KR100479539B1 - 회전식 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일한 회전축에 장착되어 회전하는 회전식 흡입밸브를 통해 압축된 혼합가스가 별도의 연소실에서 폭발하여 이 폭발력을 동일 회전축에 장착된 배기밸브의 개폐에 따라 동력발생 베인에 인가시켜 동력을 발생시킬 수 있는 회전식 엔진을 제공한다. 그 회전식 엔진은 혼합가스를 압축하기 위한 압축장치가 회전 가능하게 구비되는 압축섹션; 압축섹션에서 압축된 혼합가스를 흡입하여 이송시키기 위한 흡기밸브가 회전 가능하게 설치되는 흡기섹션; 흡기섹션으로부터 이송되는 압축가스를 연소시켜 폭발시키기 위한 연소실을 구비하는 연소섹션; 연소섹션에서 연소 및 폭발되어 발생된 팽창가스를 이송시키기 위한 배기밸브가 회전 가능하게 구비되는 배기섹션: 및 배기섹션에 연통 형성되며, 상기 배기섹션으로부터의 팽창가스가 공급되는 격실을 구비하며, 상기 격실에는 상기 팽창가스의 압력에 의해 가압되어 회전되는 로터를 구비하며, 상기 로터에는 동력을 외부로 공급하기 위한 구동샤프트가 일체로 구비되며, 측벽에 의해 밀폐되는 동력발생 섹션으로 구성된다.

Description

회전식 엔진{ROTARY ENGINE}

본 발명은 회전식 엔진(rotary engine)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축의 회전이 원활하고, 윤활이 용이하며, 소음이 적고, 제작이 용이한 회전식 엔진에 관한 것이다.

일반적으로, 제한적이진 않지만 차량, 동력장치, 구동장치 등의 다양한 장치에는 다양한 연료를 적절하게 사용하는 내연기관을 탑재하고 있다. 이 같은 내연기관들 중 대표적인 것으로 연료의 연소에 의해 발생되는 동력 또는 에너지에 의한 엔진 피스톤의 왕복운동을 크랭크축을 이용하여 회전운동으로 변환시켜 작동하는 왕복동식 내연기관(reciprocating engine)이 있다. 그러나, 이 같은 왕복동식 내연기관은 흡기밸브 및 배기밸브를 개폐시키기 위한 캠축, 왕복동 운동을 회전운동으로 변환시켜주기 위한 크랭크축 등이 그 엔진의 성능을 극대화시키는데 장애가 되어 왔다. 또한, 상대적으로 중량이고, 복잡하며, 소음이 심한 문제점이 있다.

한편, 왕복동식 내연기관의 문제점을 고려하여 개발된 것으로서 회전식 내연기관이 있다. 이 회전식 내연기관은 기본적으로 대체로 타원형의 연소실 내에 로터가 축에 의해 회전 가능하게 설치되어 있으며, 이 로터의 회전에 의해 흡입, 압축 및 배기를 행하도록 구성되었으며, 왕복동식 엔진에 비해 진동이 적고, 소형 및 경량으로 제조할 수 있으며, 가속이 용이한 장점이 있다. 이 같은 회전식 엔진의 대표적인 것으로, 독일의 반켈이 개발한 일명 "반켈 엔진(Wankel Rotary Engine)"이라 칭하는 회전식 내연기관이 있다.

그러나, 종래의 회전식 내연기관은 전술된 장점에도 불구하고 여러 가지 문제점이 발생되고 있는 것으로 나타났다. 먼저, 종래의 회전식 내연기관은 그 작동궤적에 따른 연소실의 형상이 복잡하고 회전체의 두 축이 상호간의 기어에 내접하여 회전함에 따라 구성이 복잡하고 여전히 진동 및 소음이 과도하게 발생되는 문제점이 있다.

그리고, 로터의 삼각형상의 단부와 연소실 내벽간에 틈새가 발생되어 불완전 연소가 발생되고, 윤활성이 저하됨으로 인해 엔진의 성능 또는 효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 내구성이 약하고 유효수명이 짧은 문제점이 있다.

