KR890002658B1 - 회전식 내연기관(Rotaring Internal Combustion Engine) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전식 내연기관(Rotaring Internal Combustion Engine)

제1도는 본 발명의 전체구성을 나타낸 측면상의 예시도.

제2도는 본 발명에 있어서 회전체부의 내부구성을 나타낸 분해사시도.

제3도는 본 발명에 있어서 회전체부의 종단면도.

제4도는 제3도 R부의 확대 단면도.

제5도는 본 발명에 있어서 실린더부의 구성을 나타낸 종단면도.

제6(a)도, 제6(b)도, 제6(c)도는 본 발명에 있어서 회전체부의 작동과정을 예시한 단면도.

제7도는 본 발명에 있어서 연소부의 구성을 나타낸 단면도.

제8(a)도, 제8(b)도, 제8(c)도는 본 발명에 있어서 실린더부의 작동과정을 예시한 단면도.

제9도는 본 발명에 있어서 돌개 회전부의 다른 실시예를 나타낸 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 회전체부 B : 실린더부

C : 과급기부 1 : 하우징

1a : 압축개스실 2 : 중심회전체

2a, 2a' : 회전체날개 3, 3', 3" : 유성회전체

3a, 3a' : 반달홈 4, 4' : 덮개판

5 : 배출구 6 : 흡입구

7, 7' : 씨일(seal) 8 : 크랭크축

9 : 케넥팅로드 10 : 피스톤

10a : 실린더 11 : 연소실

12 : 노즐 13 : 캠

14 : 실린더 중심기어 15, 15' : 전달기어

16 : 회전체 중심기어 16' : 보조기어

17, 17' : 첵크밸브 18 : 압축공기 유입구

19 : 압축공기 유출구 20 : 출력축

본 발명은 회전식 내연기관에 관한 것으로 특히 중심회전체와 유성회전체를 이용하여 내연기관의 폭발력을 일정하게 그리고 최대한으로 동력에 이용할 수 있게한 회전식 내연기관(Rotaring Internal Combustion Engine)에 관한 것이다. 통상의 피스톤 왕복 내연기관은 실린더의 가스 폭발력으로 피스톤의 왕복운동이 직접 커낵팅로드를 거쳐 회전력으로 변환되지 못하여 내연기관의 팽창 행정에서 폭발력이 60%정도만이 회전력으로 변환되는 것이다. 한편 이러한 결점을 보완한 내연기관으로서 웬켈(Wankel)식 로우터 기관이 알려져 있는바 웬켈식 로우터 기관은 하우징, 로우터, 편심축부로 구성된 구조로서 편심축이 편심회전체에 의하여 지지되면서 회전되도록 구성되어 있어 로우터가 편심되어 회전하므로 요동각이 생겨 기밀을 요하기 어려운 문제점이 있으며, 또한 회전력에 있어서는 피스톤 왕복기관과 같이 상사점 부근에서 가스압력이 충분히 회전력으로 변환되지 못하는 것이다. 이와같은 종래의 내연기관은 동일한 중량과 용적하에서 최대한의 출력을 발휘하기 위해 여러형태의 구조로 끊임없이 개발되어 왔으나 기존 내연기관의 일부를 변경하는 부분적인 개발에 그치고 있는 실정이다.

