KR940003527B1

KR940003527B1 - 휴대용 엔진

Info

Publication number: KR940003527B1
Application number: KR1019910025184A
Authority: KR
Inventors: 배원철
Original assignee: 배원철
Priority date: 1991-12-30
Filing date: 1991-12-30
Publication date: 1994-04-23
Also published as: KR930013438A

Abstract

내용 없음.

Description

휴대용 엔진

제1도는 본 발명 휴대용 엔진을 나타내는 분해사시도.

제2도는 제1도의 휴대용 엔진에 연료탱크가 장착된 상태를 나태내는 부분 절개 단면도.

제3도는 제2도 연료탱크의 측면을 나타내는 부분 절개 단면도.

제4a도는 제1도의 역지밸브가 폐쇄된 상태를 나타내는 단면도. b도는 제1도의 역지밸브가 개방된 상태를 나타내는 단면도.

제5a도는 본 발명의 흡기상태를 나타내는 단면도. b도는 본 발명의 압축상태를 나타내는 단면도. c도는 본 발명의 팽창상태를 나태내는 단면도. d도는 본 발명의 배기 상태를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 몸체부 110 : 외곽케이싱

111 : 배기구멍 120 : 흡기판

121 : 흡기통로 130 : 흡기밸브

131 : 통기구멍 132 : 체결구멍

140 : 연료탱크 141 : 분리판

142 : 연료섬유관 145 : 오일섬유관

150 : 통기판 200 : 제1피스턴

210 : 역지밸브 211 : 걸림턱

212 : 피스턴구멍 213 : 역지스프링

214 : 역지볼 220 : 분사노즐

230 : 제1링홈 240 : 제1압축링

250 : 제1스프링 300 : 제2피스턴

310 : 동력전달축 320 : 가스분출구

330 : 제2링홈 340 : 제2압축링

350 : 제2스프링 400 : 점화부

410 : 점화전극 420 : 점화플러그

430 : 압전기

본 발명은 캬브레타등을 필요로 하지 않아 가볍고, 기계적구조가 간단하여 소형이며, 위치가 역전될 경우에도 작동이 가능한 휴대용 엔진에 관한 것이다.

종래 휴대용 엔진은, 실린더에 캬브레타 또는 연료분사노즐을 설치하여 연료를 공급하였으며, 외부에서 전선이나 고압호스를 연결하여 에너지 공급원으로 사용하였다.

따라서, 이러한 종래 휴대용 엔진은 기계적구조가 복잡하였고, 운전중 엔진의 위치가 역전될 경우에는 연료가 외부로 유출되었으며, 또한 압축실에 연료가 공급되지 않음으로써 작동이 불가능한 결함이 있었으며, 압축과정에서 혼합가스를 고압으로 압축하여 연소시킴으로써 부피가 커질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이와같은 종래 발명의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료를 공급하는 캬브레타 또는 연료분사노즐등을 제거함으로써 기계적구조를 단순화시켜 가벼우면서도 소형으로 제작 가능하도록 하며, 운전중 엔진의 위치가 역전될 경우에도 작동이 가능하도록 하는 휴대용 엔진을 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 휴대용 엔진은 제1도에 도시되는 바와 같이, 내부가 중공이며 배기구멍(111)이 형성되는 외곽 케이싱(110)과, 이 외곽케이싱(110)의 일측에 체결되며, 양단에는 흡기밸브(130, 도면 미도시)와 연료탱크(140, 도면 미도시)가 설치되도록 흡기통로(121)가 형성되는 흡기판(120)과, 이 외곽케이싱(110)의 타측에 체결되며, 통기구멍(151)과 체결구멍(152)이 형성되는 통기판(150)으로 이루어지는 몸체부(100)와, 이 몸체부(100)의 흡기판(120) 전면에 위치하며, 양단에는 역지밸브(210, 도면 미도시)와 분사노즐(220)이 설치되고, 외주면에는 제1링홈(230)을 형성하여 제1압축링(240)이 체결되도록 하며, 이 흡기판(120)과 역지밸브(210, 도면 미도시) 사이에는 제1스프링(250)이 체결되도록 하는 제1피스턴(200)과, 이 몸체부(100)의 통기판(150) 후면에 위치하며, 일측에는 통기판(150)의 중심부에 형성되는 체결구멍(152)에 체결되어 회동 가능하도록 동력전달축(310)이 돌출되며, 타측에는 역지밸브(210, 도면 미도시)를 통하여 유입되는 휘발가스가 분출되도록 가스분출구(320, 도면 미도시)가 설치되고, 외주면에는 제2링홈(330)를 형성하여 제2압축링(340)를 체결하도록 하고, 이 통기판(150)과의 사이에 제2스프링(350)이 체결되도록 하는 제2피스턴(300)과, 이 제2피스턴(300)의 가스분출구(320, 도면 미도시)에 점화전극(410)을 설치하고, 이 점화전극(410)에 대향되도록 외곽케이싱(110)에 점화플러그(420)를 설치하며, 이 점화플러그(420)에 전기적으로 연결되는 압전기(430, 도면 미도시)로 이루어지는 점화부(400)로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