더욱이, 반켈엔진과 같은 종래의 회전식 엔진은 구동 중 과도한 충격의 발생으로 인해 소재가 충격에 강한 고가의 금속으로 한정되므로 소재의 제약은 물론 원가의 상승을 초래하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진효율이 향상되고, 구조가 간단하며, 윤활성 및 밀봉성이 향상되는 회전식 내연기관을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 동일한 회전축에 장착되어 회전하는 회전식 흡입밸브를 통해 압축된 혼합가스가 별도의 연소실에서 폭발하여 이 폭발력을 동일 회전축에 장착된 배기밸브의 개폐에 따라 폭발력을 동력발생베인에 인가시켜 회전운동을 발생시킴으로써 엔진효율을 향상시킬 수 있는 회전식 내연기관을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 윤활유 공급장치가 필요없이 엔진의 작동에 필요한 윤활유를 자동적으로 공급함으로써 내구성이 향상되는 회전식 내연기관을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 단일의 회전체로만 구성됨으로써 제조 및 보수가 용이하고 내구성을 향상시킬 수 있으며, 적용성을 확대시킬 수 있는 회전식 내연기관을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 편심회전이 발생하지 않고, 회전시 충격의 발생이 없으며, 연소실이 분리되는 회전식 엔진을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 가능한 소재를 다양하게 선택할 수 있는 회전식 엔진을 제공하는데 있다.

이 같은 목적들은, 측벽에 의해 일측이 밀폐되고, 혼합가스와 오일이 공급되는 흡입포트를 구비하며, 상기 흡입포트와 연통하는 압축실이 형성되며, 상기 압축실로 유입되는 혼합가스를 압축하기 위한 압축장치가 회전 가능하게 구비되는 압축섹션; 상기 압축섹션에 일체로 연통 형성되며, 상기 압축실에서 압축된 혼합가스를 흡입하여 이송시키기 위한 흡기밸브가 회전 가능하게 설치되는 흡기섹션; 상기 흡기섹션에 연통 형성되고, 상기 흡기섹션으로부터 이송되는 압축가스를 연소시켜 폭발시키기 위한 연소실을 구비하는 연소섹션; 상기 연소섹션에 일체로 연통 형성되며, 상기 연소실에서 연소 및 폭발되어 발생된 팽창가스를 이송시키기 위한 배기밸브가 회전 가능하게 구비되는 배기섹션: 및 상기 배기섹션에 연통 형성되며, 상기 배기섹션으로부터의 팽창가스가 공급되는 격실을 구비하며, 상기 격실에는 상기 팽창가스의 압력에 의해 가압되어 회전되는 로터를 구비하며, 상기 로터에는 동력을 외부로 공급하기 위한 구동샤프트가 일체로 구비되며, 측벽에 의해 밀폐되는 동력발생 섹션을 포함하는 회전식 엔진에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전식 엔진은 그 외관이 대체로 장방형의 입방체를 이루는 실린더블록(10)을 구비한다. 그 실린더블록(10)은 상세히 후술되는 바와 같이 혼합가스를 압축하기 위한 압축섹션과, 압축된 가스를 흡입하여 연소시키기 위한 연소섹션과, 연소섹션에서 연소 및 폭발력을 이용하여 동력을 발생시키기 위한 팽창섹션이 상호 연통하는 방식으로 구성된다. 또한, 압축섹션과 연소섹션 사이에는 압축섹션으로부터 압축된 압축가스를 연소실내로 흡입시키기 위한 흡입섹션이 형성되며, 연소섹션과 팽창섹션 사이에도 연소실에서 연소되어 폭발된 팽창가스를 팽창실로 배출시키기 위한 배기섹션이 형성된다.

실린더블록(10)은 그 일측에서 혼합기를 압축하기 위한 압축섹션(12)을 구비한다. 압축섹션(12)은 실리더블록(10)의 일측을 형성하는 측벽(14)을 구비한다. 측벽(14)의 중심축의 대체로 상부에는 후술되는 회전축이 회전 가능하게 삽입되는 관통공(16)이 형성된다. 압축섹션(12)의 일측에는 도시되지 않은 혼합가스공급원으로부터 혼합가스를, 그리고 도시되지 않은 오일공급원으로부터 오일을 함께 압축섹션의 내부로 공급하기 위한 흡입포트(18)가 형성된다.

