 구조의 복잡성과 연료소비의 비효율성, 그리고, 낮은 출력과 내구성이 약한 단점이 있어 실용화가 어려운 문제가 있었다.On the other hand, the general rotary engine that rotates the rotor by the expansion force of the combustion gas, unlike the piston reciprocating engine does not reciprocate the piston, it is characterized in that vibration and noise is significantly reduced, but the complexity of the structure and fuel consumption Inefficiency, and low power and weak durability has a problem that is difficult to use.
예를 들어, 로터리엔진에서 가장 대표적인 반켈엔진(Wankel engine)은 삼각형의 로터가 타원형의 실린더에서 편심 회전하면서 연료가스의 흡입, 압축, 연소 및 배기의 4행정을 이루게 되는 것으로, 연소가스의 팽창압력이 역방향 토크로 작용하는 구간이 삼각형 로터에 존재하기 때문에 팽창력이 모두 한 방향 토크로 전환 될 수 없게 됨은 물론 실린더에 가해지는 외압, 마찰력, 로터의 기밀유지 및 내마모성 등의 문제가 있어 그 제작이 극히 번거롭고 실용성이 떨어지게 되는 문제가 있다.For example, the most representative Wankel engine in a rotary engine is a triangular rotor with four strokes of fuel gas intake, compression, combustion, and exhaust, with an eccentric rotation in an elliptical cylinder. Since the section acting as the reverse torque exists in the triangular rotor, the expansion force cannot all be converted to the one-way torque, and there are problems such as external pressure, friction force, rotor tightness and abrasion resistance applied to the cylinder. There is a problem that is cumbersome and impractical.
상기한 반켈엔진의 구조적인 결점을 보완하고자 발명된 각종 로터리 엔진과 로켓 추진 원리를 이용한 로터리 엔진 등의 구조적인 복잡성과 연료 소비의 저효율성 및 출력 및 내구성 등의 문제점 등으로 실용화에 어려움이 있었으며, 특히 편심 회전으로 인한 로터와 실린더 간의 접촉이 요동선 접촉으로 인하여 엔진으로서의 치명적인 구조적 결함을 내포하고 있어서, 기밀 유지가 어렵고, 또한 고장율이 높고, 동심 회전의 로터리 엔진의 경우에도 연료 가스의 압축과 폭발에 의해 작동시키기 위한 보조 장치가 구조적으로 복잡하게 결합되어 기체가 무겁거나 많은 고장 등의 문제점으로 현실적으로 실용화되지 못하고 있는 실정이다.Due to the structural complexity of various rotary engines and rotary engines using the rocket propulsion principle, which are invented to compensate for the structural defects of the vankel engine, and problems such as low efficiency of fuel consumption and output and durability, In particular, the contact between the rotor and the cylinder due to the eccentric rotation contains fatal structural defects as the engine due to the rocking line contact, which makes it difficult to maintain airtightness and also has a high failure rate. Auxiliary devices for operating by the structure is complicated and the situation is not practical practical due to problems such as heavy or many failures.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 구조가 복잡하지 않으면서 고속 회전에 의한 고 출력, 흡기 및 배기 밸브가 없으므로 흡, 배기시의 효율이 증가되고, 진동이 감소되며, 모든 접동 부분에서 면접촉에 의한 미끄럼 구동이 이루어지게 됨으로써, 탁월한 윤활 및 기밀 유지가 되도록 한 로터리 엔진을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is that the structure is not complicated, there is no high output, high intake and exhaust valves due to high speed rotation, the efficiency of intake and exhaust is increased, Vibration is reduced, and the sliding drive by the surface contact is made in all sliding parts, to provide a rotary engine for excellent lubrication and airtightness.
