WO2013151304A1 - 제트 엔진 동력전달장치 - Google Patents

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WO2013151304A1
WO2013151304A1 PCT/KR2013/002723 KR2013002723W WO2013151304A1 WO 2013151304 A1 WO2013151304 A1 WO 2013151304A1 KR 2013002723 W KR2013002723 W KR 2013002723W WO 2013151304 A1 WO2013151304 A1 WO 2013151304A1
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WO
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unit
air
jet engine
fuel
housing
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/002723
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박병만
Original Assignee
Park Byung Man
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020120035835A external-priority patent/KR20120050947A/ko
Application filed by Park Byung Man filed Critical Park Byung Man
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
    • F02C3/16—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant
    • F02C3/165—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant the combustion chamber contributes to the driving force by creating reactive thrust

Definitions

  • the present invention relates to a jet engine power train, and more particularly, a jet that compresses the intake air and supplies the compressed air to the jet engine, and provides more efficient power by the thrust of the exhaust gas burned in the jet engine. It relates to an engine power train.
  • a jet engine is a device that obtains propulsion by reacting when the combustion gas is ejected at high speed after mixing the fuel with sucked air, and is used in aircraft, ships, power generation systems, and general industrial machinery.
  • the jet engine includes a compressor for compressing the air sucked by the suction duct, a combustor for burning fuel using compressed air, a turbine for powering the compressor using the combustion gas discharged from the combustor, and a combustion gas of the combustor. It consists of exhaust duct. That is, the compressor and the turbine are connected to the power shaft, and when the turbine is rotated by the combustion gas, the compressor connected to the power shaft rotates to suck in air.
  • the power transmission device using the jet engine is directly connected to the power shaft of the jet engine to transmit power, or like a turbo shaft engine, one more shaft in a free turbine and a gear reduction gear is placed here to transmit power.
  • the conventional jet engine power transmission device has a low air compression ratio and has a problem of low efficiency because power is gained by thrust of action reaction in the air.
  • the present invention has been made to solve the conventional problems
  • An object of the present invention is to suck air from one side or both sides of the housing, to compress the sucked air in the air compression unit, and to supply the compressed air to the jet engine to the thrust of the exhaust gas burned in the jet engine unit
  • the present invention provides a jet engine power train providing efficient power.
  • Jet engine power transmission device of the present invention provided to achieve the above object is an air inlet is formed on one side or both sides, and a plurality of exhaust passages formed at regular intervals along the wall surface of the receiving portion, A housing provided at an outer side of the exhaust passage and having an exhaust duct connected to the exhaust passages; An air compression unit rotatably coupled to the inside of the housing of the housing to compress the air sucked into the air inlet; And a jet engine unit mounted to an exhaust passage of the housing and sucking air compressed in the air compression unit to combust with fuel and generate thrust with an output of combustion gas.
  • the exhaust flow path is formed in a spiral along the moving direction of the compressed air by the rotary centrifugal force so that the air compressed in the air compression unit is introduced into the jet engine as it is characterized in that it is connected to the exhaust duct.
  • the jet engine unit may include an intake hole through which the air compressed by the air compression unit is inhaled, a combustion unit configured to combust compressed air sucked into the intake hole with fuel, and an exhaust unit configured to discharge combustion gas of the combustion unit.
  • the air compressor may include a centrifugal compressor rotatably coupled to the inside of the housing of the housing, and a driving unit for driving the centrifugal compressor.
  • the jet engine unit may burn fuel by using an intake unit for sucking air compressed by an air compressor unit, a compression unit for sucking and recompressing compressed air sucked into the intake unit, and recompressed air of the compression unit. And a combustion unit, a turbine for providing power to the compression unit by using the combustion gas discharged from the combustion unit, and a discharge port for discharging the combustion gas of the combustor, wherein the air compression unit includes a housing part of the housing. It is characterized by consisting of a centrifugal compressor rotatably coupled to the inside.
