KR20110088542A - 폐열 엔진 - Google Patents

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KR20110088542A
KR20110088542A KR1020117012631A KR20117012631A KR20110088542A KR 20110088542 A KR20110088542 A KR 20110088542A KR 1020117012631 A KR1020117012631 A KR 1020117012631A KR 20117012631 A KR20117012631 A KR 20117012631A KR 20110088542 A KR20110088542 A KR 20110088542A
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KR
South Korea
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valve
steam
piston
cylinder
crankshaft
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Application number
KR1020117012631A
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English (en)
Inventor
해리 쇼엘
Original Assignee
사이클론 파워 테크놀로지스, 인크.
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • F01B1/062Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B17/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
    • F01B17/02Engines
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

엔진은 상측 단부에 피스톤 헤드에 피벗회전가능하게 링크고정된 연결 로드 및 피스톤 헤드가 구비된 왕복운동식 피스톤을 각각 갖는 방사상으로 배열된 실린더를 포함한다. 각각의 연결 로드의 하측 단부는 크랭크샤프트의 크랭크 암 상에 회전가능하게 장착된 크랭크 디스크에 피벗회전가능하게 링크고정된다. 각각의 실린더에서 스팀 흡입 밸브는 방사상으로 연장된 밸브 스템의 내측 단부에서 스프링 가압 캠 팔로워와 연속적으로 계합되도록 크랭크 디스크의 회전에 의해 원형 경로 내에서 이동하는 베어링 캠 롤러에 의해 순간적으로 개방된다. 저압 스템 또는 가스는 실린더의 흡입 밸브가 순차적으로 개방됨에 따라 각각의 실린더의 상측 내로 주입되고, 이에 따라 각각의 실린더 내의 피스톤은 동력 행정이 강제되어 크랭크 디스크가 이동하고 크랭크샤프트가 회전한다. 피스톤의 복귀 행정을 통한 각각의 연결 로드의 각방향 이동은 피스톤 헤드 상의 배출 리드 밸브를 개방 위치로 보내며, 이에 따라, 배출 스팀이 응축기 챔버로 배출된다. 엔진은 자기-기동식이며, 내연기관, 폐물(예를 들어, 쓰레기 또는 그 외의 다른 고상 폐기물질) 또는 태양열로부터의 배출과 같은 외부 공급원으로부터 폐열을 이용하여 저압, 저온 범위에서 작동된다.

Description

폐열 엔진{WASTE HEAT ENGINE}
본 발명은 스팀 엔진에 관한 것으로, 보다 구체적으로 외부 공급원으로부터의 폐열을 이용하는 저압, 저온 자기-기동식 스팀 엔진에 관한 것이며, 엔진은 크랭크샤프트를 회전구동시키기 위한 왕복운동식 피스톤이 구비된 방사상으로 배열된 실린더를 포함한다.
고온 고압에서의 작동은 종래의 스팀 엔진 내에서 상당한 열 손실이 야기된다. 스팀 엔진은 전형적으로 크기가 크고 내연기관 및 디젤 엔진에 비해 효율적이지 못하기 때문에, (고온 및 고압에서 작동되지 않는다면) 모든 유형의 엔진 내에서 열의 손실은 엔진 효율을 상당히 감소시킨다. 따라서, 엔진이 작동 중 열 손실을 억제할 수 있는 것이 상당히 선호되며, 전체적인 엔진 효율을 향상시킬 수 있다. 게다가, 정상적인 엔진 작동뿐만 아니라 그 외의 다른 열 공급원으로부터의 폐열은 동력을 생성하기 위한 대안의 엔진 설계 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 내연 기관, 폐열로부터의 에너지는 폐물 버너(refuse burner), 또는 태양에너지 집열기가 작동 중 폐열로부터의 에너지는 전력 생성기를 작동시키기 위한 대안의 엔진의 작동에 사용될 수 있다.
