| 초록 |
본 발명은 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 발명은 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 냉각기에 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 변형된 것이고, 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 의한 요부 공간이 수축하면서 팽창을 다한 가스가 배출되도록 되어 있다. 더 상세히 설명하면 상기 로우터들의 내부에는 열교환(냉각) 통로가 형성되어 있어 상기 압축기에서 생산된 압축공기가 이들 통로를 통과하면서 예열되고 다음 연료를 공급받아 연소/팽창 수축/배출 과정이 연속적으로 진행되면서 동력을 생산하도록 되어 있다. 이와 같이 본 발명은 압축기와 동력 발생기가 서로 분리되어 있어 압축기에서 생산된 압축공기를 동력 발생기에서 예열시킬 수 있고 (즉 엔진을 냉각하면서) 또 연소가스를 대기압 이하로 팽창시킬 수 있음으로서 통상의 크랭크 피스톤 엔진에서 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. |
