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연료와 공기가 내부에 각각 전달되어 폭발에 의해 작동하는 엔진부(100)와, 상기 엔진부(100)의 양측 끝단부에 연결되어 엔진부(100)에 전달되는 연료와 공기를 개폐하고 상기 엔진부(100)에 전달된 연료와 공기를 점화하는 헤드부(200)와, 상기 엔진부(100)의 양측면에 병렬로 연결되어 엔진부(100)의 작동에 의해 전기가 발생되는 제너레이터(300)를 포함하여 구성되는 리니어 엔진(400)과;
상기 리니어 엔진(400)의 상부면에 연결되어 엔진부(100)의 폭발에 의해 발생되는 배기가스를 외부로 배출하는 배기가스 배출장치(500)와;
상기 배기가스 배출장치(500)의 상부면에 형성되어 배기가스의 고온과 연료탱크(700)의 저온에 의해 전기가 발생되는 열전소자(600)와;
상기 열전소자(600)의 상부면에 형성되어 내부에 채워진 액상의 연료가 엔진부(100)의 폭발에 의해 발생된 고온의 배기가스의 열에 의해 기화되고, 상기 리니어 엔진(400)의 헤드부(200)와 연통되어 기화된 연료를 공급하는 연료탱크(700);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 리니어 엔진의 엔진부(100)는,
내부에 연료와 공기가 유입되어 폭발이 이루어지도록 길이방향으로 관통홀(111)이 형성되고, 상기 관통홀(111)과 연통되어 연료의 폭발에 의해 발생하는 배기가스가 배기가스 배출장치로 배출되도록 상부면에 90도로 경사진 배기포트(112)가 형성되며, 상기 관통홀(111)과 연통되어 공기가 유입되도록 하단면에 45도로 경사지게 흡기포트(113)가 형성되는 연소실(110)과;
상기 연소실(110)의 양측면에 병렬로 구비되어 연소실(110)의 작동에 맞춰 공기가 발생되도록 내부의 길이방향으로 공기홀(151)이 형성되고, 상기 공기홀(151)을 통해 발생된 공기는 헤드부(200)에 전달되며, 상기 제너레이터(300)가 구비되도록 중앙부에 결합홈(152)이 형성되는 에어펌프(150)와;
상기 연소실(110)의 하단부에 구비되어 양끝단부가 헤드부(200)와 연결되고, 상기 에어펌프(150)에서 발생 된 공기가 헤드부(200)를 통해 연소실(110)에 전달되도록 내부에 공기이송로(181)가 형성되며, 상기 공기이송로(181)의 끝단부가 연소실의 흡기포트와 연통되는 공기이송부(180);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 리니어 엔진의 헤드부(200)는,
연소실(110)의 양끝단부에 구비되고, 상기 관통홀(111)에 삽입되어 지지되도록 일단면에 삽입부(211)가 돌출 형성되고, 상기 삽입부(211)에 연료를 폭발시키는 점화플러그(215)가 삽입 설치되도록 삽입홀(212)이 관통 형성되며, 상기 삽입부(211)의 반대측 일단부에서 연소실의 관통홀(111) 내부까지 연료가 유입되도록 연료유입홀(213)이 형성되는 연소실 헤드(210)와;
상기 연소실 헤드(210)의 양측면에 일체형으로 형성되며, 상기 에어펌프(150)의 끝단부에 구비되어 외부의 공기가 에어펌프(150)의 공기홀(151)에 유입되도록 공기이송홀(221)이 형성되고, 상기 공기이송홀(221)을 압력차에 의해 개폐하도록 리드밸브(REED VALVE)가 형성되는 에어펌프 헤드(220);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 리니어 엔진(400)의 제너레이터(300)는,
상기 엔진부(100)의 양측면에 병렬로 상호 이격되어 설치되는 몸체(310)와, 상기 몸체(310)의 상호 대응되는 면에 설치되는 코어(311)와, 상기 코어(311)의 외주연에 각각 감겨서 부착되는 코일(312)을 포함하여 구성되는 고정자(stator)와;
상기 병렬로 설치된 고정자의 사이에 구비되어 좌,우로 반복 슬라이딩되도록 영구자석인 마그네트(313)로 이루어지는 이동자;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 배기가스 배출장치(500)는,
연소실(110)의 배기포트(112)에 결합되도록 하단면에 배기연결구(511)가 돌출 형성되고, 상기 배기연결구(511)를 통해 내부에 유입된 배기가스가 외부로 배출되도록 측면부에 다수개의 배기홀(512)이 형성되는 하판(510)과;
상기 하판(510)의 상부면에 일체형으로 삽입되어 하판(510)과의 사이에 내부 공간부가 형성되고, 상기 하판(510)을 통해 유입된 배기가스를 내부 공간부에서 유동시키도록 다수개의 격벽(521)이 형성되며, 상기 격벽(521)을 통해 내부 공간부에 유로가 형성되어 배기가스의 고온이 지속적으로 열전소자(600)에 열전달되는 상판(520);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 1항에 있어서,
상기 열전소자(600)는 배기가스 배출장치(500)와 연료탱크(700)의 온도가 전달되도록 상,하부에 금속 가이드판(610)이 설치되고, 상기 금속 가이드판(610)의 일단부에는 외부에 전기를 전달하도록 +,-의 전선(620)이 연결되며, 상기 금속 가이드판(610) 사이에는 N타입의 반도체와 P타입의 반도체가 격자형태로 상호 교호(交互)되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 1항에 있어서,
상기 연료탱크(700)는 내부에 채워진 연료가 엔진부(100)의 폭발에 의해 발생된 고온의 배기가스의 열에 의해 기화되어 리니어 엔진(400)에 전달되도록 상부면에 연료이송부(710)가 돌출 형성되고, 상기 연료이송부(710)의 끝단부에는 양측으로 분기된 관이 형성되어 상기 관에 의해 리니어 엔진(400)의 헤드부(200)에 연결되며, 상기 리니어 엔진(400)의 작동에 따라 압력차에 의해 내부의 연료가 이송되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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제 7항에 있어서,
상기 연료이송부(710)의 관과 헤드부(200) 사이에는 관을 통해 이송되는 연료를 하단부에 설치되는 센서부(721)에 의해 개폐되는 연료개폐밸브(720)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어 엔진의 배열 및 기화열을 이용한 열전발전 시스템
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