본 발명은 위에 서술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서 연소실의 폭발력을 회전체부를 통하여 회전력으로 변환되게 하여 출력을 일정하게 하고 회전력 및 기계손실을 최소화하며 기관의 열효율을 극대화하는데 목적이 있는 것으로 본 발명이 구조를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 다각형의 하우징(1)내부에 수개의 회전체 날개(2a)를 가진 중심회전체(2)와 그 둘레에 대향의 반달홈(3a)(3a')이 형성된 유성회전체(3)(3')(3")를 맞접되게 조립하고 덮개판(4)(4')에 축으로 설치하여 별도의 연소실(11)과 흡입구(6) 및 배출구(5)로 연통되게한 회전체부(A)와, 크랭크축(8)의 편심상에 축으로 설치된 커넥팅로드(9)로 연결된 피스톤(10)을 가지며 방사상으로 배열된 실린더(10a)가 첵크 밸브(17)(17')에 의하여 압축공기 유입구(18)을 통하여 실린더(10a)에 공기를 압송시키는 통상의 과급기부(C)를 순차적으로 결합하여 연동되도록 한 구조이다. 크랭크축(8)상에 설치된 실린더 중심기어(14)는 동일축상의 전달기어(15)와 맞물리고 전달기어(15')는 회전체 중심기어(16)와 맞물려 출력축(20)을 구동하도록 구성되어 있다. 회전체부(A)의 중심회전체(2)에 설치된 회전체날개(2a)(2a')는 유성회전체(3)의 반원주의 길이와 같게 일정간격으로 배열되며 날개(2a)(2a')의 길이는 반달홈(3a)(3a')의 반경과 부합하고 날개(2a)(2a')의 수는 유성 회전체(3)의 수보다 1개수 이상으로 구성되어 있다.

회전체부(A)의 중심회전체(2) 및 유성회전체(3)은 서로 맞물리는 미세한 치선이 형성되어 있고 그 측면둘레 및 날개(2a)(2a')첨단부에는 각각 씨일(7)(7')이 설치되어 기밀을 유지하도록 구성되어 있다. 회전체부(A)의 하우징(1)내부와 중심회전체(2)는 일정한 간격을 두고 있으며 날개(2a) 및 유성회전체(3)와 함께 압축개스실(1a)을 형성하도록 구성되어 있다. 회전체부(A)의 압축개스실(1a)은 각기 시계방향으로 일정간격을 둔 흡입구(6)와 배출구(5)와 연통되도록 구성되어 있다. 미설명부호 21은 연료유입구, 22, 22'는 밸브이다. 이와같이 구성된 본 발명의 작동에 있어서 제8도에 도시된 바와같이 과 급기(C)로 부터 유입구(18)을 통하여 실린더부(B)의 실린더(10a)로 공기를 압송시키는 동시에 제네레이터 등으로 크랭크축(8)을 시동시키므로써 피스톤(10)이 하강하게 되면 공기압에 의해 첵크밸브(17)가 열리고 실린더(10a)내의 피스톤(10)이 하사점에 이르면 흡입행정이 끝나고 다시 압축행정이 시작되는 것이다. 이러한 흡입행정 및 압축행정은 각 실린더(10a)에서 순차적으로 이루어지고 첵크밸브(17)(17')의 교호작동으로 압축공기는 유출구(19)를 통해 연소실(11)로 유입된다.

제7도에 도시된 바와 같이, 회전체부(A)와 별도로 설치된 각 연소실(11)에 유입된 압축공기는 연소실(11)일측에 설치된 분사노즐(12)에 의해 연료가 분사되고 연료와 혼합된 압축공기는 자연 발화되면서 폭발하게 되는 것이다. 폭발된 연료공기 혼합물은 연소실(11)일측에 설치된 밸브(22')가 캠(13)의 작동으로 열려 흡입구(6)을 따라 회전체부(A)내의 압축개스실(1a)에 이르게 되고 제6(a)도에 도시된 바와같이 날개(2a)를 시계방향으로 밀어주고 날개(2a)가 다음순서의 유성회전체(3')에 접근하기 직전에 배출구(5)로 배출된다. 이러한 공정은 각 실린더부(B)와 각 연소실(11)과 맞추어 순차적으로 반복되고 따라서 출력측(20)에 일정한 양의 동력을 최대한으로 전달하게 된다. 회전체부(A)의 중심회전체(2)와 유성회전체(3)(3')(3")는 미세한 치선으로 맞물려있고 씨일(7)(7')이 설치되어 압축개스의 기밀을 완전하게 해주고 있다. 또한 회전체부(A)의 유성회전체(3)(3')(3")와 날개(2a)(2a')의 갯수는 기관의 용도에 따라 증가되며 이에 따라 실린더부(B)의 실린더(10a) 및 연소실(11)의 숫자도 증가되는 것이다.