따라서, 상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 로터리 엔진은, 내부에 동심형의 진원을 가진 실린더가 형성된 로터 하우징과, 상기 로터 하우징의 개구된 일측면에 다수의 체결부재를 매개로 부착되어 상기 실린더의 공간을 밀폐하는 커버 부재와, 상기 로터 하우징의 실린더의 중심에 외부에서 삽입된 축으로 세레이션 결합되어 실린더 내에 회전 가능하게 설치된 회전익을 가진 로터와, 상기 로터의 외주면에 면접촉되도록 설치되고, 상기 로터의 외주면에 일체로 형성된 회전익의 회전에 의한 미끄럼 접촉에 의해 왕복운동하면서 연료와 공기의 흡입 공간과 토출 공간을 구획하도록 일측에 스프링에 의해 탄성 지지되는 제1 밸브부재와, 상기 실린더 내의 흡입 공간의 실린더 외측벽에는 연료와 혼합된 공기를 흡입 공간 내로 분사시키는 인젝터와 연료 혼합 공기를 점화시키는 점화 플러그를 설치하도록 형성된 홀과, 상기 제1 밸브부재를 중심으로 상기 홀과 대칭되는 위치인 상기 실린더의 토출 공간에 형성된 배기구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Accordingly, in order to achieve the above object, the rotary engine according to the present invention includes a rotor housing in which a cylinder having a concentric circular shape is formed, and a plurality of fastening members are attached to one open side of the rotor housing. And a rotor having a cover member for sealing the space of the cylinder, a rotor having a rotor blade rotatably installed in the cylinder by being serrated coupled to an externally inserted shaft in the center of the cylinder of the rotor housing, and in surface contact with the outer circumferential surface of the rotor. A first valve member installed on the outer circumferential surface of the rotor and elastically supported by a spring on one side to partition the suction space and the discharge space of fuel and air while reciprocating by sliding contact caused by the rotation of the rotor blade integrally formed with the rotor; The cylinder outer wall of the suction space in the cylinder injects air mixed with fuel into the suction space. Characterized in that around the hole, and the first valve member is formed to install a spark plug to ignite the mixture of air and fuel injectors are configured to include an exhaust port formed in the discharge space of the cylinder where the symmetry and said hole.
또한, 본원 발명의 다른 실시예에 의한 로터리 엔진은 내부에 동심형의 진원을 가진 실린더가 형성된 로터 하우징과, 상기 로터 하우징의 개구된 일측면에 다수의 체결부재를 매개로 부착되어 상기 실린더의 공간을 밀폐하는 커버 부재와, 상기 로터 하우징의 실린더의 중심에 외부에서 삽입된 축으로 세레이션 결합되어 실린더 내에 회전 가능하게 설치된 회전익을 가진 로터와, 상기 로터의 외주면에 면접촉되도록 설치되고, 상기 로터의 외주면에 일체로 형성된 회전익의 회전에 의한 미끄럼 접촉으로 실린더 내벽의 삽입 공간에 수용되도록 일측이 힌지축으로 힌지 결합되어 연료와 공기의 흡입 공간과 토출 공간을 구획하는 제2 밸브부재와, 상기 실린더 내의 흡입 공간의 실린더 외측벽에는 연료와 혼합된 공기를 흡입 공간 내로 분사시키는 인젝터와 연료 혼합 공기를 점화시키는 점화 플러그를 설치하도록 형성된 홀과, 상기 제2 밸브부재를 중심으로 상기 홀과 대칭되는 위치인 상기 실린더의 토출 공간에 형성된 배기구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the rotary engine according to another embodiment of the present invention is a rotor housing in which a cylinder having a concentric circular shape is formed, and a plurality of fastening members are attached to one opened side of the rotor housing through a space of the cylinder. A rotor having a cover member for sealing the rotor, a rotor having a rotor blade rotatably installed in the cylinder by being serrated coupled to an externally inserted shaft in the center of the cylinder of the rotor housing, and installed in surface contact with an outer circumferential surface of the rotor, A second valve member hinged to a hinge shaft so as to be accommodated in an insertion space of an inner wall of the cylinder by sliding contact of the rotor blade formed integrally with an outer circumferential surface of the cylinder to partition an intake space and a discharge space of fuel and air; Injector for injecting air mixed with fuel into the suction space on the cylinder outer wall of the suction space And a hole formed to install a spark plug for igniting fuel mixed air, and an exhaust port formed in the discharge space of the cylinder at a position symmetrical with the hole about the second valve member.