  • a fuel supply unit for supplying fuel to the combustion engine unit is connected to the jet engine unit, and the fuel supply unit is inserted into the center of the rotational axis of the air compression unit in a longitudinal direction and positioned to face the inlet of the exhaust passage, It is characterized by consisting of a fuel supply pipe for supplying the fuel of the fuel pump to the fuel nozzle without being rotated along the rotating shaft is fixed to the rotating shaft of the inlet through the metal bearing.
  • the jet engine power transmission device of the present invention by sucking a large amount of air, increasing the compression rate of the sucked air to the jet engine to increase the thrust of the jet engine, so that the reaction reaction of the jet engine thrust in the exhaust duct As a result, the efficiency of power transmission is improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a jet engine power transmission device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the air compressor in the jet engine power train of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the air compressor in the jet engine power train of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a jet engine unit in the jet engine power train of the present invention.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the jet engine unit in the jet engine power train of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of a fuel supply unit for supplying fuel to a jet engine unit in the jet engine power train of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a jet engine power transmission device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of Figure 1
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B' of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the air compressor
  • Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of Figure 2
  • Figure 5 is a jet engine power transmission device of the present invention
  • 6 is a cross-sectional view showing an embodiment of the jet engine unit
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the jet engine unit in the jet engine power transmission device of the present invention
  • Figure 7 is a jet engine in the jet engine power transmission device of the present invention.
  • an embodiment of the jet engine power train of the present invention includes a housing 100, an air compression unit 200, and a jet engine unit 300.
  • the housing 100 has an accommodation part 110 in which air inlets 120 are formed on both sides thereof, and a plurality of housings are formed at predetermined intervals along the inner wall surface of the accommodation part 110.
  • Two exhaust passages 130 are formed.
  • an exhaust duct 140 connecting the exhaust passage 130 is formed outside the exhaust passage 130, and an exhaust port 150 is formed at one side of the exhaust duct 140 to communicate with the outside.
  • the air inlet 120 is formed with a rib 121 for fixing the rotating shaft 211 of the air compression unit 200 to be described later.
  • the rib 121 is formed in a vertical, horizontal, or diagonal direction across the air inlet 200 to suck air through the air inlet 120, or is formed radially around the center of the air inlet 200.
  • the exhaust passage 130 formed at a predetermined interval along the inner wall surface of the housing 100 has an air compression unit 200 such that the compressed air is introduced in the air compression unit 200 accommodated in the accommodation unit 110 as much as possible. It is formed spirally along the moving direction of the compressed air by the rotary centrifugal force is connected to the exhaust duct 140.
  • the air compression unit 200 is rotatably mounted in the accommodation unit 110 of the housing 100. As shown in FIG. 3, the air compression unit 200 is rotatably coupled to the rib 121 formed in the air inlet 120 according to the configuration of the jet engine unit 300 to penetrate the center of the accommodation unit. 211, a centrifugal compressor 210 coupled to the rotary shaft 211, and a driving unit 220 coupled to the rotary shaft 211 to drive the centrifugal compressor 210, and also illustrated in FIG. 4. As described above, the rotary shaft 211 rotatably coupled to the rib formed in the air suction port 120 may penetrate the center of the receiving portion, and the centrifugal compressor 210 may be coupled to the rotary shaft 211.
  • the centrifugal compressor 210 is coupled to the rotating shaft 211 so that a pair of compressors against each other so that the blade direction corresponds to the air intake 120 formed on both sides of the housing 100, respectively.
  • the jet engine unit 300 is mounted in the exhaust passage 130 of the housing 100. As shown in FIG. 5, the jet engine unit 300 includes an intake hole 310 through which air compressed by the air compression unit 200 is sucked, and a combustion unit that burns compressed air sucked into the intake hole 310 with fuel. 320 and a discharge unit 330 for discharging the combustion gas of the combustion unit 320, as shown in FIG.