전술한 내용을 고려할 때, 본 발명의 주요한 목적은 내연기관, 폐물(예를 들어, 쓰레기) 버너, 또는 태양열 집열기와 같은 외부 열 공급원으로부터의 폐열을 이용하고, 저압, 저온에서 작동되는 스팀 엔진을 제공하는 데 있다.
본 발명의 추가 목적은 외부 열 공급원으로부터의 폐열로 작동되는 스팀 엔진을 제공하는 데 있으며, 엔진은 자기-기동식이다.
본 발명의 추가 목적은 방사상 피스톤 형상을 갖는 스팀 엔진을 제공하는 데 있으며, 엔진은 2 psi 내지 200 psi의 작동 압력으로 저압, 저온 스팀을 이용하여 작동된다.
본 발명의 추가 목적은 225 °F 내지 600 °F의 저온 범위에서 작동되는 스팀 엔진을 제공하는 데 있다.
본 발명의 추가 목적은 외부 열 공급원으로부터의 폐열로 작동되는 스팀 엔진을 제공하는 데 있으며, 엔진은 전력을 생성하는데 유용하다.
본 발명의 추가 목적은 폐열을 이용하여 저온, 저압에서 작동되는 스팀 엔진을 제공하는 데 있으며, 엔진은 필요에 따라 크기와 출력을 증가하거나 감소시키기 위해 비율에 따라 크기가 조절된다.
본 발명의 이러한 및 그 외의 다른 목적은 첨부된 도면과 상세한 설명에 대해 보다 명확해진다.
본 발명은 상측 단부에 피스톤 헤드에 피벗회전가능하게 링크고정된 연결 로드 및 피스톤 헤드가 구비된 왕복운동식 피스톤을 각각 갖는 방사상으로 배열된 실린더를 포함하는 엔진에 관한 것이다. 각각의 연결 로드의 하측 단부는 크랭크샤프트의 크랭크 암 상에 회전가능하게 장착된 크랭크 디스크에 피벗회전가능하게 링크고정된다. 각각의 실린더에서 스팀 흡입 밸브는 방사상으로 연장된 밸브 스템의 내측 단부에서 스프링 가압 캠 팔로워(spring urged cam follower)와 연속적으로 계합되도록 크랭크 디스크의 회전에 의해 원형 경로 내에서 이동하는 베어링 캠 롤러에 의해 순간적으로 개방된다. 저압 스템 또는 가스는 실린더의 흡입 밸브가 순차적으로 개방됨에 따라 각각의 실린더의 상측 내로 주입되고, 이에 따라 각각의 실린더 내의 피스톤은 동력 행정이 강제되어 크랭크 디스크가 이동하고 크랭크샤프트가 회전한다. 피스톤의 복귀 행정을 통한 각각의 연결 로드의 각방향 이동은 피스톤 헤드 상의 배출 리드 밸브를 개방 위치로 보내며, 이에 따라, 배출 스팀이 응축기 챔버로 배출된다. 엔진은 자기-기동식이며, 내연기관, 폐물(예를 들어, 쓰레기 또는 그 외의 다른 고상 폐기물질) 또는 태양열로부터의 배출과 같은 외부 공급원으로부터 폐열을 이용하여 저압, 저온 범위에서 작동된다.
본 발명의 특징을 보다 잘 이해하기 위해, 첨부된 도면에 따른 하기 상세한 설명이 참고된다.
도 1은 폐열 엔진의 단면을 도시하는 도면.
도 2는 도 1에서 도면부호(2)로 도시된 영역을 절단한 단면도.
도 3은 폐열 엔진의 피스톤과 실린더 및 스파이더 베어링(즉, 크랭크 디스크)를 도시하는 상면도.
도 4는 폐열 엔진의 각각의 실린더 내로 저압 스팀 또는 가스의 주입을 제어하기 위한 흡입 밸브 제어 조립체와 스팀 흡입 밸브의 단면을 도시하는 상면도.
