KR20110016296A

KR20110016296A - Linear generator of linear engine

Info

Publication number: KR20110016296A
Application number: KR1020090073926A
Authority: KR
Inventors: 김강출; 이영재; 표영덕; 조종표; 우영민; 권오석; 길범수; 김남열
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2011-02-17
Also published as: KR101088136B1

Abstract

PURPOSE: A parallel linear generator for a linear engine is provided to enable the miniaturization of an engine with maintaining efficiency and durability. CONSTITUTION: A parallel linear generator for a linear engine comprises a generator(300), a stator, and a magnet(313). The generator comprises an engine unit and a head unit. The engine is operated by fuel and air transmitted from a fuel tank. The head unit is formed on both ends of the engine and opens and closes fuel and air. The generator is formed on both sides of the linear engine and generates electricity by the operation of the engine. The stator comprises a body(310), a core(311), and a coil(312).

Description

Linear generator of linear engine

본 발명은 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터에 관한 것으로서, 코어와 코일로 이루어진 고정자와 영구자석인 마그네트로 이루어진 이동자로 구성되어 리니어 엔진에 병렬로 결합됨으로써, 기존의 리니어 엔진과 리니어 제너레이터가 직렬로 연결된 형태에 비해 커넥팅로드의 길이를 최소화하여 리니어 엔진/리니어 제너레이터를 소형화하고, 피스톤의 선형 왕복운동을 회전운동으로 변환하지 않고 바로 사용하기 때문에 피스톤의 측면 마찰저항이 크게 감소하여 효율이 증가하고, 종래의 크랭크 및 플라이 휠이 없기 때문에 무게 및 부피 측면에서 유리하여 엔진의 소형화가 가능한 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a parallel type linear generator of a linear engine, comprising a stator consisting of a core and a coil and a mover consisting of a magnet, which is a permanent magnet, coupled in parallel to a linear engine, where a conventional linear engine and a linear generator are connected in series. By minimizing the length of the connecting rod compared to the shape, the linear engine / linear generator can be miniaturized, and since the linear reciprocating motion of the piston is directly used without converting it into a rotary motion, the lateral frictional resistance of the piston is greatly reduced, thus increasing efficiency. The present invention relates to a parallel linear linear generator of a linear engine, which is advantageous in terms of weight and volume since there is no crank and fly wheel.

일반적으로, 기존 초소형 엔진의 경우에는 자동차 엔진(피스톤 및 크랭크 작동기구에 의한 4행정 또는 2행정 회전 왕복기관)을 축소시켜 만든다.In general, existing miniature engines are made by miniaturizing automobile engines (four-stroke or two-stroke rotary reciprocating engines by piston and crank actuators).

또한, 상기 엔진을 작게 제작해야 하기 때문에 압축비를 높이는 데 한계가 있고, 소기방식에 있어서 효율이 매우 우수한 유니플로우 소기 방식을 사용할 수 있으나 밸브 등의 주요 부품 증가로 인하여, 제작비용 및 구조적인 어려움이 있기 때문에 소형화가 어렵다.In addition, there is a limit to increase the compression ratio because the engine has to be made small, but the uniflow scavenging method which is very efficient in the scavenging method can be used, but the production cost and structural difficulties are increased due to the increase in the main parts such as valves. Because it is difficult to miniaturize.

그리하여, 일반적으로 아주 소형으로 제작하는 경우에는 4 행정 엔진보다는 비교적 구조가 간단한 2 행정 사이클(2 Stroke Cycle) 엔진을 채택하고 있으며, 2 행정 엔진의 경우에는 횡단 소기 및 루프 소기(Loop Scavenging) 방식을 적용하고 있다.Thus, in the case of very small production, a 2-stroke cycle engine is adopted which is relatively simpler than a 4-stroke engine, and the 2-stroke engine uses a cross-scavenging and loop scavenging method. It is applied.

여기서, 상기 엔진은 피스톤의 선형 왕복운동을 크랭크축과 플라이휠을 이용하여 회전운동으로 변환하는 왕복동형 엔진이며, 전기출력을 얻기 위해서 회전형 제너레이터를 엔진 크랭크축에 연결하여 사용하게 된다.Here, the engine is a reciprocating engine that converts a linear reciprocating motion of the piston into a rotational motion using a crankshaft and a flywheel, and is used by connecting a rotary generator to the engine crankshaft to obtain an electrical output.