이하, 본 발명의 제일실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진을 도시한 분해 사시도이고, 도2는 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진의 압축 팽창시의 작동 상태를 도시한 단면도이며, 도3은 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진의 배기시의 작동상태를 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a rotary engine according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing an operating state during compression expansion of the rotary engine according to the first embodiment of the present invention, Figure 3 It is sectional drawing which shows the operating state at the time of exhaust of the rotary engine which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
상기한 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제일실시예에 의한 로터리 엔진은, 내부에 동심형의 진원을 가진 실린더(11)가 형성된 로터 하우징(10)과, 상기 로터 하우징(10)의 개구된 일측면에 다수의 체결부재를 매개로 부착되어 상기 실린더(11)의 공간을 밀폐하는 커버 부재(20)와, 상기 로터 하우징(10)의 실린더(11)의 중심에 외부에서 삽입된 축(31)으로 세레이션 결합되어 실린더(11) 내에 회전 가능하게 설치된 회전익(32)을 가진 로터(30)와, 상기 로터(30)의 외주면에 면접촉되도록 설치되고, 상기 로터(30)의 외주면에 일체로 형성된 회전익(32)의 회전에 의한 미끄럼 접촉에 의해 왕복운동하면서 연료와 공기의 흡입 공간과 토출 공간을 구획하도록 일측에 스프링(41)에 의해 탄성 지지되는 제1 밸브부재(40)와, 상기 실린더(11) 내의 흡입 공간(S)의 실린더(11) 외측벽에는 연료와 혼합된 공기를 흡입 공간(S) 내로 분사시키는 인젝터(51)와 연료 혼합 공기를 점화시키는 점화 플러그(52)를 설치하도록 각각 형성된 홀(53, 54)과, 상기 제1 밸브부재(40)를 중심으로 상기 홀(53, 54)과 대칭되는 위치인 상기 실린더(11)의 토출 공간(D)에 형성된 배기구 (55)를 포함하여 구성된다. As shown in the drawings, the rotary engine according to the first embodiment of the present invention, the
상기 회전익(32)은 그 일측면이 상기 제1 밸브부재(40)의 일측면과 미끄럼 접촉이 원활하도록 라운딩부(32a)가 형성되고, 도4에 도시된 본 발명의 제이실시예와 같이, 상기 실린더(11) 내의 공간에는 상기 제1 밸브부재(40), 인젝터(51) 및 점화플러그(52)를 장착하는 홀(53, 54), 배기구(55)로 이루어지는 일련의 장치가 다수개 구비된 것도 본 발명의 범위에 포함된다. The
그리고, 도5에 도시된 바와 같이, 상기 로터(30)의 회전익(32)이 로터(30)의 중심점에 대하여 대칭으로 형성된 것도 본 발명의 범위에 포함된다.And, as shown in Figure 5, the
상기 제1 밸브부재(40)를 작동시키는 장치는 스프링 대신 캠축의 회전 작동에 의해 왕복 운동시키는 장치로 구성되어도 되고, 상기 제1 밸브부재(40)가 회전익(32)이 접근하는 것을 감지하여 이 감지기와 연동되는 솔레노이드의 작동에 의해 왕복운동하도록 하는 전자적인 장치로 이루어진 것으로 구성하여도 무방하다.The device for operating the