흡기밸브(130)는 제5a도에 도시되는 바와같이, 일종의 체크밸브로써, 흡기통로(121)의 입구에 아주 얇은 강판으로 제작되어 일측은 흡기통기(121)의 입구 측벽부에 부착되도록 하고, 타측 자유단으로도 형성됨으로써, 흡기판(120)의 흡기통로(121)를 통하여 흡입되는 휘발가스의 유입을 선택적으로 개폐할 수 있도록 한다. 즉, 엔진의 작동상태가 흡기상태일 경우에는, 이 흡기판(120)의 흡기통로(121)를 통하여 유입되는 휘발가스가 유입되도록 개방되지만, 그 밖의 상태에서는 내부의 기압차에 의하여 자동으로 닫혀지게 된다.

연료탱크(140)는 제2도와 제3도에 도시되는 바와 같이, 내부에 분리판(141)이 설치되며, 일측에 연료가 주입되도록 형성되는 연료섬유관(142)과, 타측에 오일이 주입되도록 형성되는 오일섬유관(145)으로 이루어진다. 이러한 연료탱크(140)는 연료섬유관(142)에 연료가 주입될 수 있도록 연료주입구멍(143)을 형성하여 개폐되도록 하고, 상부에는 외부공기가 유입될 수 있도록 공기흡입구멍(144)이 형성되도록 하며, 이 오일섬유관(145)에는 오일이 주입될 수 있도록 오일주입구멍(146)을 형성하여 개폐되도록 하며, 이 연료섬유관(142)과 오일섬유관(145)에는 각각 섬유(147), (148)들이 충전되도록 하고, 이 섬유(147), (148)들의 일부가 연료와 오일에 잠기도록 함으로써, 연료에 잠기는 섬유(147)의 미세한 틈에서 발생되는 모세관현상으로 유입되는 연료와 공기흡입구멍(144)을 통하여 유입되는 외부공기가 혼합되도록 하여 휘발가스를 생성시키고, 오일에 잠겨지는 섬유(148)의 미세한 틈으로 유입되는 오일은 피스턴 압축링의 윤활에 공급되도록 한다.

역지밸브(210)는 제4a도 내지 제5d도에 도시되는 바와같이, 일종의 체크밸브로써, 제1피스턴(200)의 중심축에 걸림턱(211)이 형성되는 피스턴구멍(212)을 관통시키고, 이 피스턴구멍(212)의 걸림턱(211)에 역지스프링(213)을 삽설한 후에 역지볼(214)로 체결함으로써, 이 흡기판(120)의 흡기밸브(130)를 통하여 유입되는 미연소된 휘발가스를 압축하기 위하여 제1피스톤(200)과 제2피스톤(300) 사이에 형성되는 압축실에 휘발가스가 유입될 경우에는, 휘발가스의 압축력에 의하여 역지볼(214)이 좌측방향으로 회동되어 피스톤구멍(212)이 개방됨으로써 흡입된 휘발가스가 압축실로 유입되며, 이 압축실에서 압축된 미연소된 휘발가스가 점화되어 연소된 후에 배기될 경우에는, 연소된 휘발가스의 압축력에 의하여 역지볼(214)이 우측방향으로 회동되어 피스턴구멍(212)이 폐쇄되고, 연소된 휘발가스가 미연소된 휘발가스와의 혼합을 차단하도록 함으로써, 미연소된 휘발가스의 흡입과 연소된 휘발가스의 배기를 동시에 할 수 있도록 한다.

