| 초록 |
본 고안은 석유/화학 에너지를 기계적 동력으로 변환하는 로터리 엔진에 관한 것이다. 통상의 크랭크 피스톤 엔진에서는 팽창과정을 완료한 연소가스가 상당한 압력 및 열 에너지를 지니고 있으나 이들 에너지가 기계적 동력으로 변환되지 못하고 대기로 배출됨으로서 주어진 연료 에너지의 약 32% 에 해당하는 에너지 손실을 초래할 뿐만이 아니라 배기소음을 유발하는 문제점이 있었다. 또한 주어진 연료 에너지의 약 28%에 해당하는, 그 구조상 필연적으로 발생하는, 실린더 벽면을 통한 냉각 손실의 결함이 있었다. 이러한 결함은 하나의 실린더에서 압축, 연소 및 팽창 과정이 모두 수행됨으로서 필연적으로 발생하도록 되어있다. 본 고안은 이러한 결함을 해소한 것으로, 마치 가스 터빈 엔진에서와 같이, 공기 압축기(10)에서는 연속적으로 공기가 압축되며 이 압축공기가 동력 발생기(20)로 공급되어 동력 발생기에서 연소 및 팽창 과정이 연속적으로 진행되면서 동력이 발생하고, 다음 동력 발생기에서 팽창을 다한 연소가스가 공지의 냉각기(50)에 진입하여 상온 가까이 냉각되고 공지의 가스 방출기(60)에 의하여 대기로 강제 방출되면서 이 연소가스의 수축에 의하여 동력이 또 발생하도록 한 것이다. 상기 공기 압축기(10)는 반켈 로터리 (Wankel Rotary) 엔진의 기본 구조와 유사하나 연소 및 팽창 과정이 없이 주축 1회전에 2번의 압축과정이 수행되도록 하고, 암수 한 쌍의 스크류 로우터들로 구성된 동력 발생기(20)는 상용의 스크류 타입 공기 압축기(동력을 공급받아 로우터들의 요부(凹)에 의하여 형성된 공간이 로우터가 회전하면서 성장함에 따라 공기가 흡입되고 다음 이 요부 공간이 수축함에 따라 공기가 압축/배출되는)와는 반대로 압축공기와 연료가 공급되어 연소/팽창하면서 동력을 생산하고 다음 로우터들에 의하여 형성된 요부 공간이 수축하면서 팽창을 다한 가스가 배출되도록, 또, 상기 로우터들의 내부에는 열교환(냉각) 통로가 형성되어 있어 상기 압축기에서 생산된 압축공기가 이들 통로를 통과하면서 예열되고 다음 연료를 공급받아 연소/팽창 과정이 진행되도록 한 것이다. 이와 같이 본 고안은 압축기와 동력 발생기가 서로 분리되어 있어 압축기에서 생산된 압축공기를 동력 발생기에서 엔진을 냉각하면서 예열시킬 수 있고 또 연소가스를 충분히 팽창시킬 수 있음으로서 통상의 크랭크 피스톤 엔진에서 (배기소음은 자동적으로 사라지고) 무용하게 버려지는 배기 손실(32%)과 냉각 손실(28%)을 크게 줄일 수 있는, 열역학 적으로 정온배기(Constant Temperature Exhaust) 과정을 실현할 수 있는 로터리 엔진이다. |
