KR930002468Y1 - 스터어링 엔진 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스터어링 엔진

제1도는 본 고안 스터어링 엔진의 구조를 나타낸 단면도.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.

제3도는 종래 스터어링 엔진의 개략 구성도.

제4도는 종래 스터어링 엔진에 사용된 쿨러의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 5, 6 : 상, 하판재

7 : 냉각튜브 8 : 매니폴드

9 : 구멍

본 고안은 스터어링 엔진(Stirling Engine)의 구조에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 작동가스의 냉각작용을 하는 쿨럭(Cooler)를 운동포트(port)인 실린더의 원주턱에 설치하여 엔진의 구조를 보다 단순화시키고 작동유체의 누설을 방지하여 흐름을 원활하게 할 수 있는 새로운 구조의 스터어링 엔진을 제공하기 위한 것이다.

첨부도면 제3도에는 일반적인 스터어링 엔진의 구조가 개략도로 도시되어 있으며, 스터어링 엔진은 실린더(21)내에 설치되어 실린더의 내부공간을 팽창실(A)과 압축실(B)로 구획하여 주는 디스플레이서(Displacer)(22)와, 작동가스의 팽창압력에 의해 승, 하강 운동을 하면서 동력을 크랭크샤프트(24)에 전달하는 피스턴(23)과, 작동가스의 가열을 위한 히터튜브(25)와, 작동가스의 냉각을 위한 쿨러(C)와, 재생기(26)등으로 구성되어 있다.

상기한 스터어링 엔진 구조에서 작동가스가 재생기(26)를 통과하여 히터튜브(25)를 지날 때에는 팽창실(A)의 압력이 증가함에 따라 디스플레이서(22)가 하강함과 동시에 피스턴(23)이 하강을 하게되고, 반대로 작동가스가 쿨러(C)를 지날때에는 압력의 감소에 따라 디스플레이서(22)와 피스턴(23)이 상승하게 되며, 이러한 피스턴(23)의 반복적인 상승과 하강운동에 의해 크랭크샤프트(24)에 동력이 연속적으로 전달된다.

종래 스터어링 엔진에 사용되어온 쿨러(C)는 제4도와 같이 하우징(27)의 내부에 설치된 상, 하판재(28), (29) 사이에 다수의 냉각튜브(30)를 용접으로 고정하고, 또한 작동가스가 각냉각튜브(30)로 고루 지날수 있게 하기 위한 매니폴드(Manifold)(31)를 설치한 구조로 되어 있으며, 압축실(B)에 연결된 연결관(32)을 통해 하우징 내로 들어온 작동가스는 냉각수관을 통해 하우징내를 순환하는 냉각수에 의해 냉각된후 재생기(20) 방향으로 이동하게 된다.

그러나 상기한 종래의 스터어링 엔진은 매니폴드(31)에 의해 작동가스의 흐름을 안내하는 구조이어서 고압의 작동가스에 견디기 위해서는 매니폴드(31)자체를 고압에 견딜수 있도록 제작해야 한다.

따라서 쿨러의 외형이 커지고 쿨러의 제작비용이 많이 들게 되며, 쿨러의 외형이 커짐에 따라 엔진의 전체크기도 커지게 된다.

또 쿨러가 실린더와는 별도로 설치되어 연결관에 의해 연결되기 때문에 작동가스의 누설우려가 그만큼 커지게 되고 작동가스가 누설되는 경우 엔진의 성능이 저하되는 문제점도 있다.

본 고안의 목적은 쿨러를 구성하는 부품들을 실린더의 원부벽에 직접 고정한 새로운 구조의 스터어링 엔진을 제공하기 위한 것이며, 이러한 구조에 의해 전술한 바와같은 모든 문제점을 해소할 수 있게 된다.

이하 본 고안을 첨부된 도면 제1도와 제2도를 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 제1도는 본 고안에 의한 스터어링 엔진의 전체구조를 나타낸 단면도로서, 실린더(1)내에 디스플레이서(2)가 설치되어 실린더내의 공간을 팽창실(A)과 압축실(B)로 구획하고 있으며, 피스턴(3)에는 크랭크샤프트(4)가 연결되어 있다.

실린더(1)의 원주벽에는 판재(5), (6)가 상, 하로 용접 고정되어 있고 상, 하 판재(5), (6)사이에는 제2도와 같이 다수의 냉각튜브(7)가 용접고정되어 있다.

또한 하부판재(7)의 하방에는 매니폴드(8)가 설치되어 있고 매니폴드(8)와 실린더 압축실(B) 사이에는 복수개의 구멍(9)이 형성되어 작동가스가 압축실(B)로 부터 매니폴드(8)를 통해 냉각튜브(7)로 흐를수 있다.

상, 하판재(5), (6)의 바깥측에는 하우징(10)이 용접 고정되어 있고 하우징(10)의 상부에 재생기(11)가 설치되어 있으며, 이 재생기(11)와 팽창실(A)은 히터튜브(12)로 연결되어 있다.

도면중 설명되지 않은 부호 13은 배플(Baffle), 14는 냉각수 유입관, 15는 냉각수 유출관이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 스터어링 엔진은 상, 하판재(5), (6), 냉각튜브(7), 매니폴드(8)등 쿨러를 구성하는 부품들이 실린더(1)의 원주벽에 고정되어 실린더와 한몸체를 이루게 되므로 쿨러가 별도로 설치되는 것에 비해 엔진의 전체적인 구조가 간단해지고 조립작업이 용이해지며, 재료비가 적게들어 제조원가의 절감이 가능해진다.

또 쿨러가 실린더의 원주벽에 고정됨에 따라 작동가스의 누설개소에 적어져 작동가스의 누설을 보다 효과적으로 방지 할 수 있게 되며, 이로인해 엔진의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 작동가스가 실린더의 원주벽에 형성된 복수개의 구멍(9)을 통해 압축실과 매니폴드 사이를 흐르게 되므로 작동가스의 흐름이 원활해진다.

Claims (1)

1. 실린더(1)의 원주벽에 상, 하판재(5)(6)을 직접 고정하여 상기 상,하판재 사이에 냉각튜브(7)를 고정하고 하판부재(6)의 하방에 매니폴드(8)를 설치하여 실린더(1)의 원주벽에 형성된 구멍(9)를 통해 압축실과 매니폴드가 서로 통하게 구성함을 특징으로 하는 스터어링 엔진.