그런데, 상기 회전형 제너레이터는 피스톤의 선형 왕복운동을 회전운동으로 변환하기 때문에 피스톤의 측면 마찰저항이 크게 증가하여 효율이 감소하고, 크랭크 및 플라이휠이 있기 때문에 무게 및 부피가 커져 소형화 엔진으로 제작하는 것이 불가능하여 사용에 제한이 생긴다.However, since the rotary generator converts the linear reciprocating motion of the piston into a rotational motion, the lateral frictional resistance of the piston is greatly increased and the efficiency is reduced. It is impossible to use and there is a limit to use.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems,

코어와 코일로 이루어진 고정자와 영구자석인 마그네트로 이루어진 이동자로 구성되어 리니어 엔진에 병렬로 결합됨으로써, 피스톤의 선형 왕복운동을 회전운동으로 변환하지 않고 바로 사용하기 때문에 피스톤의 측면 마찰저항이 크게 감소하여 효율이 증가하고, 종래의 크랭크 및 플라이 휠이 없기 때문에 무게 및 부피 측면에서 유리하고, 기존의 직렬 연결형 리니어 엔진/리니어 제너레이터에 비해 커넥팅로드의 길이를 최소화 할 수 있는 소형화가 가능한 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터를 제공하는데 목적이 있다.Composed of stator composed of core and coil and mover composed of magnet which is permanent magnet, coupled in parallel to the linear engine, the lateral frictional resistance of the piston is greatly reduced because it is used directly without converting the linear reciprocating motion of the piston into rotational motion. Increased efficiency, weight and volume advantages due to the absence of conventional cranks and flywheels, compared to conventional series-connected linear engines / linear generators, allows the miniaturization of linear engines to minimize the length of connecting rods. The purpose is to provide a linear generator.

또한, 상기 피스톤 및 실린더슬리브를 세라믹 재질로 제작함으로써, 엔진이 소형화될수록 단열손실이 증가하여 효율이 급격하게 줄어들고, 내구성 등이 악화되는 것을 개선할 수 있는 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, by manufacturing the piston and the cylinder sleeve made of a ceramic material, as the engine is miniaturized to provide a linear structure linear generator of the linear engine which can improve the efficiency of the thermal insulation loss is increased rapidly, durability and the like deteriorate. There is another purpose.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 연료탱크에서 전달되는 연료와 공기를 내부에 전달받아 작동하는 엔진부와, 상기 엔진부의 양측 끝단부에 구비되어 연료와 공기를 개폐하는 헤드부로 구성된 리니어 엔진의 양측면에 병렬로 구비되어 엔진부의 작동에 의해 전기가 발생되는 제너레이터에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is an engine unit for receiving and operating the fuel and air delivered from the fuel tank therein, and both sides of the linear engine comprising a head portion provided on both ends of the engine portion to open and close the fuel and air In the generator is provided in parallel to generate electricity by the operation of the engine,

상기 엔진부의 양측면에 병렬로 상호 이격되어 설치되고, 상호 대응되는 면에 코어가 설치되며, 상기 코어의 외주연에 코일이 각각 감겨서 부착되는 고정자(stator)와;A stator installed on both sides of the engine unit in parallel with each other and having cores installed on corresponding surfaces thereof, and coils wound around and attached to outer peripheries of the cores;

상기 병렬로 설치된 고정자의 사이에 구비되어 좌,우로 반복 슬라이딩되도록 영구자석인 마그네트로 이루어지는 이동자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터에 관한 것이다.And a mover made of a magnet that is a permanent magnet so as to be slid repeatedly to the left and right, provided between the stators installed in parallel. The parallel structured linear generator of a linear engine comprising:

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터는 코어와 코일로 이루어진 고정자와 영구자석인 마그네트로 이루어진 이동자로 구성되어 리니어 엔진에 병렬로 결합됨으로써, 피스톤의 선형 왕복운동을 회전운동으로 변환하지 않고 바로 사용하기 때문에 피스톤의 측면 마찰저항이 크게 감소하여 효율이 증가하고, 종래의 크랭크 및 플라이 휠이 없기 때문에 무게 및 부피 측면에서 유리하고, 기존의 직렬 연결형 리니어 엔진/리니어 제너레이터에 비해 커넥팅로드의 길이를 최소화 할 수 있어, 엔진의 소형화가 가능한 효과가 있다.As described above, the parallel-type linear generator of the linear engine of the present invention is composed of a stator composed of a core and a coil and a mover composed of a magnet, which is a permanent magnet, coupled in parallel to a linear engine, thereby rotating a linear reciprocating motion of a piston. Direct use without conversion to motion greatly reduces the lateral frictional resistance of the piston, increasing efficiency, and the absence of conventional crank and flywheels, which is advantageous in terms of weight and volume, and in conventional series-connected linear engine / linear generators. Compared with this, the length of the connecting rod can be minimized, so that the engine can be miniaturized.