  • an intake unit for sucking the compressed air from the air compression unit 200 ( 301, a compression unit 302 for recompressing the compressed air sucked into the intake unit 301, a combustion unit 303 for combusting the air compressed by the compression unit 302 with fuel, and a combustion unit 303 It may be composed of a turbine 304 for providing power to the compression unit 302 by using the combustion gas discharged from) and a discharge unit 305 for discharging the combustion gas of the combustion unit 303.
  • a fuel supply unit 340 for supplying fuel may be connected to the combustion units 320 and 303 of the jet engine unit.
  • the fuel nozzle 351 is inserted into the center of the rotation shaft 211 of the air compression unit 200, as shown in FIG.
  • the outlet of the fuel nozzle 351 is positioned to face the inlet of the exhaust passage 130 through which the jet engine unit 300 is mounted, passing through the central portion in the longitudinal direction of the rotating shaft 211, and sealed at the inlet of the fuel nozzle 351.
  • the fuel supply pipe 353 is fixed to the rotating shaft 211 through the metal bearing 352 and supplies fuel to the fuel nozzle without being rotated along the rotating shaft 211.
  • the fuel supplied by the fuel pump is supplied to the fuel supply pipe 353 and the fuel nozzle 351 supplied with the fuel rotates like the rotating shaft 211 and is driven from the fuel nozzle 351 by the rotating centrifugal force.
  • the injected fuel is supplied to the combustion parts 320 and 303 of the jet engine unit along the moving direction of the compressed air, that is, the direction in which the compressed air is sucked.
  • the air compression unit 200 provided in the accommodation unit 110 of the housing 100 includes an air intake port 120.
  • the rotary shaft 211 rotatably coupled to the rib 121 of the through penetrating the center of the receiving portion 110, the centrifugal compressor 210 is coupled to the rotary shaft 211, the centrifugal coupled to the rotary shaft 210 Composed of a drive unit 220 for driving the compressor, the jet engine unit 300 provided in the exhaust passage 130 of the housing 100 is an intake hole 310 is the air compressed in the air compression unit 200 is sucked in And a combustion unit 320 for burning the compressed air sucked into the intake hole 310 and the fuel, and a discharge unit 330 for discharging the combustion gas of the combustion unit 320.
  • the centrifugal compressor 210 rotates by driving the driving unit 220, external air is sucked into the air inlet 120, and the sucked air is rotated by the centrifugal compressor 210.
  • the compressed air is moved on the wall surface of the accommodating part 110 by rotating centrifugal force and then flows into the exhaust passage 130 formed on the wall of the accommodating part 110.
  • the compressed air introduced into the exhaust passage 130 of the housing is sucked into the intake unit 310 of the jet engine unit 300, is combusted with fuel in the combustion unit 320 to discharge combustion gas, and the combustion unit The combustion gas discharged from the 320 is discharged to the discharge unit 330.
  • the combustion gas discharged to the discharge unit 330 of the jet engine unit is discharged to the exhaust port 150 through the exhaust duct 140 in communication with the exhaust passage 130. That is, the air compressed by the air compression unit 200 is supplied to the jet engine unit 300 through the exhaust passage 130 formed on the inner wall of the receiving unit 110, the jet engine unit 300 is the exhaust passage 130 The compressed air flowing into) is burned and burned together with fuel to generate thrust as the output of the combustion gas.
  • the air compression unit 200 provided in the accommodation unit 110 of the housing 100 may include ribs of the air intake port 120. It consists of a rotary shaft 211 rotatably coupled to the (121) penetrating the center of the receiving portion 110, the centrifugal compressor 210 is coupled to the rotary shaft 211, the exhaust passage 130 of the housing 100
  • the jet engine unit 300 provided in the air inlet unit 301 for sucking the air compressed by the air compression unit 200, and the compression unit 302 for recompressing the compressed air sucked into the intake unit 301
  • a discharge unit 305 for discharging the combustion gas of the combustion unit 303.
  • the compression unit 302 is rotated by the power of the turbine 304 of the jet engine unit 300, and the air in the accommodation unit 110 is rotated by the rotation of the compression unit 302.