도 5A는 밸브 스템의 내측에서 하나의 캠 팔로워와 접촉하는 위치에 배열된 베어링 캡 롤러를 도시하는 도 4에서의 도면부호(5A)로 도시된 영역을 절단한 단면을 도시하는 상면도이며, 이에 따라 밸브 스템의 마주보는 단부 상의 흡입 밸브는 개방된 위치로 보내진다.
도 5B는 도 5A에 도시된 바와 같은 동일한 단면도이며, 베어링 캠 롤러는 베어링 캠 롤러의 회전 경로를 둘러싸는 캠 팔로워 가이드 링 주위에서 방사상으로 이격된 밸브 스템의 내측 단부 상에서 2개의 인접하게 배열된 캠 팔로워와 동시에 접촉하는 것으로 도시된다.
도 6은 실린더의 상측 내로 저압 스팀 도는 가스가 주입되도록 도 4에서의 도면부호(6)로 도시된 영역을 절단한 단면을 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 흡입 밸브가 폐쇄된 위치에 있는 것을 도시하는 단면도.
도 8A 내지 도 8D는 배기 행정을 통한 상측 사점 위치로부터의 실린더 내에서 피스톤의 왕복운동을 도시하는 도면.
도 9는 도 1의 선 9-9를 따라 절단한 부분적인 단면의 상면도.
도 10은 폐열 엔진의 외측의 사시도.
도면에서, 동일한 도면부호는 동일한 부분을 나타낸다.
일련의 도면, 우선 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 폐열 엔진(waste heat engine)이 도시되고 통상적으로 도면부호(10)로 도시된다. 엔진(10)의 상측 부분(12)은 실린더(20)가 방사상으로 배열된다. 저압(즉, 통상적으로 20 psi 내지 200 psi), 저온(즉, 통상적으로 225 ˚F 내지 600 ˚F) 스팀이 내연기관, 폐물(예를 들어, 쓰레기, 폐기물질) 버너, 또는 태양열 집열기와 같은 외부 열 공급원(도시되지 않음)으로부터 폐열을 이용하여 생성된다. 응축기(condenser, 30)로부터의 물은 스팀을 생성하기 위하여 폐열을 이용하여 외부 보일러(도시되지 않음) 내에서 가열된다. 저압, 저온 스팀은 엔진(10)의 상측 부분(12) 상에서 지지되는 통상적으로 원형의 매니폴드(18) 상에서 스팁 유입 포트(19)에 연결된 메인 라인(도시되지 않음)을 통과한다. 매니폴드(18)는 각각의 실린더(20)에서 흡입 밸브(intake valve)에 저압을 균등하게 분배하도록 구성되고 배열된다. 엔진(10)의 중심 부분(14)은 접힌 별-모양의 응축기 벽(34)에 의해 둘러싸인 챔버(32)를 포함한 응축기(condenser, 30)를 포함한다. 엔진(10)의 하측 부분(16)에는 응축기의 바닥에서 냉각 포트(44)를 통해 흡입 공기를 위로 안내하는 팬 블레이드 장치(42)를 포함한 블로워(blower, 40)가 포함된다. 블로워는 엔진 크랭크샤프트(engine crankshaft, 24)의 회전에 의해 구동된다. 냉각 공기는 접힌 벽 구조(34)의 외측을 둘러사는 공기 전달 덕트(46)를 통과하고 블로워 배출 포트(48)로부터 외부로 배출되어 응축기 챔버(32) 내의 배출 스팀이 냉각된다. 엔진 상의 유체 펌프(36)는 벨트 드라이브(belt drive, 37)에 의한 크랭크샤프트(24)의 회전에 의해 구동된다. 펌프(36)는 응축기 챔버(32)의 바닥에 수집된 액체 응집물을 스팀 생성 공급원(예를 들어, 보일러)으로 복귀시키며, 엔진(10)의 작동에 사용되는 저압, 저온 스팀을 생성하기 위해 폐열이 재차 사용된다.