다음에는, 본 발명의 제일 및 제이실시예의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저, 적절히 혼합된 연료 공기를 인젝터(51)를 통해 실린더(11)의 내부로 분사하고, 동시에 점화장치인 점화플러그(52)로 연료 공기에 점화시키면, 연료 공기는 폭발하게 된다. 즉, 이 연료 공기는 축(31)을 중심으로 회전하는 실린더(11) 내의 로터(30)의 회전익(32)과 배기구(55)와의 사이에 설치된 제1 밸브부재(40)가 이루는 공간(S)에서 연소되면서 폭발하게 되는 것이다. 이 폭발에 의한 가스의 압력은 제1 밸브부재(40)와 회전익(32)의 일면에 작용하여 로터(30)를 회전시키게 된다. 이 로터(30)의 회전에 따라 그 중심에 세레이션 결합된 축(31)이 회전한다. 상기 축(31)의 회전에 따라 흡입 공간(S)이 넓어지고, 토출 공간(D)이 점점 좁아지면서 토출 공간(D) 내의 공기는 배기구(55)를 통해 배출된다. 이 회전익(32)이 배기구(55)로 공기를 배출시킨 후, 회전익(32)의 라운딩부(32a)는 제1 밸브부재(40)의 라운딩부와 면접촉되면서 제1 밸브부재(40)를 실린더(11)의 외주벽 내부로 밀어 제1 밸브부재(40)의 일측 내에 삽입된 스프링(41)이 압축되면서 회전익(32)이 통과되고, 인젝터(51)와 점화플러그(52)가 삽입된 홀(53, 54)을 통과하면서 초기의 흡입 공간(S)을 형성하게 되는 것이다. 이와 동시에 제1 밸브부재(40)는 압축되어 있던 스프링(41)의 탄발력을 받아 로터(30)의 외주면에 면접촉되어 흡입 공간(S)과 토출 공간(D)을 구획하도록 위치되고, 인젝터(51)와 점화플러그(52)는 연료 공기와 이를 점화하는 초기의 싸이클이 반복되어 로터(30)의 회전익(32)이 회전하면서 축(31)을 통해 동력을 전달하게 된다.Next, the operation and effects of the first and second embodiments of the present invention will be described. First, the appropriately mixed fuel air is injected into the
상기한 발명에서, 열효율 산출을 의한 압축비는 연료 분사와 점화가 사작되던, 당시의 공간 S의 용적이 최저 용적(α)이고, 최고 용적(β)은 회전익(32)이 배기구를 통과하는 시점의 공간 S의 용적이다. 그러므로, 압축비(ε)=최고용적/최저용적 =β/α이 된다.In the above invention, the compression ratio based on the thermal efficiency calculation is the volume of the space S at the time when fuel injection and ignition were started, and the maximum volume β is the time at which the
그리고 도2에 도시된 바와 같이, 상기한 최고 용적 및 최저 용적은 각도로서 표시된다. 즉, 최저 용적 α는 축과 회전익이 연료의 흡입시에 있던 위치와 밸브부재간의 각도이고, 최고 용적 β는 밸브부재와 배기구가 축의 중심과 이루는 각을 표시한다. And as shown in Fig. 2, the highest and lowest volumes described above are expressed as angles. That is, the minimum volume α is the angle between the position of the shaft and the rotor blades when the fuel is inhaled and the valve member, and the maximum volume β represents the angle between the valve member and the exhaust port and the center of the shaft.
다음에, 본 발명의 제삼실시예를 하기의 도면을 참조하면서 설명한다. 제일 실시예와 중복되는 부분의 설명은 생략한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the following drawings. Description of portions overlapping with the first embodiment will be omitted.
도6은 본 발명의 제삼실시예에 의한 로터리 엔진의 압축 팽창시의 작동 상태를 도시한 단면도이고, 도7은 본 발명의 제삼실시예에 의한 로터리 엔진의 배기시의 작동상태를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an operating state during compression expansion of a rotary engine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing an operating state when exhausting a rotary engine according to a third embodiment of the present invention. .