  • the centrifugal compressor 210 of the air compressor 200 is rotated by the force sucked into the intake unit 301, and the air sucked into the air inlet 120 is compressed by the rotation of the centrifugal compressor 210.
  • the compressed air is introduced into the exhaust passage 130 through the wall surface of the accommodating part 110 by the rotational centrifugal force of the centrifugal compressor 210, and is sucked into the intake part 310 of the jet engine part 300.
  • the sucked compressed air is recompressed in the compression unit 302, and the recompressed air is combusted with fuel in the combustion unit 303 to discharge combustion gas, and the combustion gas discharged from the combustion unit 303 is discharged ( 305).
  • the combustion gas discharged to the discharge unit 305 of the jet engine unit is discharged to the exhaust port 150 through the exhaust duct 140 in communication with the exhaust passage 130. That is, the air compressor 200 is a driving unit for driving the centrifugal compressor 210 because the centrifugal compressor 210 rotates to compress the air sucked into the air suction port 120 by the driving of the jet engine unit 300 ( 220) is unnecessary.
  • the air compressed by the air compression unit 200 is supplied to the jet engine unit 300 through the exhaust passage 130 formed on the inner wall surface of the receiving unit 110, the jet engine unit 300 is the exhaust passage 130 ) Compresses the compressed air and recompresses it, burns it with fuel, and generates thrust with the output of the combustion gas.
  • the present invention sucks a large amount of air through air inlets formed on both sides of the housing, compresses the sucked air to increase the air compression rate, and supplies high compressed air to the jet engine to provide high thrust. Induce.
  • the reaction reaction of the jet engine thrust is made in the exhaust duct of the housing to induce a high thrust to improve the efficiency of power transmission.

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Abstract

본 발명은 일측면 또는 양측면에 공기흡입구가 형성되는 수용부와, 상기 수용부의 벽면을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 배기유로와, 상기 배기유로의 외측에 구비되어 배기유로들과 연결되는 배기덕트가 구비된 하우징; 상기 하우징의 수용부 내부에 회전가능하게 결합되어 상기 공기흡입구로 흡입되는 공기를 압축하는 공기압축부; 및 상기 하우징의 배기유로에 각각 장착되고 상기 공기압축부에서 압축된 공기를 흡입하여 연료와 같이 연소한 후 연소가스의 출력으로 추력을 발생시키는 제트 엔진부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치를 제공한다.

Description

제트 엔진 동력전달장치
본 발명은 제트 엔진 동력전달장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 흡입된 공기를 압축하고 압축된 공기를 제트 엔진에 공급하며, 제트 엔진에서 연소된 배기가스의 추력으로 보다 효율적인 동력을 제공하는 제트 엔진 동력전달장치에 관한 것이다.
일반적으로 제트 엔진은 빨아들인 공기에 연료를 섞어 연소하게 한 다음, 발생한 연소가스가 고속으로 분출할 때의 반동으로 추진력을 얻는 장치로서, 항공기, 선박, 발전시스템 및 일반 산업기계 등에 사용된다.
제트 엔진은 흡입덕트로 흡입된 공기를 압축시키는 압축기와, 압축공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기와, 연소기에서 배출된 연소가스를 이용하여 압축기에 동력을 제공하는 터빈과, 연소기의 연소가스가 배출되는 배기덕트로 구성된다. 즉, 압축기와 터빈이 동력축에 연결되어 있고, 연소가스에 의해 터빈이 회전을 하면 동력축에 연결된 압축기가 회전을 하여 공기를 흡입하는 구조이다.
이러한 제트 엔진을 이용한 동력전달장치는 제트 엔진의 동력축에 직접 연결되어 동력을 전달하거나, 터보 샤프트 엔진과 같이 자유 터빈에 축을 하나 더 두고 여기에 감속기어를 두어 동력을 전달한다.