도 3을 참조하면, 방사상으로 배열된 각각의 실린더(20)는 완전 피스톤 행정(full piston stroke)을 통해 실린더(20) 내에서 왕복운동을 하는 피스톤 헤드(52)를 포함한 왕복운동식 피스톤 조립체(reciprocating piston assembly, 50)를 포함한다. 연결 로드(54)는 피스톤 헤드(52)와 중심 크랭크 디스크 또는 스파이더 베어링(spider bearing, 60)에 피벗회전가능하게 링크고정된다. 보다 구체적으로, 각각의 피스톤 조립체(50)의 연결 로드(54)는 리스트 핀 베어링(wrist pin bearing, 56)을 이용하여 상측 단부에서 피스톤 헤드(52)에 피벗회전가능하게 링크고정된다. 유사하게, 연결 로드(54)의 하측 단부는 리스트 핀 베어링(58)을 이용하여 크랭크 디스크(60)에 피벗회전가능하게 링크고정된다. 크랭크 디스크(60)는 크랭크샤프트(24)에 편심 상태로 고정된다. 보다 구체적으로, 크랭크샤프트(24) 상의 크랭크 암은 크랭크 디스트(60)의 중심에 회전가능하게 끼워맞춤되어 크랭크 디스크(60)의 중심은 크랭크샤프트(24)의 종방향 축에 대해 오프셋 설정된다. 스팀이 각각의 실린더(20)의 상측으로 주입되고 피스톤(52)이 실린더 내에서 하향 이동됨에 따라, 연결 로드(54)는 피벗회전하고 크랭크샤프트(24) 상의 종방향 중심축에 대해 오프셋설정된 크랭크 디스크(60) 상에 힘을 전달하며, 이에 따라 크랭크 디스크(60)는 크랭크샤프트가 회전함에 따라 크랭크샤프트(24)의 중심 종방향 축 주위에서 궤도운동한다. 크랭크 디스크(60) 상에서 완전한 궤도 운동을 하고 크랭크샤프트(24)가 완전히 회전함에 따라 각각의 연결 로드(54)의 하측 피벗회전 단부는 도 8A 내지 도 8D의 화살표로 도시된 바와 같이 원형 경로를 통해 이동한다. 각각의 실린더와 연계된 제한기 핀(restrictor pin, 64)들은 크랭크 디스크(60)에 고정되고 각각의 연결 로드(54)의 각방향 편향(angular deflection)을 제한하기 위하여 연결 로드(54)의 하측 단부 상에서 이어(ear, 59)에 대해 접하도록 구체적으로 서로 이격되어 배열된다.
도 4 내지 도 7에는 스팀 주입 밸브 조립체(steam injection valve assembly)가 도시된다. 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 밸브 헤드(70)가 각각의 실린더의 상측에 위치된다. 밸브 헤드는 밸브 시트(valve seat, 72)와 밸브 캡(74)을 포함한다. 포핏 밸브(poppet valve, 76)는 개방 위치(도 6에 도시됨)와 폐쇄 위치(도 7에 도시됨) 사이에서 밸브 시트(72)에 대해 이동한다. 매니폴드(18)로부터의 스팀은 밸브 헤드(70) 내에서 밸브 챔버(78) 내로 안내되고, 포핏 밸브(76)가 개방될 때 스팀은 포트(80)를 통하여 실린더(20)의 상측으로 주입된다. 밸브 챔버(78)는 밸브(76)가 폐쇄 시 챔버(78) 내의 스팀의 온도를 유지시키기 위해 단열 재료(82)에 의해 둘러싸인다. 신장된 밸브 스템(84)은 도 4 내지 도 5B에 도시된 바와 같이 캠 팔로워 가이드 링(cam follower guide ring, 86)을 향하여 포핏 밸브(76)로부터 내측으로 연장된다.
