KR20080051843A

KR20080051843A - 로우터리엔진

Info

Publication number: KR20080051843A
Application number: KR1020060123579A
Authority: KR
Inventors: 변상복
Original assignee: 변상복
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-11

Abstract

본 발명은 로우터리 엔진(rotary engine)에 관한 것이다.

종래의 왕복동 내연기관은 토오크(torque)변동이 커서 충격,진동이 클 뿐만아니라 크랭크 피스톤의 왕복동에 따른 관성저항이 커서 기계적 효율이 열악하고 반켈엔진(Wankel engine)은 하우징 내에서의 회전로오터가 삼각형으로 되어있기 때문에 그 에이펙스시일(Apex Seal)의 기밀 및 윤활이 곤란하여 연소가스의 누설이 크고 또 하우징 각 부의 열변형의 처리가 곤란하여 열효율저하로 연비가 낮고 제작성이 까다로와서 생산원가 상승하는결점이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 결점을 해결하기 위하여 하우징내 중심출력축(2)에 날개(3)가 돌성(突成)된 로오터(rotor)(4)를 고정하고 그 원주면에는 요부(凹部)(5)와 압축공기실(6)이 형성된 롤(roll)(7)을 밀접케 하여 상호 반대로 회전케 하고, 그 우측공간부쪽 하우징(1)에는 연료분사변(8)과 점화플러그(9)을 설치하고 하우징(1)하단 양측에는 흡기공(13)과 배기공(14)을 천설(穿設)하여서 된 것으로 로오터(4)의 1회전중에 흡기,압축,폭발,배기의 행정이 이루어지므로 종전의 리시프로엔진(reciprocating engine)에 비하면 운동부분은 모두 회전운동이므로 관성 저항이 없어서 기계손실 및 진동이 없고, 엔진의 중량, 부피가 작아서 마력당의 중량이 적고 제작성이 용이하여 생산원가가 크게 절감된다.

Description

로우터리엔진{rotary engine}

도 1은 본 발명의 종단면도

도 2는 도1의 작동상태를 표시한 종단면도

도 3은 도 1의 A-A선 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

1 : 하우징(Housing) 2 : 중심출력축 3 : 날개(Vane)

4 : 로오터(rotor) 5 : 요부(凹部) 6 : 압축공기실

7 : 롤(Roll) 8 : 연료분사변 9 : 점화플러그

10 : 요면(凹面) 11 : 스프링 11' : 축

12 : 간막이(Partition) 13 : 흡기공 14 : 배기공

15,15' : 사이드하우징 16 : U자형 시일(seal)

16' : 시일링(seal ring) 17,17' : 롤축(軸)

18 : 냉각수실 19 : 동력휠(Wheel)

종래의 왕복동 내연기관은 토오크(torque)변동이 커서 충격,신호,소음이 클 뿐만 아니라 크랭크 피스톤의 왕복동에 따른 관성저항이 커서 기계적 효율이 크게 떨어지고 또 로우터리 기관(rotary engine)인 반켈엔진(Wankel engine)은 그 회전 로오터가 삼각형으로 되어 있기 때문에 그 에이펙스시일(Apex Seal)과 하우징간의 기밀 및 윤활 냉각이 곤란하고 하우징 각부의 온도차에 의한 열팽창의 차, 열변형의 처리가 곤란하여 열효율이 낮고, 하우징, 로오터등 제작성의 어려움으로 생산원가가 상승하는 결점이 있었다.

이러한 결점은 삼각형 로우터의 본질적인 결함에서 오는 결점이기 때문에 앞으로도 개량될 여지가 거의 없다.

본 발명은 이상과 같은 종래 엔진의 결점을 해결하여 작동실내의 기밀확보, 윤활,냉각,소음,진동,제작의 난이성,열효율등 내연기관으로서의 필수 요건을 모두 충족하여 마력당 중량 및 부피를 작게하고 저렴한 고연비의 간헐 연소 사이클 엔진을 목적으로 안출한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 왕복동 내연기관의 결점인 관성저항을 제거하고 토오크(torque)변화없이 원활한 회전운동으로 소음,진동,마찰력으로 인한 기계적 손실 등을 개선하고 간단한 구조로서 마력당 중량 및 부피를 줄이고 기밀성, 내구성 및 생산원가를 절감한 고연비의 로우터리 엔진을 개발한다.

하우징(1)의 중심출력축(2)에 날개(Vane)(3)가 돌설(突設)된 로오터(4)를 고정하고 이 로오터(4)의 원주면에는 요부(凹部)(5)와 중심의 압축공기실(6)이 형성 된 롤(Roll)(7)을 압점(

接)케 하여 반대로 회전케 하고 그 밀접부의 우측공간부쪽 하우징에는 통상의 연료분사변(8)과 점화플러그(9)을 설치하고 하단의 하우징(1)내벽요면(凹面)(10)에는 축(11')에 스프링(11)이 개입(介入)된 간막이(Partition)(12)을 설치하고 그 좌우 양측에는 흡기공(13)과 배기공(14)을 천설(穿設)하고 날개(3)에는 하우징(1)및 사이드하우징(15)(15')에 밀접토록 탄성의 U자형 시일(Seal)(16)을 감설(嵌設)하고 로오터(4)주연에 삭설(削設)한 원형의 홈에는 스프링와셔(spring washer)형의 시일링(ring)(16')을 끼워서 된것이다.