그러나 종래의 제트 엔진 동력전달장치는 공기 압축비가 낮고, 공기 중에서 작용 반작용이 이루어지는 추력에 의해 동력을 얻고 있어서 효율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서,
본 발명의 목적은 하우징의 일측면 또는 양측면에서 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공기압축부에서 압축하며, 압축된 공기를 제트 엔진부에 공급하여 제트 엔진부에서 연소된 배기가스의 추력으로 보다 효율적인 동력을 제공하는 제트 엔진 동력전달장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치는 일측면 또는 양측면에 공기흡입구가 형성되는 수용부와, 상기 수용부의 벽면을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 배기유로와, 상기 배기유로의 외측에 구비되어 배기유로들과 연결되는 배기덕트가 구비된 하우징; 상기 하우징의 수용부 내부에 회전가능하게 결합되어 상기 공기흡입구로 흡입되는 공기를 압축하는 공기압축부; 및 상기 하우징의 배기유로에 각각 장착되고 상기 공기압축부에서 압축된 공기를 흡입하여 연료와 같이 연소한 후 연소가스의 출력으로 추력을 발생시키는 제트 엔진부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배기유로는 공기압축부에서 압축된 공기가 제트엔진에 최대한 유입되도록 회전 원심력에 의한 압축공기의 이동방향을 따라 나선형으로 형성되어 배기덕트와 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제트 엔진부는 공기압축부에서 압축된 공기가 흡입되는 흡기공과, 상기 흡기공으로 흡입된 압축공기를 연료와 연소시키는 연소부와, 상기 연소부의 연소가스를 배출하는 배출부로 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 공기압축부는 하우징의 수용부 내부에 회전가능하게 결합되는 원심압축기와, 상기 원심압축기를 구동시키는 구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제트 엔진부는 공기압축부에서 압축된 공기를 흡입하는 흡기부와, 상기 흡기부로 흡입된 압축공기를 흡입하여 재압축시키는 압축부와, 상기 압축부의 재압축공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소부와, 상기 연소부에서 배출된 연소가스를 이용하여 압축부에 동력을 제공하는 터빈과, 상기 연소기의 연소가스를 배출하는 배출구로 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 공기압축부는 하우징의 수용부 내부에 회전가능하게 결합되는 원심압축기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제트 엔진부에는 연소부에 연료를 공급하는 연료공급부가 연결되고, 상기 연료공급부는 공기 압축부의 회전축 중앙에 길이방향으로 삽입되어 배기유로의 입구에 대향되게 위치되는 연료노즐과, 상기 연료노즐의 입구의 회전축에 메탈베어링을 통해 고정되어 회전축을 따라 회전되지 않으면서 연료노즐에 연료펌프의 연료를 공급하는 연료공급관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에 따르면, 많은 양의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기의 압축률을 높여 제트 엔진에 공급함으로써 제트 엔진의 추력을 높이고, 배기덕트에서 제트 엔진 추력의 작용 반작용이 이루어지도록 함으로써 동력전달의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제트 엔진 동력전달장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 A - A'선 단면도.
도 3은 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 공기압축부의 일 실시 예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 공기압축부의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 제트 엔진부의 일 실시 예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 제트 엔진부의 다른 실시 예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 제트 엔진부에 연료를 공급하는 연료공급부의 일 실시 예를 도시한 단면도.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제트 엔진 동력전달장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A - A'선 단면도이며, 도 3은 도 2의 B - B'선 단면도로서, 공기압축부의 일 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 B - B'선 단면도로서, 공기압축부의 다른 실시 예를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 제트 엔진부의 일 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 제트 엔진부의 다른 실시 예를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치에서 제트 엔진부에 연료를 공급하는 연료공급부의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제트 엔진 동력전달장치의 일 실시예는 하우징(100)과, 공기압축부(200)와, 제트 엔진부(300)를 포함한다.
먼저, 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(100)은 양측면에 공기흡입구(120)가 형성되는 수용부(110)가 형성되고, 수용부(110)의 내측 벽면을 따라 일정간격으로 다수개의 배기유로(130)가 형성된다. 그리고, 배기유로(130)의 외측에는 배기유로(130)를 연결하는 배기덕트(140)가 형성되고, 배기덕트(140)의 일측에는 외부와 연통되는 배기구(150)가 형성된다.