도 4를 참조하면, 밸브 스템(84)은 실린더(20)와 동일한 방사상 형태로 배열되고, 밸브 스템(84)은 실린더의 상측에서 밸브 헤드(70)로부터 캠 팔로워 가이드 링(84)으로 내측을 향하여 연장된다. 밸브 스템(84)은 밸브 헤드(70)의 기저부에서 씰 글랜드(seal gland, 90)에 끼워맞춤되는 밸브 스템 튜브(88)를 통하여 각각 연장된다. 씰 패킹(seal packing, 91)과 O-링(92)은 밸브 헤드(70)로부터 스팀이 빠져나가는 것을 방지한다. 밸브 스템 튜브(88)의 마주보는 내측 단부는 캠 팔로워 가이드 링(86) 내로 연장되는 부착 튜브(94)에 끼워맞춤된다. 각각의 밸브 스템(84)의 단부에 끼워맞춤된 캠 팔로워(96)는 가이드 링의 내측 주변에 대해 균등하게 이격된 간격으로 캠 팔로워 가이드 링(86) 내에서 영역(87) 내로 내측을 향해 방사상으로 연장되도록 위치된다. 캠 팔로워(96)는 각각의 부착 튜브(94) 내에서 리턴 스프링(97)에 의해 가이드 링 내의 영역을 향하여 내측으로 가압된다.
볼 베어링 캠 롤러(100)는 크랭크샤프트에 링크고정된 크랭크 쓰로우(crank throw) 및/또는 스파이더 베어링의 상측에 연결된다. 캠 롤러(100)는 캠 팔로워 가이드 링(86)에 의해 둘러싸인 내측 영역에서 원형 경로 주위에서 궤도 운동한다. 캠 카운터-밸런스 웨이트(cam counter-balance weight, 102)는 캠 롤러가 캠 팔로워 가이드 링(86) 내의 편심 경로에서 이동함에 따라 캠 롤러(100)의 움직임을 안정화시킨다. 캠 롤러(100)는 밸브 스템(84)의 단부 상에서 캠 팔로워(96)와 접촉하도록 개별적으로 크기가 형성되고 구성되며 배열된다. 보다 구체적으로, 캠 롤러(100)가 궤도 경로 주위에서 이동함에 따라, 캠 롤러는 항시 하나 이상의 캠 팔로워(96)와 접촉한다. 크랭크샤프트(24)와 스파이더 베어링(60)을 구동시키기 위한 피스톤(50)의 운동은 또한 캠 롤러(100)를 원형 경로에서 이동시키기 위해 제공된다. 캠 롤러(100)가 각각이 캠 팔로워(96)와 접촉함에 따라, 연계된 밸브 스템(84)은 각각의 포핏 밸브(76)를 개방하기 위해 축방향의 외측을 향하여 가압되어 스팀이 연계된 실린더(20) 내로 주입된다. 전술한 바와 같이, 캠 롤러(100)는 항시 하나 이상의 캠 팔로워(96)와 접촉되며, 이에 따라 임의의 주어진 순간에 스팀은 하나 이상의 실린더 내로 주입된다. 캠 롤러(100)가 하나의 캠 팔로워(6)로부터 이격되는 방향으로 이동됨에 따라, 캠 롤러는 다음의 캠 팔로워(96)와 동시에 접촉하고, 이에 따라 2개의 인접한 실린더 내로 스팀이 주입되는 중첩 기간이 존재한다.