또한, 상기 피스톤 및 실린더슬리브를 세라믹 재질로 제작함으로써, 엔진이 소형화될수록 단열손실이 증가하여 효율이 급격하게 줄어들고, 내구성 등이 악화되는 것을 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, by manufacturing the piston and the cylinder sleeve made of a ceramic material, as the engine is miniaturized, there is an effect that the thermal insulation loss increases, the efficiency is sharply reduced, durability and the like can be improved.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

본 발명은 연료탱크에서 전달되는 연료와 공기를 내부에 전달받아 작동하는 엔진부와, 상기 엔진부의 양측 끝단부에 구비되어 연료와 공기를 개폐하는 헤드부로 구성된 리니어 엔진의 양측면에 병렬로 구비되어 엔진부의 작동에 의해 전기가 발생되는 제너레이터에 있어서,The present invention is provided in parallel on both sides of the linear engine composed of an engine unit for receiving and operating the fuel and air delivered from the fuel tank therein, and a head unit provided at both ends of the engine unit to open and close the fuel and air engine In a generator in which electricity is generated by negative operation,

상기 병렬로 설치된 고정자의 사이에 구비되어 좌,우로 반복 슬라이딩되도록 영구자석인 마그네트로 이루어지는 이동자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a mover provided between the stators provided in parallel and formed of a magnet that is a permanent magnet so as to repeatedly slide left and right.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 제너레이터를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 엔진에 결합되는 리니어 제너레이터를 나타낸 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a linear generator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a linear generator coupled to a linear engine according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 리니어 엔진의 병렬구조식 리니어 제너레이터는 연료탱크에서 전달되는 연료와 공기를 내부에 전달받아 작동하는 엔진부(100)와, 상기 엔진부(100)의 양측 끝단부에 구비되어 연료와 공기를 개폐하는 헤드부(200)와, 상기 엔진부(100)의 양측면에 병렬로 구비되어 엔진부(100)의 작동에 의해 전기가 발생되는 제너레이터(300)를 포함하여 구성되는 병렬구조식 리니어 엔진에 일체형으로 형성되는 리니어 제너레이터(300)는 고정자와, 이동자로 구성된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the parallel generator of the linear engine of the present invention includes an engine unit 100 that operates by receiving fuel and air delivered from a fuel tank therein, and the engine unit 100. Is provided at both ends of the head portion 200 for opening and closing the fuel and air, and the generator 300 is provided in parallel on both sides of the engine unit 100 to generate electricity by the operation of the engine unit 100 The linear generator 300 integrally formed in the parallel-structure linear engine configured to include a stator and a mover.

상기 고정자(stator)는 도 1을 참고하여, 몸체(310)와 코어(311)와 코일(312)로 이루어지는데, 상기 몸체(310)는 직사각형의 형태로 형성되어 상기 엔진부의 양측면 상,하부에 상호 병렬로 이격되어 설치되고, 상기 몸체(310)의 양끝단면은 엔진부의 양측면에 걸쳐서 지지되도록 지지돌기가 돌출 형성되며, 상기 코어(311)는 몸체(310)가 상호 대칭되는 면(2개의 몸체(310)가 상호 마주보는 면)에 몸체(310)의 길이방향으로 길게 고정 설치된다.The stator is composed of a body 310, a core 311 and a coil 312 with reference to Figure 1, the body 310 is formed in the shape of a rectangle on the upper and lower sides of the engine portion Spaced apart in parallel to each other, both end surfaces of the body 310 is formed with a support protrusion protruding so as to be supported over both sides of the engine portion, the core 311 is a surface in which the body 310 is symmetric with each other (two bodies The 310 is fixedly installed in the longitudinal direction of the body 310 on the surface facing each other).

그리고, 상기 다수개의 코어(311)에 각각 코일(312)이 감기도록 설치되어 마 그네트의 좌,우 슬라이딩에 따라 전기를 발생시키는 것이다.In addition, the coils 312 are respectively wound around the plurality of cores 311 to generate electricity according to the left and right sliding of the magnet.

상기 이동자(mover)는 도 1을 참고하여, 영구자석인 마그네트(313)로 이루어져 코일(312)과 코일(312) 사이에 구비된다. 이때, 상기 마그네트(313)는 좌,우로 슬라이딩 되는데, 그러기 위해서 상기 링크(140)의 끝단부에 마그네트(313)가 일체형으로 결합된다. The mover is made up of a magnet 313 that is a permanent magnet and is provided between the coil 312 and the coil 312 with reference to FIG. 1. At this time, the magnet 313 is slid left and right, so that the magnet 313 is integrally coupled to the end of the link 140.

이로써, 상기 피스톤(130)의 좌,우 슬라이딩에 맞춰 링크(140)가 슬라이딩되고, 그에 따라, 상기 마그네트(313)도 동일한 방향으로 슬라이딩되는 것이다.Thus, the link 140 is slid in accordance with the left and right sliding of the piston 130, and thus the magnet 313 is also slid in the same direction.