도면중 미설명부호 17,17' 는 롤축(軸), 18은 냉각수실, 19는 동력휠(Wheel)을 표시한 것임.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 표시하면 다음과 같다.

로오터(4)가 화살표 방향으로 회전하면 동일체로 돌출된 날개(Vane)(3)의 한쪽면이 흡기공(13)으로부터 새로운 공기를 흡입하고 반대쪽 면은 먼저 흡입되었던 공기를 압축하고, 로오터(4)상면에 밀접되어서 반대로 회동하는 롤(Roll)(7)의 요부(5)에 날개(3)가 맞물리게 될 무렵에는 크게 압축된 공기가 롤(7)중심에 형성된 작은 압축공기실(6)로 밀려들어 가고 날개(3)가 도2에 표시한 바와 같이 우측으로 이동하여 회전하는 롤(7)의 요부(5)에서 벗어날 때 압축공기실(6)내의 고압공기가 방출되면서 그 요부(5)가 하우징(1)내벽에 의하여 차폐(遮蔽)되는 순간 연료분사변(8)에서 연료가 분사됨과 동시에 점화플러그(9)에 의하여 착화하여 폭발한다.

이와 같이 로오터(4) 1 회전에 한번 폭발된 연소가스는 급속히 팽창하여 날개(3)에 고압력을 가하여 중심출력축(2)을 원활히 회전케 하고 그 팽창된 배기는 하방의 하우징(1)에 천설한 배기공(14)으로 급속히 배출된다.

상술과 같이 로오터(4)의 날개(3)가 하우징(1)내벽에 밀접하여 회전하다가 하방의 간막이(Partition)(12)를 밀면서 지나갈때는 축(11')에 개입된 스프링(11)의 탄력에 항(抗)하여 잠시 하우징(1)하단 내벽에 형성된 요면(10)에 포개져 누어 있다가 날개(3)가 지나간 뒤에 또 다시 원상으로 복귀하여 배기의 일부가 흡기공(13)쪽으로 이동하는 것을 차단하고 계속 배기공(14)으로 유도하여 배출한다.

그리고 로오터(4)주연에 삭설(削設)한 원형의 홈에 끼운 스프링와셔(spring washer)형의 실링(seal ring)(16')과 로오터 날개(3)에 감입(嵌入)된 U 자형 시일(seal)(16)은 하우징(1)내벽과 사이드하우징(15)(15')내벽에 긴밀히 탄압하기 때문에 연소가스누설(leakage)이 억제되므로 열효율이 향상된다.

본 발명을 실시함에 있어서, 로오터(4)주연과 롤(Roll)(7)주연을 작은 기어(Gear)로 형성하여 서로 맞물려 회전케 해도 무방하다.

그리고 롤(7)의 직경이 로오터(4)의 1/2인 경우 날개(3)를 2개로 증설하면 로오터(4) 1회전에 2번 폭발하므로 이론상 출력이 2배로 향상된다.

본 발명은 하우징(1)내에서의 로오터(rotor)및 롤(Roll)이 모두 회전운동이므로 기계손실이 적고, 소음,진동이 거의 없고 로오터(4)의 날개(Vane)(3)에 감입(嵌入)된 U자형 시일(Seal)(16)과 시일링(seal ring)(16')은 하우징(1)및 사이드하우징(15)의 내벽에 밀접되어서 기밀(氣密)이 확보되므로 열효율 향상으로 연비가 높아진다.

그리고 엔진의 중량, 부피가 작아서 마력당의 중량이 적고 제작성이 용이하므로 생산원가가 절감되는 잇점이 있다.

Claims

하우징(1)의 중심출력축(2)에 날개(3)가 돌성(突成)된 로오터(Rotor)(4)를 고정하고 이 로오터(4)의 원주면에는 요부(凹部)(5)와 중심의 압축공기실(6)이 형성된 롤(Roll)(7)을 압접(
接)케 하여 반대로 회전케 하고 그 밀접부의 우측공간부쪽 하우징(1)에는 연료분사변(8)및 점화플러그(9)을 설치하고 하단의 하우징(1)내벽요면(凹面)(10)에는 축(11')에 스프링(11)을 개입(介入)한 간막이(Partition)(12)을 설치하고 그 좌,우 양측에는 흡기공(13)과 배기공(14)을 천설(穿設)하고 날개(3)에는 하우징(1)및 사이드 하우징(15)(15')에 밀접토록 탄성의 U자형 시일(seal)(16)을 감설(嵌設)하고 로오터(4)주연에 삭설(削設)한 원형의 "홈"에는 스프링와셔(spring washer)형의 시일링(seal ring)(16')을 끼워서 된 것을 특징으로 하는 로우터리 엔진.