제1압축링(240)과 제2압축링(340)은 제1도에 도시되는 바와 같이, 외주면에 형성되는 제1링홈(230)과 제2링홈(330)에 체결되도록 L자형의 형상을 갖도록 하며, 가죽으로 특수처리하여 내구성을 갖도록 제작한다. 이러한 제1압축링(240)과 제2압축링(340)은 , 수 초에 한번씩 저압상태(2kg/㎠)에서 휘발가스를 연소함으로써, 캬브레타를 사용하여 고온 고압으로 작동되는 일반 엔진에 비하여 피스턴과 압축링의 온도에 의한 영향을 거의 받지 않으며, 피스턴과 압축링에 고압이 걸릴 경우에는 가죽으로 제작된 압축링들이 팽창되어 유입되는 휘발가스의 기밀성을 향상시키며, 가죽의 윤활성으로 인하여 제1피스턴(200)과 제2피스턴(300)의 작동을 부드럽게 해준다.

이러한 본 발명 휴대용 엔진의 작동상태를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명 휴대용 엔진의 흡입과정은 제2도와 제5a도에 도시되는 바와같이, 사용자가 연료탱크(140)의 공기흡입구멍(142b)을 개방시키고, 제2피스턴(300)에 돌출되며, 몸체부(100)의 통기판(150) 체결구멍(152)에 체결되는 동력전달축(310)을 좌측방향으로 당기면 제1스프링(250)의 탄발력에 의하여 제1피스턴(200)이 좌측방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 흡기판(120)의 흡기밸브(130)가 내부 기압차이로 인하여 개방되어 휘발가스가 흡입되게 된다.

그리고, 본 발명 휴대용 엔진의 압축과정은 제5b도에 도시되는 바와같이, 탄발력이 보다 강한 제2스프링(350)에 의하여 제2피스톤(300)과 제1피스턴(200)이 우측방향으로 회동되고, 제1피스턴(200)의 압축력에 따라서 흡기판(120)의 흡기밸브(130)는 폐쇄되며, 이와 동시에 제1피스턴(200)의 역지밸브(210)는 압축력으로 인하여 개방되면서 휘발가스가 제1피스턴(200)의 일측에 설치되는 역지밸브(210)을 통과하며, 이 통과되는 휘발가스는 제1피스턴(200)의 타측에 설치되는 분사노즐(220)을 통하여 분사되고, 이 분사노즐(220)을 통하여 분사되는 휘발가스는 제2피스턴(300)에 설치되는 가스분출구(320)를 통하여 제1피스턴(200)과 제2피스턴(300) 사이에 형성되는 압축실로 유입되어 압축된다.

이어서, 본 발명 휴대용 엔진의 폭발과정은 제5c도에 도시되는 바와같이, 압전기(430)로 부터 발생되는 고전압에 의하여 외곽케이싱(110)에 설치되는 점화플러그(420)와 제2피스턴(300)의 점화전극(410) 사이에 불꽃이 튀어 제1피스턴(200)과 제2피스턴(300) 사이의 압축실에서 압축된 휘발가스에 점화되고, 이 점화되는 휘발가스는 연소되면서 팽창되어 제1피스턴(200)을 우측방향으로 회동시키고, 제2피스턴(300)은 좌측방향으로 회동시킨다.

끝으로, 본 발명 휴대용 엔진의 배기과정은 제5d도에 도시되는 바와같이, 폭발과정이 완료된 후에 점차적으로 제1피스턴(200)과 제2피스턴(300) 사이에 형성되는 압축실의 기압이 저하되면서 제1스프링(250)과 제2스프링(350)의 탄발력에 의하여 제1피스턴(200)과 제2피스턴(300)이 상사점으로 복귀되면서 압축실내에서 연소된 휘발가스는 외곽케이싱(110)에 형성되는 배기구멍(111)을 통하여 배출되고, 제1스프링(250)의 탄발력에 의하여 좌측방향으로 회동되는 제1피스턴(200)과 흡기판(120)과의 사이에 기압이 저하되면서 다시 흡기밸브(130)가 열리면서 휘발가스가 유입된다. 이때에 제2피스턴(300)은 배기구멍(111)을 완전히 차단하는 위치까지 회동되어 상사점에 이르게 된다. 이로써 본 발명의 휴대용 엔진은 1사이클을 마치게 된다.