압축섹션(12)의 내부에는 흡입포트(18)로부터 유입되는 혼합기가 유입되는 로터 하우징(rotor housing), 즉 압축실(20)이 형성된다. 압축실(20)의 내측에는 흡입포트(18)로부터 유입되는 혼합기를 압축시키기 위한 압축장치(22)가 회전 가능하게 내설된다. 압축장치(22)는 일축이 제1측벽(14)의 관통공(16)에 회전 가능하게 지지되는 피동축(24)을 구비한다. 특히, 피동축(24)에는 그 것의 중심축을 횡으로 관통하는 장착홈(26)이 형성되어 있으며, 그 장착홈(26)에는 압축실내의 혼합기를 실제로 압축하기 위한 압축베인(28)이 삽설되는 것이 바람직하다. 압축베인(28)은 그 것의 양단부가 압축실(20)의 내측벽에 접촉하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 압축베인(28)의 단부와 압축실(20)의 내측면간의 접촉 및 그 같은 접촉을 기밀적으로 유지하기 위해 압축베인(28)은 2개의 절반부(28a;28b)로 구획되며, 이들 각각의 절반부(28a:28b)는 피동축(24)의 내부에서 탄성부재(29)에 의해 압축실의 내측면을 향해 탄성적으로 강제되며, 또한 엔진이 회전함에 따른 원심력의 작용에 의해 압축베인의 단부와 압축실 내면간의 기밀이 유지된다.

한편, 압축실(20)에는 그 압축실에서 압축된 혼합가스를 수용하여 저장하기 위한 혼합기 저장탱크(30)가 그 압축실과 연통되어 형성된다. 혼합기 저장탱크(30)는 수용되는 혼합기와 함께 유입되는 오일을 완전하고 용이하게 분리할 수 있도록 굴곡 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 혼합기 저장탱크(30)의 하부에는 그곳에서 혼합기로부터 분리되어 중력에 의해 하방으로 낙하하는 윤활유, 즉 오일을 수집하기 위한 윤활유 저장탱크(32)가 연통 형성된다.

압축섹션(12)의 일측에는 그 압축섹션의 혼합기 저장탱크(30)에 저장된 혼합기를 후술되는 연소실로 공급하기 위한 흡기섹션(34)이 형성된다. 흡기섹션(34)에는 상기 피동축(24)에 일체로 연결되는 흡기밸브(36)가 내설된다. 흡기밸브(36)는 원판형의 회전형 로터 또는 회전밸브로 형성되는 것이 바람직하다. 흡기밸브(36)의 제위치에는 압축된 혼합기를 후술되는 연소실로 공급하기 위한 흡기구(38)가 형성된다. 흡기구(38)는 2개를 구비하며, 각각의 흡기구(38)는 상호 대향하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 흡기섹션(34)의 하부에는 그 흡기섹션의 내부의 압력 및 연소실로 공급되는 혼합기의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(manometer)(40)가 설치된다. 한편, 흡기밸브(36)에는 그 것의 회전을 원활하게 하기 위해 윤활유가 공급되거나 이동될 수 있는 윤활유통로(42)가 형성되는 것이 바람직하다.

흡기섹션(34)에는 그로부터 유입되는 혼합기를 연소시키기 위한 연소섹션(44)이 구비된다. 연소섹션(44)은 흡기섹션(34)의 흡기밸브(36)의 회전 중 그 흡기밸브(36)의 흡기구(38)와 연통 가능한 흡입구(46)를 구비한다. 물론, 연소섹션(44)은 흡입구(46)로부터 유입되는 혼합기를 실제로 연소시키기 위한 연소실(48)을 구비한다. 그리고, 그 연소실(48)에는 혼합기에 화염을 공급하여 연소시키기 위한 점화플러그(50)가 설치된다. 이 같은 구성에 따라, 흡기밸브(36)가 흡입구(46)와 일치되거나 연통할 때 혼합기가 그 연통구를 통해 연소실로 유입되며, 점화플러그의 작동에 의해 혼합기가 점화되어 연소되는 것이다. 한편, 연소섹션(44)의 타측, 즉 흡기구(38)가 형성된 측부에 대향하는 타측부에는 연소실에서 연소 및 폭발된 팽창가스를 배출하기 위한 배출구(52)가 형성된다.