여기서, 공기흡입구(120)에는 후술되는 공기압축부(200)의 회전축(211)을 고정시키기 위한 리브(121)가 형성된다. 리브(121)는 공기흡입구(120)를 통해 공기가 흡입되도록 공기흡입구(200)를 가로지르는 수직, 수평, 또는 대각선 방향으로 형성되거나, 공기흡입구(200) 중앙을 중심으로 방사상으로 형성된다.
그리고, 하우징(100)의 내측 벽면을 따라 일정간격으로 형성된 배기유로(130)는 수용부(110)에 수용되는 공기압축부(200)에서 압축된 공기가 최대한 유입되도록 공기압축부(200)의 회전 원심력에 의한 압축공기의 이동방향을 따라 나선형으로 형성되어 배기덕트(140)와 연결된다.
공기압축부(200)는 하우징(100)의 수용부(110) 내에 회전가능하게 장착된다. 공기압축부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 제트 엔진부(300)의 구성에 따라 공기흡입구(120)에 형성되는 리브(121)에 회전가능하게 결합되어 수용부의 중앙을 관통하는 회전축(211)과, 회전축(211)에 결합되는 원심압축기(210)와, 회전축(211)에 결합되어 원심압축기(210)를 구동시키는 구동부(220)로 구성될 수도 있고, 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 공기흡입구(120)에 형성되는 리브에 회전가능하게 결합되어 수용부의 중앙을 관통하는 회전축(211)과, 회전축(211)에 결합되는 원심압축기(210)로만 구성될 수도 있다. 여기서, 원심압축기(210)는 한 쌍의 압축기가 등을 맞대어 블레이드 방향이 하우징(100)의 양측면에 형성된 공기흡입구(120)에 각각 대응되도록 회전축(211)에 결합되어 이루어진다.
제트 엔진부(300)는 하우징(100)의 배기유로(130) 내에 장착된다. 제트 엔진부는(300) 도 5에 도시된 바와 같이 공기압축부(200)에서 압축된 공기가 흡입되는 흡기공(310)과, 흡기공(310)으로 흡입된 압축공기를 연료와 연소시키는 연소부(320)와, 연소부(320)의 연소가스를 배출하는 배출부(330)로 구성될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 공기압축부(200)에서 압축된 공기를 흡입하는 흡기부(301)와, 흡기부(301)로 흡입된 압축공기를 재압축시키는 압축부(302)와, 압축부(302)에서 압축된 공기를 연료와 연소시키는 연소부(303)와, 연소부(303)에서 배출된 연소가스를 이용하여 압축부(302)에 동력을 제공하는 터빈(304)과, 연소부(303)의 연소가스를 배출하는 배출부(305)로 구성될 수도 있다. 또한, 제트 엔진부의 연소부(320,303)에는 연료를 공급하는 연료공급부(340)가 연결될 수 있다.
여기서, 제트 엔진부의 연소부(320,303)에 연료를 공급하는 연료공급부(340)는 도 7에 도시된 바와 같이 공기 압축부(200)의 회전축(211) 중앙에 연료노즐(351)이 삽입되고, 연료노즐(351)의 출구는 회전축(211)의 길이방향 중앙부를 관통하여 제트엔진부(300)가 장착되는 배기유로(130)의 입구에 대향되게 위치되며, 연료노즐(351)의 입구에는 밀봉메탈베어링(352)을 통해 회전축(211)에 고정되되 회전축(211)을 따라 회전되지 않으면서 연료노즐에 연료를 공급하는 연료공급관(353)이 장착된다. 즉, 연료펌프에 의해 공급된 연료는 연료공급관(353)에 공급되고 여기에서 연료를 공급받은 연료노즐(351)은 회전축(211)과 같이 회전을 하게 되고 회전 원심력에 의해 연료노즐(351)로부터 분사되는 연료가 압축공기의 이동방향 즉, 압축공기가 흡입되는 방향을 따라 제트엔진부의 연소부(320,303)에 공급되게 된다.