그렇게, 상기 마그네트(313)가 좌,우로 슬라이딩되면서 코일(312)에 자기장이 발생하여 전기가 발생되고, 상기 제너레이터(300)는 외부와 연결되어 발생된 전기를 외부에 전달한다.As such, as the magnet 313 slides left and right, a magnetic field is generated in the coil 312 to generate electricity, and the generator 300 is connected to the outside to transmit the generated electricity to the outside.

이하에서는 리니어 엔진에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the linear engine will be described in detail.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 엔진을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 병렬구조식 리니어 엔진 시스템을 나타낸 수직 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 연소실과 에어펌프를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드부를 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드부를 나타낸 분해 사시도이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing a linear engine according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a vertical sectional view showing a parallel structured linear engine system according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention 6 is a schematic view showing a combustion chamber and an air pump according to the present invention, FIG. 6 is a front view showing a head unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an exploded perspective view showing a head unit according to an embodiment of the present invention.

도 3 또는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 리니어 엔진은 연료탱크에서 전달되는 연료와 공기를 내부에 전달받아 작동하는 엔진부(100)와, 상기 엔진부(100)의 양측 끝단부에 구비되어 연료와 공기를 개폐하는 헤드부(200)와, 상기 엔진부(100) 의 양측면에 병렬로 구비되어 엔진부(100)의 작동에 의해 전기가 발생되는 제너레이터(300)으로 구성된다. 여기서, 상기 제너레이터(300)는 상기에서 기술하였기에 다른 구성을 설명한다.As shown in FIG. 3 or 4, the linear engine is provided with an engine unit 100 that operates by receiving fuel and air delivered from a fuel tank therein and both ends of the engine unit 100. Head unit 200 for opening and closing the fuel and air, and the generator 300 is provided in parallel on both sides of the engine unit 100 is generated by the operation of the engine unit 100. Here, since the generator 300 has been described above, another configuration will be described.

상기 리니어 엔진부(100)는 연소실(110)과 에어펌프(150)와 공기이송부(180)의 구성에 대해 기술하겠다. The linear engine unit 100 will be described for the configuration of the combustion chamber 110, the air pump 150 and the air transfer unit 180.

상기 연소실(110)은 도 4을 참고하여, 내부에 연료와 공기가 유입되어 폭발이 이루어지도록 길이방향으로 관통홀(111)이 형성되고, 상기 관통홀(111)과 연통되어 연료의 폭발에 의해 발생하는 배기가스가 외부로 원활하게 배출되도록 연소실(110)의 상부면에 배기포트(112)가 형성되며, 상기 관통홀(111)과 연통되어 공기가 유입되도록 연소실(110)의 하단면에 흡기포트(113)가 형성된다. 이때, 상기 배기포트(112)와 흡기포트(113)는 연소실(110)의 양끝단부 상,하부면에 각각 형성되는데, 흡기포트(113)의 경우 에어펌프(150)에서 이송된 공기가 원활하게 이송되기 위해 흡기포트를 45도 각도로 경사지게 형성하였고, 배기포트(113)의 경우 연소실(110)에서 연료의 폭발로 발생된 배기가스가 신속히 배출되기 위해 피스톤 슬리브(120) 상단에 사각형 형태의 90도 각도로 형성된다.The combustion chamber 110 has a through-hole 111 formed in the longitudinal direction such that fuel and air are introduced into the combustion chamber 110 with reference to FIG. 4, and communicates with the through-hole 111 to explode the fuel. An exhaust port 112 is formed on an upper surface of the combustion chamber 110 so that the generated exhaust gas is smoothly discharged to the outside, and is in communication with the through hole 111 so that air is introduced into the lower surface of the combustion chamber 110. The port 113 is formed. At this time, the exhaust port 112 and the intake port 113 are formed on the upper and lower surfaces of both ends of the combustion chamber 110, respectively, in the case of the intake port 113, the air transferred from the air pump 150 smoothly The intake port is formed to be inclined at an angle of 45 degrees to be transported, and in the case of the exhaust port 113, a rectangular 90 is formed on the top of the piston sleeve 120 in order to quickly discharge the exhaust gas generated by the explosion of the fuel in the combustion chamber 110. It is formed at an angle.

또한, 상기 연소실(110)의 양측면에는 피스톤축(132)에 관통된 링크(140)가 외부로 돌출되도록 링크가이드홀(114)이 형성되고, 상기 링크가이드홀(114)은 연소실(110)의 길이방향으로 일정간격 형성되어 링크(140)가 도면상 좌,우로 움직일 수 있다.In addition, link guide holes 114 are formed on both side surfaces of the combustion chamber 110 so that the link 140 penetrated through the piston shaft 132 is protruded to the outside, and the link guide hole 114 is formed in the combustion chamber 110. The link 140 may move left and right in the drawing by being formed at regular intervals in the longitudinal direction.