연소섹션(44)의 일측에는 연소실에서 연소되어 폭발된 팽창가스를 후술되는 바와 같이 동력을 발생시키도록 배출시키기 위한 배기섹션(54)이 일체로 구비된다. 배기섹션(54)에는 역시 피동축(24)에 일체로 연결되는 배기밸브(56)가 내설된다. 배기밸브(56)는 전술된 흡기밸브(36)와 유사하게 원판형의 회전형 로터 또는 회전밸브로 형성되는 것이 바람직하다. 배기밸브(56)에는 압축된 혼합기를 후술되는 팽창섹션으로 공급하기 위해 연소섹션(44)의 배출구(52)와 연통가능한 2개의 배기구(58)가 형성된다. 각각의 배기구(58)는 중심축을 중심으로 상호 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 배기구(58)는 연소실의 반경방향을 따라 상호 대향하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 배기섹션(54)의 측부에는 그 배기섹션(54)으로부터 후술되는 동력발생섹션으로 팽창가스를 이송시키기 위한 배기통로(60)가 형성된다. 배기밸브(56)에는 그 것의 회전을 원활하게 하기 위해 윤활유가 공급되거나 이동될 수 있는 윤활유 통로(62)가 형성되는 것이 바람직하다.

배기섹션(54)의 측부에는 그 배기섹션으로부터 공급되는 팽창가스를 이용하여 실제로 동력을 제공할 수 있는 동력 발생섹션(64)이 일체로 형성된다. 동력 발생섹션(64)에는 배기섹션(54)의 배기통로(60)와 연통하는 격실(66)이 형성된다. 격실(66)의 내측에는 배기통로(60)로부터 유입되는 팽창가스의 압력에 의해 회전되어 실제로 회전동력을 발생시키기 위한 로터(68)가 회전 가능하게 설치된다. 특히, 로터(68)에는 그 것의 중심축을 횡으로 관통하는 장착홈(70)이 형성되며, 그 장착홈(70)에는 배기통로(60)를 통해 격실내로 유입되는 팽창가스에 의해 강제되어 결과적으로 로터(68)를 회전시킬 수 있는 동력발생베인(72)이 삽설되는 것이 바람직하다. 동력발생베인(72)은 그 것의 양단부가 격실(66)의 내측벽에 접촉하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 동력발생베인(72)의 단부와 격실(66)의 내측면간의 접촉 및 그 같은 접촉을 기밀적으로 유지하기 위해, 전술된 압축베인(28)과 같이 동력발생베인(72)은 2개의 절반부(72a;72b)로 구획되며, 이들 각각의 절반부(72a:72b)는 장착홈의 내부에서 스프링과 같은 탄성부재(74)에 의해 격실의 내측면을 향해 탄성적으로 강제되며, 이 또한 엔진이 회전함에 따른 원심력의 작용에 의해 동력발생베인의 단부와 격실의 내측면간의 기밀이 유지된다.

한편, 동력발생섹션(64)에는 로터(68)를 회전시킨 후의 팽창가스를 외부로 배출시키기 위한 배출구(76)가 형성된다. 또한, 로터(68)에는 그 것에 의해 발생된 동력을 외부로 제공하기 위해 구동샤프트(78)가 일체로 연결된다. 물론, 구동샤프트(78)는 전술된 바와 같은 구성요소들을 거쳐 상기 피동축(24)에 연결되며, 각각의 샤프트의 중심축은 상호 일치하는 것으로 이해된다. 동력발생섹션(64)의 측부에는 실린더블록(10)의 외측벽을 형성하는 측벽(80)이 일체로 구비된다. 그 측벽(80)에는 물론 구동샤프트(78)가 외부로 돌출되어 연장됨은 물론 그 구동샤프트(78)를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지공(82)이 형성된다. 물론, 압축섹션(12)의 측벽(14)에 형성된 관통공의 중심과 동력발생섹션(64)의 측벽(80)에 형성된 지지공(82)의 중심은 동일 축선상에 위치하는 것이 바람직하다.

특히, 흡기섹션(34)에는 다양한 변수에 따라, 즉, 사용되는 연료에 따라 압력을 조절할 수 있도록 압력 조정기(84)가 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명에 따른 회전식 엔진에는 가솔린, 경유, 가스 등 다양한 연료를 제한 없이 사용할 수 있는 것이다.

또한, 전술된 바와 같이 본 발명에 따른 회전식 엔진은 연소실이 분리되어 있고 편심회전이 발생하지 않아 충격력이 발생하지 않으므로 소재의 제약이 없다. 본 발명에 따른 회전식 엔진은 내열성 및 내식성이 우수한 세라믹 재료로도 제작이 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 회전식 엔진의 작동 및 그 작용모드에 대해 상세히 설명한다.