도 8A 내지 도 8D를 참조하면, 각각의 실린더(20) 내에서 각각의 피스톤 조립체(50)는 실린더의 내측 벽 표면과 계합되는 씰(53)이 구비된 피스톤 헤드(52)를 포함한다. 연결 로드(54)는 배기 행정 동안 각방향으로 이동되고(도 8D에 도시됨), 선단(apex)을 포함한 통상적으로 삼각형의 형상으로 형성된 연결 로드(54)의 상측 단부에서 밸브 리프터(valve lifter, 110)는 피스톤 헤드(52)의 상측에서 배출 리드 밸브(exhaust reed valve, 120)와 부딪친다. 밸브 리프터(110)는 패스너(122)에 의해 피스톤 헤드(52)에 고정된 리드 밸브 플랩(reed valve flap)의 스프링 작용력에 대해 이완된 위치(relaxed position)로부터 상승된 위치로 배출 리드 밸브(120)를 가압한다. 도 8D에 도시된 바와 같이 리드 밸브 플랩(120)이 개방 위치에 있을 때, 실린더의 상측 부분 내에서 저압 스팀은 피스톤 헤드(52)를 통해 형성된 포트(130)를 통해 방출되며, 이에 따라 스팀은 피스톤(50)이 상측 사점 위치(top dead center position)로 복귀됨에 따라 엔진(10)의 응축기 챔버(32) 내로 배출된다. 실린더(20) 내에서 피스톤(50)의 강제 운동에 의한 크랭크샤프트(24)의 피동 회전은 크랭크샤프트(24)와 알터네이터(alternator, 140) 사이에서 벨트 드라이브 또는 이와 유사한 링키지에 의해 알터네이터(140)(또는 그 외의 다른 전력 생성 장치)를 작동시키기 위하여 제공된다. 따라서, 엔진(10)의 작동은 전력을 생성하기 위해 제공된다.
엔진(10)은 자기-기동식(self- starting)인 것이 특히 선호된다. 일 선호되는 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이 전체 6개의 실린더를 포함하는 실린더(20)가 방사상으로 배열된다. 6개의 실린더의 방사상 배열은 자기-기동을 위해 특히 선호되며, 이에 따라 2개의 인접하게 위치된 실린더는 중첩 기간 동안 이의 흡입 밸브를 개방시키며, 임의의 주어진 순간에 2개의 피스톤은 크랭크샤프트의 회전 및 크랭크 디스크의 구동 모멘트에 대해 하향 동력 행정 시 스팀 압력 하에 있다.
본 발명이 선호되고 적합한 실시예에 따라 기술되고 예시될지라도, 본 발명으로부터의 변경은 하기 청구항에 정의된 바와 같이 본 발명의 사상과 범위 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims (4)

  1. -중심 영역을 둘러싸는 방사상 형태로 배열된 복수의 실린더를 포함하고, 각각의 실린더는 하향 동력 행정과 상향 복귀 배기 행정을 통해 작동가능하게 이동가능한 왕복운동식 피스톤 조립체를 가지며, 각각의 피스톤 조립체는 실린더 내에 이동가능하게 배열된 피스톤과 중심 영역에서 마주보는 제 2 단부에서 말단을 이루며 실린더로부터 연장되고 제 1 단부에서 상기 피스톤에 피벗회전가능하게 링크고정된 연결 로드를 포함하고,
    -상측 단부 부분과 하측 단부 부분을 포함하고 종방향 중심 회전축을 따라 상기 엔진을 통해 축방향으로 연장된 크랭크샤프트를 포함하고, 상기 크랭크샤프트는 상기 중심 종방향 축 주위에서 회전가능하며,
    -크랭크샤프트의 중심 종방향 축에 대해 오프셋 설정된 크랭크 디스크의 중시 피벗회전축 주위에서 이동가능하며 크랭크샤프트의 상측 단부 부분에 작동가능하게 링크고정된 크랭크 디스크를 포함하고, 이에 따라 상기 크랭크 디스크는 크랭크샤프트가 회전함에 따라 상기 중심 회전축 주위에서 궤도운동을 하며,