여기서, 상기 연소실(110)의 관통홀(111)에는 세라믹 재질의 피스톤 슬리 브(120)가 결합되고, 상기 피스톤 슬리브(120)의 내부 길이방향으로 피스톤홀(121)이 형성되며, 상기 피스톤 슬리브(120)의 상,하부면과 양측면에는 연소실(110)의 배기포트(112)와 흡기포트(113) 및 링크가이드홀(114)의 위치에 맞춰 동일한 다수개의 홀(122)이 형성된다.Here, the piston sleeve 120 of the ceramic material is coupled to the through-hole 111 of the combustion chamber 110, the piston hole 121 is formed in the inner longitudinal direction of the piston sleeve 120, the piston sleeve On the upper and lower surfaces and both sides of the 120, the same plurality of holes 122 are formed in accordance with the positions of the exhaust port 112, the intake port 113 and the link guide hole 114 of the combustion chamber 110.

그리고, 상기 피스톤 슬리브(120)의 피스톤홀(121)에는 세라믹 재질의 피스톤(130)이 설치되고, 상기 피스톤(130)은 연소실(110)의 폭발에 의해 좌,우로 슬라이딩되며,In addition, a piston 130 of ceramic material is installed in the piston hole 121 of the piston sleeve 120, and the piston 130 is slid left and right by the explosion of the combustion chamber 110.

상기 피스톤(130)은 도 4을 참고하여, 피스톤헤드(131)와 피스톤축(132)으로 이루어진다. 이때, 상기 피스톤축(132)의 중앙부에는 링크(140)가 피스톤(130)과 직각으로 관통될 수 있도록 링크연결홀(133)이 형성된다. The piston 130 is made of a piston head 131 and a piston shaft 132 with reference to FIG. At this time, the link connecting hole 133 is formed in the central portion of the piston shaft 132 so that the link 140 can pass through the piston 130 at a right angle.

상기 에어펌프(150)는 도 4 또는 도 5을 참고하여, 연소실(110)의 양측면에 병렬식으로 구비되어 연소실(110)의 작동에 맞춰 공기가 발생되도록 내부의 길이방향으로 공기홀(151)이 형성되고, 상기 공기홀(151)을 통해 발생된 공기는 헤드부(200)에 전달되어 연소실(110)에 전달되며, 상기 제너레이터(300)가 구비되도록 에어펌프(150)의 중앙부에 결합홈(152)이 형성된다. 이때, 상기 결합홈(152)에는 제너레이터(300)의 고정자가 연결되어 구비되도록 다수개의 거치대(153)가 더 형성된다.The air pump 150 is provided in parallel to both sides of the combustion chamber 110 with reference to Figure 4 or 5, the air hole 151 in the longitudinal direction of the interior to generate air in accordance with the operation of the combustion chamber 110 Is formed, the air generated through the air hole 151 is delivered to the head portion 200 is delivered to the combustion chamber 110, the coupling groove in the central portion of the air pump 150 to be provided with the generator 300 152 is formed. At this time, a plurality of cradle 153 is further formed in the coupling groove 152 so that the stator of the generator 300 is connected and provided.

여기서, 상기 에어펌프(150)는 연소실(110)과 일체형으로 형성되는데, 본 발명에서는 연소실(110)과 에어펌프(150)가 하나의 블록으로 단면상 "H" 형태의 몸체블록으로 형성되고, 중앙부가 연소실(110)이며, 양측부가 에어펌프(150)가 되는 것 이다. 이때, 상기 몸체블록의 양측면 홈이 제너레이터(300)가 구비될 결합홈(152)이다.Here, the air pump 150 is formed integrally with the combustion chamber 110, in the present invention, the combustion chamber 110 and the air pump 150 is formed as a block of the body block of the "H" shape in one block, the central portion Is the combustion chamber 110, and both sides will be the air pump 150. At this time, both side grooves of the body block are coupling grooves 152 to be provided with the generator 300.

그리고, 상기 에어펌프(150)의 공기홀(151)에는 세라믹 재질의 공기피스톤 슬리브(160)가 삽입 설치되고, 상기 공기피스톤 슬리브(160)의 내부는 길이방향으로 공기피스톤홀(161)이 형성되며, 상기 공기피스톤홀(161)에 세라믹 재질의 공기피스톤(170)이 삽입되어 연소실(110)의 폭발에 맞춰 좌,우로 슬라이딩된다. 이때, 상기 공기피스톤 슬리브(160)는 에어펌프(150)의 공기홀(151)에 삽입시, 에어펌프(150)의 결합홈(152) 부위에서 외부로 노출되지 않도록 하나의 에어펌프(150)에 두개의 공기피스톤 슬리브(160)가 설치된다.In addition, an air piston sleeve 160 made of a ceramic material is inserted into the air hole 151 of the air pump 150, and the air piston hole 161 is formed in the longitudinal direction of the inside of the air piston sleeve 160. The air piston 170 of a ceramic material is inserted into the air piston hole 161 to slide left and right according to the explosion of the combustion chamber 110. At this time, the air piston sleeve 160 is inserted into the air hole 151 of the air pump 150, one air pump 150 so as not to be exposed to the outside from the coupling groove 152 of the air pump 150 Two air piston sleeves 160 are installed therein.