예컨대, 구동장치, 동력장치 또는 다른 다양한 동력발생장치에 탑재될 수 있는 본 발명에 따른 회전식 엔진을 작동시키면, 피동축(24)이 회전됨과 동시에 실린더블록(10)의 압축섹션(12)의 측부에 형성된 흡입포트(18)를 통해 적정량의 공기와 연료가 혼합된 혼합기가 압축실(20)로 유입된다.

이와 같이 압축실(20)내로 유입된 혼합기는, 도 6과 같이, 피동축(24)이 회전됨에 따라 그 피동축(24)에 왕복 가능하게 설치된 압축베인(28)에 의해 압축되며, 결국 피동축(24)의 회전방향으로 압축되는 것이다. 이때 압축베인(28)은 그 것의 양단부가 압축실(20)의 내측벽에 접촉된 상태를 유지하면서 회전되므로 그 것에 의해 압축되는 혼합기가 후방으로 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다. 물론, 이와 같은 압축베인(28)과 압축실(20)의 내측면간의 기밀접촉은 그 압축베인(28)이 2개의 절반부(28a;28b)로 구성되며, 이들 각각의 절반부(28a:28b)가 탄성부재(30)에 의해 압축실의 내측면을 향해 탄성적으로 강제되기 때문이며, 이와 아울러 회전체에 작용하는 원심력에 의해 강제되기 때문이다. 한편, 압축실(20)에서 압축된 혼합기는 혼합기 저장탱크(30)로 이송되어 혼합기에 포함된 윤활유가 분리된다. 이와 같이 분리된 윤활유는 혼합기 저장탱크(30)의 하방에 설치된 윤활유 저장탱크(32)에 수집된다.

이후, 혼합기 저장탱크(30)내의 혼합기는 흡기섹션(34)의 흡기밸브(36)가 회전하는 동안 그 흡기밸브(36)에 형성된 흡기구(38)가 연통하는 순간 그 연통구를 통해 연소섹션(44)의 흡입구(46)를 통해 연소실(48)로 공급된다. 연소실(48)로 공급된 혼합기는 점화플러그(50)에 의해 연소되어 폭발된다.

이후, 혼합기가 연소실(48)에서 연소되어 폭발될 때 발생되는 팽창가스가 배출구(52)를 통해 배출된다. 이와 같이 배출되는 팽창가스는, 그 배출구(52)와 회전중인 배기섹션(54)의 배기밸브(56)에 구비된 2개의 배기구(58) 중 하나의 배기구와 연통할 때 그 배기구(58)를 통해 이송된다. 이후, 그 팽창가스는 배기섹션(54)의 배기통로(60)를 통해 동력 발생섹션(64)의 격실(66)로 공급된다.

동력 발생섹션(64)의 격실(66)에 공급된 팽창가스는 그곳에 내설된 로터(68)의 동력발생베인(72)을 가압함에 따라 로터(68)가 회전된다. 이때, 동력발생베인(72)의 각각의 단부는 격실(66)의 내측벽에 기밀접촉이 유지되어 팽창가스의 누출을 방지할 수 있는 바, 이는 동력발생베인(72)을 구성하는 각각의 절반부(72a;72b)가 탄성부재(74)에 의해 상호 반대방향으로 강제되기 때문이며, 이 또한 회전체에 작용하는 원심력에 의해 기밀을 유지하는 방향으로 강제되기 때문이다.

결과적으로, 팽창가스에 의해 로터(68)가 회전함에 따라 그 로터에 일체적으로 연장 형성된 구동샤프트(24)가 회전됨으로서, 그 회전동력이 구동장치 또는 다른 작동장치를 구동시킬 수 있는 것이다.

최종적으로, 동력발생섹션(64)에서 로터(68)를 회전시켜 구동샤프트(78)를 회전시킨 후의 팽창가스는 배출구(76)를 통해 외부로 또는 도시되지 않은 배기가스 처리장치로 이송되어 정화된 후 외부로 방출된다.

전술된 바와 같은 회전식 엔진의 작동과정을 동력 행정도로 살펴보면, 도 10에 도시된 바와 같이, 회전식 엔진의 흡기섹션 및 압축섹션에서 혼합기를 흡입하여 압축하는 흡기단계(S)와, 동력발생섹션에서 압축된 혼합기를 점화 및 폭발시키는 연소 및 폭발단계(P)와, 배기섹션에서 폭발후 발생되는 배기가스를 처리하는 배기단계(E)와, 회전식엔진의 사이클을 마친 후 후속사이클을 실행하기 위해 초기상태로 복귀되는 아이들링단계(I)로 이루어진다. 이와 같은 동력행정은 피동축(24)이 1회전 할 때 2회 달성되며, 이와 같은 행정이 반복적으로 이루어짐으로써 구동장치 또는 작동장치가 연속적으로 구동될 수 있는 것이다.