상기와 같이 구성되는 제트 엔진 동력전달장치의 일 실시예로서, 도 3, 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 수용부(110) 내에 구비되는 공기압축부(200)는 공기흡입구(120)의 리브(121)에 회전가능하게 결합되어 수용부(110)의 중앙을 관통하는 회전축(211)과, 회전축(211)에 결합되는 원심압축기(210)와, 회전축(210)에 결합되어 원심압축기를 구동시키는 구동부(220)로 구성되고, 하우징(100)의 배기유로(130) 내에 구비되는 제트 엔진부(300)는 공기압축부(200)에서 압축된 공기가 흡입되는 흡기공(310)과, 흡기공(310)으로 흡입된 압축공기를 연료와 연소시키는 연소부(320)와, 연소부(320)의 연소가스를 배출하는 배출부(330)로 구성되어 이루어진다.
이러한 제트 엔진 동력전달장치는 구동부(220)의 구동에 의해 원심압축기(210)가 회전을 하면 외부의 공기가 공기흡입구(120)로 흡입되고, 흡입된 공기는 원심압축기(210)의 회전에 의해 압축되며, 압축된 공기는 회전 원심력에 의해 수용부(110) 벽면을 타고 이동을 하다가 수용부(110)의 벽면에 형성된 배기유로(130)로 유입된다. 그리고, 하우징의 배기유로(130)로 유입된 압축공기는 제트 엔진부(300)의 흡기부(310)로 흡입되고, 연소부(320)에서 연료와 같이 연소되어 연소가스를 배출하며, 연소부(320)에서 배출된 연소가스는 배출부(330)로 배출된다. 그리고, 제트 엔진부의 배출부(330)로 배출되는 연소가스는 배기유로(130)와 연통되는 배기덕트(140)를 통해 배기구(150)로 배출된다. 즉, 공기압축부(200)에서 압축된 공기는 수용부(110) 내측 벽면에 형성된 배기유로(130)를 통해 제트 엔진부(300)로 공급되고, 제트 엔진부(300)는 배기유로(130)로 유입되는 압축공기를 흡입하여 연료와 같이 연소한 후 연소가스의 출력으로 추력을 발생시킨다.
또한, 제트 엔진 동력전달장치의 다른 실시예로서, 도 4, 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 수용부(110) 내에 구비되는 공기압축부(200)는 공기흡입구(120)의 리브(121)에 회전가능하게 결합되어 수용부(110)의 중앙을 관통하는 회전축(211)과, 회전축(211)에 결합되는 원심압축기(210)로 구성되고, 하우징(100)의 배기유로(130) 내에 구비되는 제트 엔진부(300)는 공기압축부(200)에서 압축된 공기를 흡입하는 흡기부(301)와, 흡기부(301)로 흡입된 압축공기를 재압축시키는 압축부(302)와, 압축부(302)에서 압축된 공기를 연료와 연소시키는 연소부(303)와, 연소부(303)에서 배출된 연소가스를 이용하여 압축부(302)에 동력을 제공하는 터빈(304)과, 연소부(303)의 연소가스를 배출하는 배출부(305)로 구성되어 이루어진다.