또한, 상기 공기피스톤(170)은 공기피스톤헤드(171)와 공기피스톤축(172)으로 이루어진다. 이때, 상기 공기피스톤축(172)의 중앙부에는 링크(140)가 공기피스톤(170)과 직각으로 관통될 수 있도록 피스톤(130)과 동일한 링크연결홀(173)이 형성된다.In addition, the air piston 170 includes an air piston head 171 and an air piston shaft 172. In this case, a link connection hole 173 identical to the piston 130 is formed in the center portion of the air piston shaft 172 so that the link 140 may pass through the air piston 170 at a right angle.

여기서, 상기 피스톤(130)과 공기피스톤(170) 사이에는 직각으로 링크(140)가 설치되어 상호 연결시켜 피스톤(130)이 폭발에 의해 슬라이딩 시, 공기피스톤(170)도 동일한 방향으로 슬라이딩된다.Here, the link 140 is installed at right angles between the piston 130 and the air piston 170 to interconnect the piston 130 when the piston 130 is slid by the explosion, the air piston 170 also slides in the same direction.

또한, 상기 공기피스톤헤드(171)의 양끝단부에는 공기피스톤(170)의 좌,우 슬라이딩 시, 탄성력으로 지지되도록 스프링(174)이 형성되고, 상기 스프링(174)은 공기홀(151)에 구비되어 공기피스톤(170)과 에어펌프 헤드(220) 사이에 설치된다. 상기 스프링(174)의 역할은 이하에서 에어펌프 헤드(220)를 기술할 때 상세하게 설 명하기로 한다.In addition, springs 174 are formed at both ends of the air piston head 171 so as to be supported by an elastic force when the air piston 170 slides left and right, and the spring 174 is provided in the air hole 151. And is installed between the air piston 170 and the air pump head 220. The role of the spring 174 will be described in detail when describing the air pump head 220 hereinafter.

상기 공기이송부(180)는 도 4을 참고하여, 연소실(110)과 하단부에 구비되어 양끝단부가 헤드부(200)와 연결되고, 상기 에어펌프(150)에서 발생 된 공기가 헤드부(200)를 거쳐 공기이송부(180)를 통해 연소실(110)에 전달되도록 공기이송부(180)의 내부에는 공기이송로(181)가 형성된다.The air transfer unit 180 is provided with the combustion chamber 110 and the lower end with reference to Figure 4, both ends are connected to the head portion 200, the air generated in the air pump 150 head portion 200 An air transport path 181 is formed inside the air transport unit 180 to be transmitted to the combustion chamber 110 through the air transport unit 180 through the air transport unit 180.

여기서, 상기 공기이송로(181)는 공기이송부(180)의 양끝단부에서 각각 형성되어 연소실(110)의 흡기포트(113)와 연결되는데, 이때, 상기 하나의 공기이송로(181)는 흡기포트(113)의 타측과 연결되고 다른 하나의 공기이송로(181)은 일측의 흡기포트(113)와 연결되어 두 개의 흡기포트(113)에 공기이송로(181)가 상호 엇갈려서 연결된다. 즉, 상기 에어펌프(150)의 일측에서 보낸 공기가 연소실(110)의 타측에 유입되는 방식이다.Here, the air transport path 181 is formed at each end of the air transport unit 180 is connected to the intake port 113 of the combustion chamber 110, wherein the one air transport path 181 is an intake port The other air transport path 181 is connected to the other side of the 113 is connected to the intake port 113 of the one side is connected to the air intake path 181 to the two intake ports 113 are crossed with each other. That is, the air sent from one side of the air pump 150 is introduced into the other side of the combustion chamber (110).

상기 헤드부(200)는 연소실 헤드(210)와 에어펌프 헤드(220)로 구성되는데, 상호 일체형으로 하나의 블록몸체에 의해 이루어지고, 중앙부가 연소실 헤드(210)이고, 상기 연소실 헤드(210)의 양측부로 에어펌프 헤드(220)이다. 여기서, 상기 헤드부(200)는 연소실(110)의 관통홀(111)과 에어펌프(150)의 공기홀(151)을 외부와 차단 및 개방시키는 역할을 한다.The head portion 200 is composed of a combustion chamber head 210 and the air pump head 220, integrally formed by a single block body, the central portion is the combustion chamber head 210, the combustion chamber head 210 Both sides of the air pump head 220. Here, the head part 200 serves to block and open the through hole 111 of the combustion chamber 110 and the air hole 151 of the air pump 150 from the outside.