또한, 압축섹션에서 압축된 혼합가스의 압력을 사용되는 연료의 종류에 따라 흡입섹션에서 압력조정기(84)를 이용하여 조절할 수 있다. 이에 따라, 가솔린, 경유, 가스 등 을 제한 없이 사용할 수 있음은 물론, 사용되는 연료에 상응하는 혼합가스의 압력을 적합하게 설정할 수 있어 엔진의 성능을 최적으로 유지할 수 있는 것이다.

더욱이, 종래의 회전식 엔진과는 달리 편심 회전운동이 없는 원활한 회전운동을 하여 회전시 충격이 발생되지 않으며, 연소실이 분리되어 있으므로 연소폭발에 의해 동력이 발생될 때 급격한 충격이 없게되는 것이다. 이에 따라, 소재를 다양하게 선택할 수 있으며, 내열성 및 내식성이 강한 세라믹으로도 제조가 가능하다.

전술된 바와 같은 회전식 엔진의 작동에 의하면, 샤프트가 회전함에 따라 그 샤프트에 고정된 흡기밸브 및 배기밸브가 회전함으로써 혼합기의 흡기 및 배기가스의 배기가 이루어진다. 그리고, 혼합가스를 압축하기 위한 압축섹션이 별도로 형성되어 있어, 그 혼합가스를 일정압력까지 압축한 후 사용한다. 특히, 혼합가스 저장탱크가 구비되어 있으며, 이 저장탱크내에 일정부분의 혼합가스의 압력이 존재하고 있어 이 압력으로 오일을 공급할 수 있으므로 별도의 오일펌프를 설치할 필요가 없다. 또한, 압축가스 저장탱크는 물론 실린더블록 내의 전체 오일통로가 냉각핀 타입으로 형성됨으로써 냉각효율이 향상된다. 더욱이, 연소섹션이 압축섹션과 동력발생섹션과 분리됨으로써, 피동축의 압축베인과 로터의 동력발생베인의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 흡기 및 배기 계통의 구조가 간단하고, 전체적인 엔진의 구조가 간단하다. 물론, 실린더블록의 전체 외관이 핀 형태로 구성됨으로써, 전체적인 냉각효율이 향상될 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 따른 회전식 엔진에 의하면, 엔진효율이 향상되고, 구조가 간단하며, 윤활성 및 밀봉성이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 동일한 회전축에 장착되어 회전하는 회전식 흡입밸브를 통해 압축된 혼합가스가 별도의 연소실에서 폭발하여 이 폭발력을 동일 회전축에 장착된 배기밸브의 개폐에 따라 팽창가스가 동력발생베인에 인가되어 동력을 발생시키므로 엔진효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 별도의 윤활유 공급장치가 필요 없이 엔진의 작동에 필요한 윤활유를 자동적으로 공급함으로써 내구성이 향상되며, 단일의 회전체로만 구성됨으로써 제조 및 보수가 용이하고 내구성을 향상시킬 수 있으며, 적용성을 확대시킬 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

도 1은 본 발명에 따른 회전식 엔진을 전체적으로 보여주는 부분 절취사시도.

도 2는 도 1의 엔진에서 압축섹션의 구조를 상세하게 보여주는 부분 절취 사시도.

도 3은 도 1의 엔진에서 흡기섹션의 구조를 상세하게 보여주는 부분 절취 사시도.

도 4는 도 1의 엔진에서 동력발생 섹션의 구조를 상세히 보여주는 부분 절취사시도.

도 5는 도 1의 엔진의 횡단면도.

도 6은 도 2의 압축섹션의 횡단면도.

도 7은 도 4의 동력발생섹션의 횡단면도.

도 8은 흡기밸브의 측면도.

도 9는 배기밸브의 측면도.