본 발명이 회전체부(A)의 구성은 제9도에 도시된 바와 같이 하우징(1)과 중심회전체(2)의 역할을 반대로 하여도 동일한 효과를 기대할 수 있는 바 즉, 중심회전체(2)내에 유성회전체(3)(3')(3")를 설치하는 한편 하우징(1)내부 둘레에 날개(2a)(2a')를 형성하여 압축개스실(1a)를 형성할수도 있는 것이다. 이러한 구조적 특징으로 인하여 본 발명은 통상의 피스톤에 의한 회전력의 손실을 극소화하고 일정한 회전력을 얻게 됨으로써 기관의 진동이 극히 적고 동일한 배기량당 출력이 크게 향상되는 것이다. 또한 회전체부(A)내의 중심회전체(2) 및 유성회전체(3)(3')(3")의 구성을 변화시켜 자동차나 선박, 항공기등에 다양하게 용도를 적합시킬 수 있는 특징이 있다.

Claims (6)

1. 다각형의 하우징(1)내부에 수개의 회전체날개(2a)를 가진 중심회전체(2)와 그 둘레에 대향의 반달홈(3a)(3a')이 형성된 유성회전체(3)(3')(3")를 맞접되게 조립하고 덮개판(4)(4')에 축으로 설치하여 별도의 연소실(11)과 흡입구(6) 및 배출구(5)로 연통되게 한 회전체부(A)와, 크랭크축(8)의 편심상에 축으로 설치된 커넥팅로드(9)로 연결된 피스톤(10)을 가지며 방사상으로 배열된 실린더(10a)가 첵크밸브(17)(17')에 의하여 압축공기 흡입구(18) 및 유출구(19)와 연통되는 실린더부(B)와, 압축공기 유입구(18)을 통하여 실린더(10a)에 공기를 압송시키는 통상의 과급기부(C)를 순차적으로 결합하여 연동되도록 한 회전식 내연기관.
2. 제1항에 있어서, 크랭크축(8)상에 설치된 실린더 중심기어(14)는 동일축상의 전달기어(15)와 맞물리고 전달기어(15')는 회전체 중심기어(16)와 맞물려 출력축(20)을 구동하도록 구성한 회전식 내연기관.
3. 제1항에 있어서, 회전체부(A)의 중심회전체(2)에 설치된 회전체날개(2a)(2a')는 유성회전체(3)의 반원주의 길이와 같게 일정간격으로 배열되며 날개(2a)(2a')의 길이는 반달홈(3a)(3a')의 반경과 부합하고 날개(2a)(2a')의 수는 유성 회전체(3)의 수보다 1개수 이상으로 구성한 회전식 내연기관.
4. 제1항에 있어서, 회전체부(A)의 중심회전체(2) 및 유성회전체(3)은 서로 맞물리는 미세한 치선이 형성되어 있고 그 측면둘레 및 날개(2a)(2a')첨단부에는 각각 씨일(7)(7')이 설치되어 기밀을 유지하도록 구성한 회전식 내연기관.
5. 제1항에 있어서, 회전체부(A)의 하우징(1)내부와 중심회전체(2)는 일정한 간격을 두고 있으며 날개(2a) 및 유성회전체(3)와 함께 압축개스실(1a)을 형성하도록 구성한 회전식 내연기관.
6. 제1항에 있어서, 회전체부(A)의 압축개스실(1a)은 각기 시계방향으로 일정간격을 둔 흡입구(6)와 배출구(5)와 연통되도록 구성한 회전식 내연기관.

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