KR0181748B1 - 자속밀도의 증폭장치 - Google Patents

Abstract

연료, 원료, 재료 등의 유체를 효과적으로 또한 신속하게 활성화하고, 게다가 염가인 재료에 의해 제조됨과 동시에 차량의 전자제어장치 등의 정밀기기 또는 제어장치에 대한 자계의 영향을 제어할 수 있는 자속밀도의 증폭장치를 제공한다.

자속밀도의 증폭장치는 복수의 영구자석(1)과, 영구자석끼리를 이간시키도록 영구자석과 영구자석 사이에 설치된 이간수단(2)과, 영구자석 및 이간수단을 수용하는 통체(8,11)를 구비한다. 영구자석은 이간수단을 사이에 두고 직렬로 연결되고, 자계가 작용하는 간극(4)이 영구자석 사이에 형성된다. 영구자석과 이간수단을 직렬로 연결한 연설체(6)는 상기 통체내에 수용되고, 영구자석 및 이간수단은 통체의 축선방향으로 정렬한다. 통체의 벽체는 자성재료로 만들어진다.

Description

자속밀도의 증폭장치

제1도는 본 발명의 자속밀도 증폭장치에 있어서 사용되는 다른 자석의 배열을 나타내는 측면도.

제2도는 본 발명의 자속밀도 증폭장치에 있어서 사용되는 다른 자석의 배열을 나타내는 측면도.

제3도는 본 발명의 자속밀도 증폭장치에 있어서 사용되는 또다른 자석의 배열을 나타내는 측면도.

제4도는 본 발명의 자속밀도 증폭장치에 있어서 사용되는 다른 자석의 배열을 나타내는 측면도.

제5도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 유체활성화장치의 부분단면도로서, 제4도에 도시하는 증폭장치의 구성단위를 직렬로 연결한 연설체(連設 )가 통체(筒 )내에 수용된 상태표시도.

제6도는 본 발명의 제2실시예에 있어서 사용되는 자석을 나타내는 측면도.

제7도는 본 발명의 비교예로서 개장(介裝)부재를 끼워넣지 않고 연결된 자석열을 나타내는 측면도.

제8도는 본 발명의 제2실시예에 있어서 사용되는 자석배열을 나타내는 측면도.

제9도는 본 발명의 제2실시예에 있어서 사용되는 다른 자석배열을 나타내는 측면도.

제10도는 본 발명의 제2실시예에 있어서 사용되는 자석배열을 나타내는 측면도.

제11도는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 부분단면도로서, 제10도에 나타내는 자석조립체를 연결하여 이루어진 연설체가 통체내에 수용된 상태표시도.

제12도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 부분단면도로서, 제10도에 나타내는 자석조립체를 연결하여 이루어진 연설체가 통체내에 수용된 상태표시도.

제13도는 본 발명의 제4실시예에 있어서 사용되는 자석배열을 나타내는 측면도.

제14도는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 부분단면도로서, 제13도에 나타내는 자석조립체를 연결하여 이루어진 연설체가 통체내에 수용된 상태표시도.

제15도는 제4실시예에 있어서 실험에 사용한 자석을 나타내는 정면도(제15도(a)) 및 측면도(제15도(b)).

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 자석 2 : 제1개장부재

3 : 유체유로 4 : 간극

5 : 제2개장부재 6 : 연설체

7 : 접속관 8,11 : 통체

9 : 유체유동구멍 10 : 접속관

12 : 압축스프링 14 : 개구부

20 : 철봉

[산업상의 이용분야]

본 발명은 자속밀도의 증폭장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 자속밀도를 갖는 영구자석과, 영구자석과 영구자석 사이에 배치된 이간(離間)수단과, 영구자석 및 이간수단을 수용하는 통체를 구비하고, 축선방향으로 직렬로 연결 또는 연설한 자석조립체 또는 자석집합체를 통체내에 수용하고, 이에 의해 자속밀도를 고도로 증폭할 수 있는 자속밀도의 증폭장치에 관한 것이다.

본 발명의 증폭장치는 농업용, 공업용 등의 기계, 각종 차량, 각종 연소장치 등에 사용되는 액체연료 또는 기체연료를 활성화하는 유체활성장치로서 이용된다. 또, 본 발명의 증폭장치는 가정용 또는 농수산업용 등에 널리 사용되는 상수, 용수, 배수의 활성화, 혹은 화학제품, 약품 또는 식품등의 제조공정에 있어서 사용되는 기체, 액체원료 또는 재료등의 유체를 활성화하는 유체활성화장치로서 이용된다.

또한, 본 발명에 의하면, 증폭된 영구자석의 강력한 자력선과, 세라믹스(개장부재로서 사용된다)에서 방사되는 원적외선과의 복합적 작용을 유효하게 이용할 수 있고, 이에 따라 유체를 분자단계에서 활성화하고, 연료의 악취 또는 배기가스중의 유해물을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 장치에 의하면 환경오염방지를 도모함과 동시에 연료비 효율향상을 도모할 수 있고, 또한 각종 용수를 활성화 할 수 있다. 이리하여 본 발명의 장치는 수질의 개선, 정화촉진, 동식물류의 육성·성장촉진 또는 인체의 건강증진을 도모하고, 또한 화학제품, 약품 또는 식품등의 제조에 있어서 기체 또는 액체원료의 활성화를 도모하고, 재료의 반응촉진, 혼합, 숙성 등의 촉진등에 기여한다.