도 10은 본 발명에 따른 회전식 엔진의 동력 행정도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 실린더 블록 12: 압축섹션

34: 흡기섹션 44: 연소섹션

54: 배기섹션 64: 동력발생섹션

Claims (8)

1. 측벽에 의해 일측이 밀폐되고, 혼합가스와 오일이 공급되는 흡입포트를 구비하며, 상기 흡입포트와 연통하는 압축실이 형성되며, 상기 압축실로 유입되는 혼합가스를 압축하기 위해 일축이 상기 측벽의 관통공에 회전 가능하게 지지되며 중심축을 횡으로 관통하는 장착홈이 형성된 피동축과, 상기 장착홈에 왕복 가능하게 삽설되고 각각의 단부가 압축실의 내측벽에 기밀접촉하는 압축베인을 구비하는 압축장치가 회전 가능하게 구비되는 압축섹션;

   상기 압축섹션에 일체로 연통 형성되며, 상기 압축실에서 압축된 혼합가스를 흡입하여 이송시키기 위해 상기 압축장치의 피동축에 일체로 회전 가능하게 연결되는 흡기밸브를 구비하는 흡기섹션;

   상기 흡기섹션에 연통 형성되고, 상기 흡기섹션으로부터 이송되는 압축가스를 연소시켜 폭발시키기 위한 연소실을 구비하는 연소섹션;

   상기 연소섹션에 일체로 연통 형성되며, 상기 연소실에서 연소 및 폭발되어 발생된 팽창가스를 이송시키기 위해 상기 압축장치의 피동축에 일체로 회전 가능하게 연결되는 배기밸브를 구비하는 배기섹션; 및

   상기 배기섹션에 연통 형성되며, 상기 배기섹션으로부터의 팽창가스가 공급되는 격실을 구비하며, 상기 격실에는 상기 팽창가스의 압력에 의해 가압되어 회전되는 로터를 구비하며, 상기 로터에는 동력을 외부로 공급하기 위한 구동샤프트가 일체로 구비되며, 측벽에 의해 밀폐되는 동력발생 섹션을 포함하는 회전식 엔진.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 압축베인은 각각의 일단부가 압축실의 내측벽에 접하며 각각의 타단부가 탄성부재 및 회전체에 작용하는 원심력에 의해 상호 반대방향으로 강제되도록 탄압되는 2개의 절반부로 구성되며, 상기 동력발생베인은 각각의 일단부가 격실의 내측벽에 접하며 각각의 타단부가 탄성부재 및 회전체에 작용하는 원심력에 의해 상호 반대방향으로 강제되도록 탄압되는 2개의 절반부로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 엔진.
4. 제 1항에 있어서, 상기 압축실의 하부에는 그 압축실에서 압축된 혼합가스를 수용하여 저장하고 혼합가스에 포함된 윤활유를 분리하기 위한 혼합기 저장탱크와, 상기 혼합기 저장탱크로부터 분리된 윤활유를 수용하여 저장하기 위한 윤활유 저장탱크가 설치되는 것을 특징으로 하는 회전식 엔진.
5. 제 1항에 있어서, 상기 흡기섹션의 흡기밸브는 원판형으로 형성되고, 압축된 혼합기를 연소실로 공급하기 위한 2개의 흡기구를 구비하며, 각각의 흡기구는 상호 대향하는 위치에 형성되며, 상기 배기섹션의 배기밸브는 원판형으로 형성되고, 팽창가스를 동력발생섹션으로 공급하기 위한 2개의 배기구를 구비하며, 각각의 배기구는 상호 대향하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 엔진.
6. 제 1항에 있어서, 상기 흡기섹션의 하부에는 그 흡기섹션의 내부의 압력 및 연소실로 공급되는 혼합기의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(manometer)가 설치되며, 상기 흡기밸브에는 그 것의 회전을 원활하게 하기 위한 윤활유통로가 형성되며, 상기 배기섹션의 배기밸브에는 그 것의 회전을 원활하게 하기 위한 윤활유통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 엔진.
7. 제 1항에 있어서, 상기 동력 발생섹션의 로터에는 그 것의 중심축을 횡으로 관통하는 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈에는 상기 격실내로 유입되는 팽창가스에 의해 강제되어 상기 로터를 회전시킬 수 있는 동력발생베인이 왕복 가능하게 삽설되는 것을 특징으로 하는 회전식 엔진.
8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축된 혼합 가스의 압력을 조절할 수 있는 압력 조정기를 포함하며, 연료로서 가솔린, 경유 및 가스 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 회전식 엔진.