상기 연소실 헤드(210)는 도 6 및 도 7를 참고하여, 연소실(110)의 끝단부에 구비되는데, 상기 관통홀(111)에 삽입되어 지지되도록 연소실 헤드(210)의 일단면에는 삽입부(211)가 돌출 형성되고, 상기 삽입부(211)에는 연료를 초기 점화시킬 점화플러그(215)가 삽입 설치되도록 삽입홀(212)이 중앙부를 관통 형성된다.The combustion chamber head 210 is provided at the end of the combustion chamber 110 with reference to FIGS. 6 and 7, and an insertion portion is formed at one end surface of the combustion chamber head 210 so as to be inserted into and supported in the through-hole 111. 211 is formed to protrude, and the insertion part 211 is formed with an insertion hole 212 penetrating through the center part so that the spark plug 215 for initial ignition of fuel is inserted therein.

여기서, 상기 삽입부(211)의 반대측인 연소실 헤드(210)의 일단면에는 외부의 연료가 유입되도록 연료유입홈(213)이 형성되고, 상기 연료유입홈(213)을 통해 유입된 연료가 연소실의 관통홀(111) 내부에 이송되도록 연료이송홀(214)이 형성된다. 이때, 상기 연료이송홀(214)은 일측이 연료유입홈(213)의 일단면과 연통되고 타측은 삽입부(211)의 일단면과 관통 형성되어 연료를 관통홀(111)의 내부까지 이송시킨다.Here, a fuel inlet groove 213 is formed in one end surface of the combustion chamber head 210 opposite to the inserting portion 211 so that external fuel flows in, and the fuel introduced through the fuel inlet groove 213 is in the combustion chamber. The fuel transfer hole 214 is formed to be transferred into the through hole 111. At this time, one side of the fuel transfer hole 214 is in communication with one end surface of the fuel inlet groove 213 and the other side is formed through the one end surface of the insertion portion 211 to transfer the fuel to the inside of the through hole 111. .

또한, 상기 연료이송홀(214)은 연료유입홈(213)의 두께보다 얇게 형성되어 연료가 기화되어 관통홀(111)의 내부에 분사되고, 상기 연료가 원활하게 이송되도록 경사지게 형성된다.In addition, the fuel transfer hole 214 is formed to be thinner than the thickness of the fuel inlet groove 213, the fuel is vaporized and injected into the through hole 111, it is formed to be inclined so as to smoothly transport the fuel.

상기 에어펌프 헤드(220)는 도 6 및 도 7를 참고하여, 연소실 헤드(210)의 양측면에 일체형으로 형성되는데, 상기 에어펌프(150)의 끝단부에 구비되어 외부의 공기가 에어펌프(150)의 공기홀에 유입되도록 공기이송홀(221)이 형성되고, 상기 공기이송홀(221)을 압력차에 의해 개폐하도록 리드밸브(REED VALVE,222)가 형성된다.6 and 7, the air pump head 220 is integrally formed on both sides of the combustion chamber head 210. The air pump head 220 is provided at an end of the air pump 150 so that the outside air is air pump 150. An air transfer hole 221 is formed to be introduced into the air hole of the), and a reed valve REEVEVE 222 is formed to open and close the air transfer hole 221 by a pressure difference.

또한, 상기 연소실 헤드(210)와 에어펌프 헤드(220)의 내부에는 에어펌프(150)의 공기가 공기이송부(180)에 전달되도록 공기연결로(223)가 형성되고, 상기 공기연결로(223)의 일측은 에어펌프 헤드(220)의 공기이송홀(221) 측면에 연통되고 타측은 삽입부(211)가 형성된 연소실 헤드(210)의 하단면에 관통된다. 이때, 상기 공기연결로(223)는 공기이송부(180)의 공기이송로(181)와 연결된다.In addition, an air connection path 223 is formed in the combustion chamber head 210 and the air pump head 220 so that air of the air pump 150 is transferred to the air transfer unit 180, and the air connection path 223 is provided. One side of the) is in communication with the air transfer hole 221 side of the air pump head 220, the other side is penetrated through the lower surface of the combustion chamber head 210, the insertion portion 211 is formed. In this case, the air connection path 223 is connected to the air transfer path 181 of the air transfer unit 180.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 제너레이터를 나타낸 분해 사시도이고, 1 is an exploded perspective view showing a linear generator according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 엔진에 결합되는 리니어 제너레이터를 나타낸 사시도이고,2 is a perspective view showing a linear generator coupled to a linear engine according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 엔진을 나타낸 분해 사시도이고, 3 is an exploded perspective view showing a linear engine according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 병렬구조식 리니어 엔진 시스템을 나타낸 수직 단면도이고, Figure 4 is a vertical cross-sectional view showing a parallel structured linear engine system according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 연소실과 에어펌프를 나타낸 개략도이고, 5 is a schematic view showing a combustion chamber and an air pump according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드부를 나타낸 정면도이고, 6 is a front view showing a head unit according to an embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드부를 나타낸 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view showing a head unit according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 엔진부 110 : 연소실100: engine 110: combustion chamber