이러한 제트 엔진 동력전달장치는 먼저, 제트 엔진부(300)의 터빈(304)의 동력으로 압축부(302)가 회전을 하게 되고, 압축부(302)의 회전으로 수용부(110)의 공기가 흡기부(301)로 흡입되는 힘에 의해 공기압축부(200)의 원심압축기(210)가 회전을 하게 되며, 원심압축기(210)의 회전에 의해 공기흡입구(120)로 흡입된 공기가 압축된다. 그리고, 압축된 공기는 원심압축기(210)의 회전 원심력에 의해 수용부(110) 벽면을 타고 배기유로(130)로 유입되어 제트 엔진부(300)의 흡기부(310)로 흡입되고, 흡기부로 흡입된 압축공기는 압축부(302)에서 재압축되고, 재압축된 공기가 연소부(303)에서 연료와 연소되어 연소가스를 배출하며, 연소부(303)에서 배출된 연소가스는 배출부(305)로 배출된다. 그리고, 제트 엔진부의 배출부(305)로 배출되는 연소가스는 배기유로(130)와 연통되는 배기덕트(140)를 통해 배기구(150)로 배출된다. 즉, 공기압축부(200)는 제트 엔진부(300)의 구동에 의해 원심압축기(210)가 회전을 하여 공기흡입구(120)로 흡입되는 공기를 압축하므로 원심압축기(210)를 구동시키는 구동부(220)가 필요 없게 된다. 그리고, 공기압축부(200)에서 압축된 공기는 수용부(110) 내측 벽면에 형성된 배기유로(130)를 통해 제트 엔진부(300)로 공급되고, 제트 엔진부(300)는 배기유로(130)로 유입되는 압축공기를 흡입하여 재압축한 다음 연료와 같이 연소한 후 연소가스의 출력으로 추력을 발생시킨다.
이와 같이 본 발명은 하우징의 양측면에 형성된 공기흡입구를 통해 많은 양의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 원심압축기가 압축하여 공기 압축률을 높이며, 압축률이 높은 공기를 제트 엔진부에 공급하여 높은 추력을 유도한다. 아울러 하우징의 배기덕트에서 제트 엔진 추력의 작용 반작용이 이루어지도록 하여 높은 추력을 유도함으로써 동력전달의 효율성을 향상시키게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
항공기, 선박, 발전시스템 및 일반 산업기계 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 일측면 또는 양측면에 공기흡입구가 형성되는 수용부와, 상기 수용부의 벽면을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 배기유로와, 상기 배기유로의 외측에 구비되어 배기유로를 연결하는 배기덕트가 구비된 하우징;
    상기 하우징의 수용부 내부에 회전가능하게 결합되어 상기 공기흡입구로 흡입되는 공기를 압축하는 공기압축부; 및
    상기 하우징의 배기유로에 각각 장착되고 상기 공기압축부에서 압축된 공기를 흡입하여 연료와 같이 연소한 후 연소가스의 출력으로 추력을 발생시키는 제트 엔진부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기유로는 공기압축부에서 압축된 공기가 최대한 유입되도록 회전 원심력에 의한 압축공기의 이동방향을 따라 나선형으로 형성되어 배기덕트와 연결되는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제트 엔진부는 공기압축부에서 압축된 공기가 흡입되는 흡기공과, 상기 흡기공으로 흡입된 압축공기를 연료와 연소시키는 연소부와 상기 연소부의 연소가스를 배출하는 배출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제트 엔진부는 공기압축부에서 압축된 공기를 흡입하는 흡기부와, 상기 흡기부로 흡입된 압축공기를 재압축시키는 압축부와, 상기 압축부에서 압축된 공기를 연료와 연소시키는 연소부와, 상기 연소부에서 배출된 연소가스를 이용하여 압축부에 동력을 제공하는 터빈과, 상기 연소부의 연소가스를 배출하는 배출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기압축부는 하우징의 수용부 중앙을 관통하여 공기흡입구에 회전가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되는 원심압축기로 구성되는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기압축부는 하우징의 수용부 중앙을 관통하여 공기흡입구에 회전가능하게 결합되는 회전축과, 상기 하우징에 결합되는 원심압축기와, 상기 회전축에 결합되어 원심압축기를 구동시키는 구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제트 엔진부에는 연소부에 연료를 공급하는 연료공급부가 연결되고, 상기 연료공급부는 공기 압축부의 회전축 중앙에 길이방향으로 삽입되어 배기유로의 입구에 대향되게 위치되는 연료노즐과, 상기 연료노즐의 입구의 회전축에 메탈베어링을 통해 고정되어 회전축을 따라 회전되지 않으면서 연료노즐에 연료펌프의 연료를 공급하는 연료공급관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제트 엔진 동력전달장치.
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JP2004082991A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Kenichi Imada 揚力発生装置を使用した垂直離着陸機
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