상기한 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제삼실시예에 의한 로터리 엔진은, 내부에 동심형의 진원을 가진 실린더(11)가 형성된 로터 하우징(10)과, 상기 로터 하우징(10)의 개구된 일측면에 다수의 체결부재를 매개로 부착되어 상기 실린더(11)의 공간을 밀폐하는 커버 부재(20)와, 상기 로터 하우징(10)의 실린더(11) 중심에 중심에 외부에서 삽입된 축(31)으로 세레이션 결합되어 실린더(11) 내에 회전 가능하게 설치된 회전익(32)을 가진 로터(30)와, 상기 로터(30)의 외주면에 면접촉되도록 설치되고, 상기 로터(30)의 외주면에 일체로 형성된 회전익(32)의 회전에 의한 미끄럼 접촉으로 실린더(11) 내벽의 삽입 공간(11a)에 수용되도록 일측이 힌지축(61)으로 힌지 결합되어 연료와 공기의 흡입 공간(S)과 토출 공간(D)을 구획하는 제2 밸브부재(60)와, 상기 실린더(11) 내의 흡입 공간(S)의 실린더 외측벽에는 연료와 혼합된 공기를 흡입 공간(S) 내로 분사시키는 인젝터(51)와 연료 혼합 공기를 점화시키는 점화 플러그(52)를 설치하도록 각각 형성된 홀(53, 54)과, 상기 제2 밸브부재(60)를 중심으로 상기 홀(53, 54)과 대칭되는 위치인 상기 실린더(11)의 토출 공간(D)에 형성된 배기구(55)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawings, the rotary engine according to the third embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 회전익(32)은 그 일측면이 상기 제2 밸브부재(60)의 일측면과 미끄럼 접촉이 원활하도록 라운딩부(32a)가 형성되고, 상기 회전익(32)과 접촉되는 제2 밸브부재(60)의 일측면은 상기 라운딩부(32a)와 미끄럼 접촉하도록 오목하게 라운딩부(62)가 형성되고, 상기 제2 밸브부재(60)의 힌지축(61)과 결합되는 외주면에는 제2 밸브부재(60)의 과도한 회전에 의해 흡입 공간(S)과 토출 공간(D)의 공기가 혼입되는 것을 방지하도록 걸림돌기(63)가 형성된다. 상기 제2 밸브부재(60)가 회전익(32)과 접촉되지 않을 시는 로터(30)의 외주면에 접촉된 상태를 유지하도록 상기 힌지축(61)의 걸림홀(61a)과 제2 밸브부재(60)의 걸림홀(60a)에 태엽스프링(64)이 삽입되어 있다.Here, the
도8에 도시된 본 발명의 제사실시예와 같이, 상기 실린더(11) 내의 공간에는 상기 로터(30)의 회전익(32), 상기 제2 밸브부재(60), 인젝터(51) 및 점화플러그(52)를 장착하는 홀(53, 54), 배기구(55)로 이루어지는 일련의 장치가 다수개 구비된 것도 본 발명의 범위에 포함된다. As in the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8, the
그리고, 도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 상기 로터(30)의 회전익(32)은 로터(30)의 중심점을 기준으로 서로 동일한 각도의 간격을 가지고 다수개 형성되어 있다. And, as shown in Figure 9 and 10, the