120 : 피스톤 슬리브 130 : 피스톤120: piston sleeve 130: piston

140 : 링크 150 : 에어펌프140: link 150: air pump

160 : 공기피스톤 슬리브 170 : 공기피스톤160: air piston sleeve 170: air piston

180 : 공기이송부 200 : 헤드부180: air transfer portion 200: head portion

210 : 연소실 헤드 220 : 에어펌프 헤드210: combustion chamber head 220: air pump head

300 : 제너레이터 310 : 몸체300: generator 310: body

311 : 코어 312 : 코일311 core 312 coil

313 : 마그네트 314 : 지지돌기313: magnet 314: support protrusion

Claims

A linear engine including an engine unit 100 that receives fuel and air delivered from a fuel tank and operates therein, and a head unit 200 provided at both ends of the engine unit 100 to open and close fuel and air. In the generator 300 is provided on both sides of the parallel to generate electricity by the operation of the engine unit 100,

Body 310 which is spaced apart from each other in parallel on both sides of the engine unit 100, the core 311 is installed on the corresponding surface of the body 310 and the outer periphery of the core 311 A stator comprising a coil 312 wound and attached to each other;

A mover made of a magnet 313 which is provided between the stators provided in parallel and permanent magnets so as to repeatedly slide left and right;

Parallel structure type linear generator of the linear engine, characterized in that comprises a.

The method of claim 1,

The stator body 310 is a linear generator linear generator of the linear engine, characterized in that the support protrusions 314 are formed on both sides to be installed on the side of the engine unit (100).

According to claim 1, The engine unit 100,

Through-holes 111 are formed in the longitudinal direction to explode by injecting fuel and air therein, and communicate with the through-holes 111 so that the exhaust gas generated by the explosion of fuel is discharged to the outside. A rectangular exhaust port 112 inclined at 90 degrees is formed, and an intake port 113 is formed to be inclined at 45 degrees at a lower end surface to communicate with the through hole 111 so that air is introduced therethrough, and the through hole 111 is formed. Piston sleeve 120 is inserted into the installation, the piston 130 is installed in the interior of the piston sleeve 120 and the combustion chamber 110 to slide left and right;

Air holes 151 are formed in both longitudinal sides of the combustion chamber 110 in the longitudinal direction of the air so that air is generated in accordance with the operation of the combustion chamber 110, and the air generated through the air holes 151 It is transmitted to the head portion 200, the coupling groove 152 is formed in the center portion so that the generator 300 is provided, the air piston sleeve 160 is inserted into the air hole 151 is installed, the air piston sleeve When the air piston 170 is installed in the interior of the 160 and the left and the right, and the spring 174 is installed at both ends of the air piston 170, when the left and right sliding of the air piston 170, An air pump 150 supported by an elastic force;

It is provided in the combustion chamber 110 and the lower end, both ends are connected to the head portion 200, the air flow path therein so that the air generated in the air pump 150 is delivered to the combustion chamber through the head portion 200 ( An air transfer unit 180 on which 181 is formed;

The method of claim 3, wherein

Between the piston 130 and the air piston 170, when sliding the piston 130, a link 140 for interconnecting so that the air piston 170 also slides in the same direction is further formed of the linear engine Parallel structure linear generator.

The method of claim 4, wherein

Magnets 313 are integrally coupled to both ends of the link 140 so that the magnet 313 repeatedly slides left and right in accordance with the sliding of the piston 130. The linear generator of the linear engine of the linear engine.

The method of claim 3, wherein

Parallel coupling type linear generator of a linear engine, characterized in that the coupling groove 152 is further formed with a plurality of cradle 153 so that the stator of the generator 300 is connected to be provided.

The method of claim 3, wherein the head portion 200,

It is provided at the end of the combustion chamber 110, the insertion portion 211 is protrudingly formed on one end surface to be inserted and supported in the through hole 111, the spark plug 215 to explode fuel in the insertion portion 211 The insertion hole 212 is formed through the insertion hole 212, the fuel inlet groove 213 is formed so that external fuel flows into one end of the opposite side of the insertion portion 211, the fuel inlet groove 213 A combustion chamber head 210 formed of a fuel transfer hole 214 communicating with one end surface of the fuel inlet groove 213 so that fuel introduced through the fuel cell is transferred into the through hole 111 of the combustion chamber;

It is formed integrally on both sides of the combustion chamber head 210, is provided at the end of the air pump 150, the air transfer hole 221 so that the outside air flows into the air hole 151 of the air pump 150 Is formed, the air pump head 220 is formed with a reed valve (REED VALVE, 222) to open and close the air transfer hole 221 by the pressure difference;