    -가압된 스팀을 실린더 내로 제어된 방식으로 주입하기 위해 매니폴드에 연결된 복수의 스팀 주입 밸브 조립체와 공급되는 스팀을 수용하기 위한 매니폴드를 포함한 스팀 분배 조립체를 포함하고, 각각의 상기 스팀 주입 밸브 조립체는 각각의 상기 실린더에 스팀 주입 밸브를 포함하고, 상기 스팀 주립 밸브는 각각의 실린더에 밸브 시트에 대한 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 작동가능한 밸브 부재를 포함하고, 주입 포트는 피스톤 위의 실린더의 내측과 밸브 시트 사이에서 연장되며, 각각의 스팀 주입 밸브는 밸브 부재로부터 내측 단부로 연장된 밸브 스템을 추가로 포함하고, 상기 내측 단부는 이에 끼워맞춤된 스프링 가압된 캠 팔로워를 가지며,
    -스프링 가압 캠 팔로워를 밸브 스템의 내측 단부에 연속적으로 계합시키고 밸브 시트로부터 밸브 부재를 순간적으로 이격시키기 위해 크랭크샤프트와 상기 크랭크 디스크가 회전 시 원형 경로 주위에서 이동가능한 캠 롤러를 포함하고, 이에 따라 주입 밸브는 개방되고 스팀은 실린더 내로 주입될 수 있어서 피스톤은 하향 동력 행정을 통해 강제되고 크랭크 디스크는 궤도 운동을 하여 크랭크샤프트가 회전하며,
    -배출 밸브를 형성하고 각각의 상기 실린더 내에서 피스톤의 상측에 고정된 리드 밸브 플랩을 포함하고, 상기 리드 밸브 플랩은 피스톤으로부터 적어도 부분적으로 이격되도록 상승된 상기 리드 밸브 플랩에 의해 형성되는 개방 위치와 피스톤의 상측에 대한 폐쇄된 위치 사이에서 이동가능하며,
    -각각의 연결 로드 상의 밸브 리프터를 포함하고, 상기 밸브 리프터는 피스톤이 상향 복귀 배기 행정의 정점에 도달됨에 따라 상기 리드 밸브 플랩과 계합되도록 배열되고 구성되며, 이에 따라 상기 리드 밸브 플랩이 들어올려지고 개방되어 실린더의 상측 부분 내의 스팀이 실린더를 통해 중심 영역 내로 배출되며,
    -배출 스팀을 수용하기 위한 중심 영역과 연통되는 응축기 챔버를 포함한 응축기를 포함하고,
    -응축기의 외측 표면에 걸쳐 냉각 공기흐름을 안내하도록 배열되고 구성된 블로워를 포함하고, 이에 따라 응축기 내의 스팀은 액체로 응축되며,
    -응축기로부터 외부 스팀 생성 공급원으로 액체를 퍼올리기 위하여 상기 크랭크샤프트이 회전에 의해 구동되는 펌프를 포함하고,
    -전력을 생성하기 위해 크랭크샤프트의 회전에 의해 작동되고 크랭크샤프트에 작동가능하게 링크고정된 전력 생성기를 포함하는 엔진.
  2. 제1항에 있어서, 마주보는 제 2 단부 상에 각각의 연결 로드의 마주보는 측면으로부터 돌출된 이어 부재와, 하향 동력 행정과 상향 복귀 배기 행정을 통해 상기 왕복운동식 피스톤 조립체가 이동되는 동안 각각의 연결 로드의 각방향 편향을 제한하기 위하여 연결 로드의 제 2 단부 상에서 상기 이어 부재와 계합되기 위한 상기 크랭크 디스크 상의 제한기를 추가로 포함하는 엔진.
  3. 제1항에 있어서, 중심 영역 주위에서 방사상으로 이격된 배열로 스프링 가압 캠 팔로워를 보유하기 위해 배열되고 구성되며, 중심 영역을 둘러싸는 캠 팔로워 가이드 링을 추가로 포함하는 엔진.
  4. 제1항에 있어서, 밸브 리프터는 각각의 상기 연결 로드의 제 1 단부 상에 통상적으로 삼각형 형상을 포함하고, 상기 통상적으로 삼각형 형상은 상기 피스톤이 상향 복귀 배기 행정의 정점에 도달됨에 따라 리드 밸브 플랩을 개방 위치로 이동시키고 리드 밸브 플랩과 계합되는 선단을 포함하는 엔진.
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