다음에는, 본 발명의 제삼 및 제사실시예의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저, 적절히 혼합된 연료 공기를 인젝터(51)를 통해 실린더(11)의 내부로 분사하고, 동시에 점화장치인 점화플러그(52)로 연료 공기에 점화시키면, 연료 공기는 폭발하게 된다. 즉, 이 연료 공기는 축(31)을 중심으로 회전하는 실린더(11) 내의 로터(30)의 회전익(32)과 배기구(55)와의 사이에 설치된 제2 밸브부재(60)가 이루는 공간(S)에서 연소되면서 폭발하게 되는 것이다. 이 폭발에 의한 가스의 압력은 제2 밸 브부재(60)와 회전익(32)의 일면에 작용하여 로터(30)를 회전시키게 된다. 이 로터(30)의 회전에 따라 그 중심에 세레이션 결합된 축(31)이 회전한다. 상기 축(31)의 회전에 따라 흡입 공간(S)이 넓어지고, 토출 공간(D)이 점점 좁아지면서 토출 공간(D) 내의 공기는 배기구(55)를 통해 배출된다. 이 회전익(32)이 배기구(55)로 공기를 배출시킨 후, 회전익(32)의 라운딩부(32a)는 제2 밸브부재(60)의 라운딩부(60a)와 면접촉되면서 제2 밸브부재(60)를 힌지축(61)을 중심으로 회전시켜 실린더(11)의 외주벽 내부에 형성된 삽입 공간(11a) 내로 수용됨과 동시에 회전익(32)이 통과되고, 이 회전익(32)은 인젝터(51)와 점화플러그(52)가 삽입된 홀(53, 54)을 통과하면서 초기의 흡입 공간(S)을 형성하게 되는 것이다. 이와 동시에 제2 밸브부재(60)는 힌지축(61)과의 사이에 감겨져 있던 태엽스프링(64)이 풀리려는 힘에 의해 제2 밸브부재(60)를 역회전시켜, 흡입 공간(S)과 토출 공간(D)을 구획하도록 위치되고, 인젝터(51)와 점화플러그(52)는 연료 공기와 이를 점화하는 초기의 싸이클이 반복되어 로터(30)의 회전익(32)이 회전하면서 축(31)을 통해 동력을 전달하게 된다.Next, the operation and effects of the third and fourth embodiments of the present invention will be described. First, the appropriately mixed fuel air is injected into the
도10은 상기한 로어(30)의 회전익(32)이 3개 형성되어 서로 120도의 각도를 가진 것이 개시되어 있다.10 shows that the three
여기서, 상기한 회전익(32)이 2개를 가진 로터리 엔진의 출력은 엔진의 회전 속도가 같은 경우, 하나의 회전익(32)을 가진 로터리 엔진의 출력보다 4배의 출력을 내고, 도10과 같이 3개의 회전익(32)을 가진 로터리 엔진의 출력은 하나의 회전익(32)을 가진 경우보다 9배의 출력을 나타낸다. 즉, 두개의 회전익을 가진 경우, 180도 회전마다 S1, S2의 흡입 공간에서 각각 한 번의 폭발이 발생한다. 그리고, 3개의 회전익을 가진 경우, 매 120도 회전마다 S1, S2, S3의 흡입 공간에서 각각 폭발이 발생하게 된다. 반면에, 연료효율을 나타내는 압축비는 저하된다. 즉, 하나의 회전익을 가진 로터리 엔진에서는 압축비를 나타내는 각도 β를 330에서 350도까지 만들 수 있으나, 두개의 회전익을 가진 엔진은 이 각이 180도 이하로 저하되고, 3개의 회전익의 경우는 120도 이하로 저하되고, 밸브의 사양에 따른 각도 α는 거의 같기 때문이다.Here, the output of the rotary engine having two
다음에는, 본 발명의 제오실시예에 의한 로터리 엔진을 도11을 참조하여 설명한다. 제일실시예와 중복되는 부분의 설명은 생략한다.Next, a rotary engine according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Description of portions overlapping with the first embodiment will be omitted.