이와같은 본 발명의 휴대용 엔진은, 연료탱크에 빈틈없이 섬유를 삽설하고, 상기 섬유의 일부를 연료에 잠기도록 함으로써, 상기 섬유의 미세한 틈에서 발생되는 모세관 현상을 이용하여 연료를 흡입하고, 상기 섬유와 섬유 사이의 미세한 틈으로 공기흡입구멍을 통하여 흡입되는 공기가 혼합됨으로써 휘발가스를 생성시키며, 상기 휘발가스는 2개의 피스턴을 사용하여 저압(2kg/㎠)으로 압축하고, 상기 압축된 휘발가스를 점화시켜 동력을 얻는 저압엔진이다. 따라서, 고압엔진에서 필요로 하는 캬브레타등을 필요로 하지 않게 되며, 기계적구조가 단순화되어 소형으로 제작 가능하도록 하고, 운전중 사용위치를 바꾸어도 연료가 밖으로 흐르지 않음으로써 엔진운전에 전혀 지장을 주지 않도록 하여 줄 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와같이, 본 발명의 휴대용 엔진은, 연료에 섬유를 삽설하여 발생되는 모세관 현상을 이용하고, 여기에 외부공기를 혼합하여 생성되는 휘발가스를 2개의 피스턴을 이용하여 저압(2kg/㎠)으로 압축하여 점화시키는 저압엔진으로써, 캬브레타등을 필요로 하지 않게 되며, 가볍고 기계적구조가 단순하여 소형으로 제작 가능하고, 운전중 사용위치를 바꾸어도 연료가 밖으로 흐르지 않게 되어 엔진운전에 전혀 지장을 주지 않는 유용한 것이다.

Claims

내부가 중공이며 배기구멍이 형성되는 외곽케이싱과, 상기 외곽케이싱의 일측에 체결되며, 양단에 흡기밸브와 연료탱크가 설치되도록 흡기통로가 형성되는 흡기판과, 상기 외곽케이싱의 타측에 체결되며, 통기구멍과 체결구멍이 형성되는 통기판으로 이루어지는 몸체부와, 양측에 역지밸브와 분사노즐이 설치되고, 외주면에는 제1링홈을 형성하여 제1압축링이 체결되며, 상기 흡기판과의 사이에 제1스프링이 체결되는 제1피스턴과, 일측에 동력전달축이 돌출되어, 체결구멍에 회동되도록 하며, 타측에 가스분출구가 설치되고, 외주면에 제2링홈이 형성되어 제2압축링이 체결되고, 상기 통기판과의 사이에 제2스프링이 체결되는 제2피스턴과, 상기 가스분출구에 점화전극과 외곽케이싱에 점화플러그가 설치되며, 상기 점화플러그에 전기적으로 연결되는 압전기로 이루어지는 점화부로 구성함을 그 특징으로 하는 휴대용 엔진.
제1항에 있어서, 상기 흡기밸브는 흡기통로에 일측은 흡기통기의 입구 측면에 부착되고, 타측은 자유단으로 형성되어 휘발가스의 유입을 선택적으로 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 휴대용 엔진.
제1항에 있어서, 상기 연료탱크는 내부에 설치되는 분리판과, 상기 분리판의 일측에는 연료가 주입되도록 연료주입구멍과 외부공기가 유입되도록 공기흡입구멍이 형성되는 연료섬유관과, 타측에는 오일이 주입되도록 오일주입구멍이 형성되는 오일섬유관과, 상기 연료섬유관과 오일섬유관에 섬유가 충전되도록 하고, 상기 섬유중에 일부가 연료에 오일에 잠기도록 함을 특징으로 하는 휴대용 엔진.
제1항에 있어서, 상기 역지밸브는 제1피스턴에 걸림턱이 형성되는 피스턴구멍을 관통시키고, 상기 걸림턱에 역지스프링을 삽설하여 역지볼을 체결함을 특징으로 하는 휴대용 엔진.
제1항에 있어서, 상기 제1압축링과 제2압축링은 그 재질이 가죽으로써, 외주면에 형성되는 제1링홈과 제2링홈에 체결되도록 함을 특징으로 하는 휴대용 엔진.