내부에 동심형의 진원을 가진 실린더(11)가 형성된 로터 하우징(10)과, 상기 로터 하우징(10)의 개구된 일측면에 다수의 체결부재를 매개로 부착되어 상기 실린더(11)의 공간을 밀폐하는 커버 부재(20)와, 상기 로터 하우징(10)의 실린더(11)의 중심에 외부에서 삽입된 축(31)으로 세레이션 결합되어 실린더(11) 내에 회전 가능하게 설치된 회전익(32)을 가진 로터(30)와, 상기 로터(30)의 외주면에 면접촉되도록 설치되고, 상기 로터(30)의 외주면에 일체로 형성된 회전익(32)의 회전에 의한 미끄럼 접촉에 의해 왕복운동하면서 스팀의 흡입 공간과 토출 공간을 구획하도록 일측에 스프링(41)에 의해 탄성 지지되는 제1 밸브부재(40)와, 상기 실린더(11) 내의 흡입 공간(S)의 실린더(11) 외측벽에는 스팀을 흡입 공간(S) 내로 분사시키는 스팀용 인젝터(71)를 설치하도록 형성된 홀(72)과, 상기 제1 밸브부재(40)를 중심으로 상기 홀(72)과 대칭되는 위치인 상기 실린더(11)의 토출 공간(D)에 형성된 배 기구(55)를 포함하여 구성된다.A
상기 실린더(11) 내의 공간에는 상기 로터(30)의 회전익(32), 상기 제2 밸브부재(60), 스팀용 인젝터(71)를 장착하는 홀(72), 배기구(55)로 이루어지는 일련의 장치가 다수개 구비된 것도 본 발명의 범위에 포함된다.In the space of the
다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제오실시예는 내연 기관으로서만이 아니고, 고압의 스팀이나 압축 공기에 의해서도 운전될 수 있는 예를 도시한 것이다. 이러한 로터리 엔진의 작용 및 효과에 대하여 설명하면, 먼저, 고압의 스팀을 스팀용 인젝터(71)를 통해 실린더(11)의 내부로 분사하면, 이 스팀의 압력 제1 밸브부재(40)와 회전익(32)의 일면에 작용하여 로터(30)를 회전시키게 된다. 이 로터(30)의 회전에 따라 그 중심에 세레이션 결합된 축(31)이 회전한다. 상기 축(31)의 회전에 따라 흡입 공간(S)이 넓어지고, 토출 공간(D)이 점점 좁아지면서 토출 공간(D) 내의 공기는 배기구(55)를 통해 배출된다. 이 회전익(32)이 배기구(55)로 공기를 배출시킨 후, 회전익(32)의 라운딩부(32a)는 제1 밸브부재(40)의 라운딩부와 면접촉되면서 제1 밸브부재(40)를 실린더(11)의 외주벽 내부로 밀어 제1 밸브부재(40)의 일측 내에 삽입된 스프링(41)이 압축되면서 회전익(32)이 통과되고, 스팀용 인젝터(71)가 삽입된 홀(72)을 통과하면서 초기의 흡입 공간(S)을 형성하게 되는 것이다. 이와 동시에 제1 밸브부재(40)는 압축되어 있던 스프링(41)의 탄발력을 받아 로터(30)의 외주면에 면접촉되어 흡입 공간(S)과 토출 공간(D)을 구획하도록 위치되고, 초기의 싸이클이 반복되어 로터(30)의 회전익(32)이 회전하면서 축(31)을 통해 동력을 전달하게 된다.Next, the fifth embodiment of the present invention configured as described above shows an example which can be operated not only as an internal combustion engine but also by high pressure steam or compressed air. Referring to the operation and effects of the rotary engine, first, when the high-pressure steam is injected into the
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 로터리 엔진에 의하면, 구조가 복잡하지 않으면서 고속 회전에 의한 고 출력, 흡기 및 배기 밸브가 없으므로 흡, 배기시의 효율이 증가되고, 진동이 감소되며, 모든 접동 부분에서 면접촉에 의한 미끄럼 구동이 이루어지게 됨으로써, 탁월한 윤활 및 기밀 유지가 되도록 하는 효과가 있다.According to the rotary engine according to the present invention configured as described above, since the structure is not complicated, there is no high power, intake and exhaust valves due to high speed rotation, the efficiency of intake and exhaust is increased, vibration is reduced, and all sliding parts Since the sliding drive by the surface contact is made, there is an effect to ensure excellent lubrication and airtightness.
Claims (11)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101138792B1 (en) * | 2007-01-24 | 2012-05-08 | 변상복 | rotary engine |
KR101534531B1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-07-09 | 김명기 | Internal combustion engine |
KR102336073B1 (en) * | 2021-03-02 | 2021-12-07 | 박철 | Movement Control Mechanism And Infusion Device Using The Same |
-
2005
- 2005-03-09 KR KR1020050019449A patent/KR20060080838A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101138792B1 (en) * | 2007-01-24 | 2012-05-08 | 변상복 | rotary engine |
KR101534531B1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-07-09 | 김명기 | Internal combustion engine |
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