[종래의 기술]

영구자석은 요구되는 자속밀도를 사전에 결정하고, 특정재료에 소정의 자속밀도에 따른 착자(着磁)를 행함으로써 제조된다. 이와같이하여 착자된 영구자석의 자속밀도를 증폭하는 수단으로서 자석간에 흡인자장 또는 반발자장을 형성하도록 복수의 영구자석을 중합밀접하여 축선방향으로 연결하고, 전체의 자속밀도를 향상시키는 수법이 일반적으로 채용되고 있다. 이와같은 방식의 증폭수단을 채용한 경우, 자속밀도의 향상률은 사용된 영구자석 단체(單體)의 20∼60%정도에 불과하다.

즉, 일반적으로 입수가능한 염가의 영구자석을 단순히 중합밀접시켜, 복수의 자석을 연결하는 것만으로는 유체등의 활성화를 충분히 달성할 수 있는 증폭장치 또는 유체활성화장치를 제공하기는 곤란하다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

상기와 같은 유체연료, 원료, 재료등의 유동화 물질을 신속하게 활성화시키기 위하여, 보다 자속밀도가 높은 장치의 설계를 시도하면 기본적인 재료인 영구자석의 가격이 고액화되어 버리고, 한편 염가인 시판의 영구자석을 사용하면 소망하는 자속밀도를 달성할 수 없다. 이 때문에 용이하게 입수가능한 값싼 영구자석을 사용하여 높은 자석밀도를 달성할 수 있는 자속밀도의 증폭장치가 요망되고 있다.

또, 높은 자속밀도를 갖는 증폭장치 또는 유체활성화장치는 장치에 근접하는 전자기기에 대하여 영향을 줄 가능성이 있다. 특히, 자동차의 연료활성화로서 자속밀도의 증폭장치를 사용할 경우, 차량에 탑재된 각종 전자제어장치에 대하여 자계가 악영향을 미칠 가능성을 극력 회피하지 않으면 안된다.

그리고, 유체를 활성화하는 수단으로서 근년에 주목을 받고 있는 원적외선을 유효하게 이용하여 자력선 및 원적외선이라는 두 방사선을 동시에 유체에 작용시킬 수 있는 간단한 구조의 장치가 요구되고 있다.

이에 부가하여, 증폭장치를 염가로 제조하기 위하여, 상기와 같이 자석원료의 가격을 저렴하게 할 뿐만 아니라 조립작업 또는 설치작업에 요하는 공정 또는 시간을 단축하고, 노력 또는 인건비를 삭감할 필요가 있다.

본 발명의 제1목적은 연료, 원료, 재료등의 유체를 효과적이고 또한 신속하게 활성화하고, 게다가 염가의 재료에 의해 제조할 수 있는 자속밀도의 증폭장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제2목적은 차량의 전자제어장치 등의 정밀기기 또는 제어장치에 대한 자계의 영향을 억제할 수 있는 자속밀도의 증폭장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제3목적은 자력선 및 원적외선을 동시에 유체에 작용시킬 수 있는 간단한 구조의 자속밀도의 증폭장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제4목적은 조립작업 및 설치작업에 요하는 공정 또는 시간을 단축하고, 노력 또는 인건비를 삭감할 수 있는 자속밀도의 증폭장치를 제공함에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단과 작용]

본 발명자는 염가의 구성으로 효과적으로 양호한 자속밀도의 증폭효과를 얻음과 동시에, 자계의 증폭효과가 전자기기에 주는 영향을 억제하는 구성에 관하여 여러 가지 실험을 행하였다. 이 결과, 가장 바람직한 결과가 얻어지는 장치는, 자석사이에 개장부재를 끼워넣어서 자석사이에 간극에 형성함과 동시에, 자성체로 제조된 케이싱(casing), 가령 주철제의 케이싱내부에 복수의 자석의 연설체를 배치한 구성의 증폭장치라는 것을 알았다.

따라서, 본 발명에 의한 자속밀도의 증폭장치는 상기목적을 달성하기 위하여 복수의 영구자석과, 영구자석 끼리를 이간시키도록 영구자석과 영구자석 사이에 설치된 이간수단과, 영구자석 및 이간수단을 수용하는 통체를 구비한다. 영구자석은 이간수단을 사이에 두고 직렬로 연결되어, 자계가 작용하는 간극이 영구자석 사이에 형성된다. 영구자석 및 이간수단을 직렬로 연결한 연설체는 상기 통체내에 수용되고, 영구자석 및 이간수단은 통체의 축선방향으로 정렬한다. 또한, 통체의 벽체는 자성재료로 만들어진다.

상기 구성을 갖는 자석 및 이간수단의 연설체는 기본이 되는 영구자석 단체의 자속밀도에 대하여 최대 360%정도의 자속밀도의 증폭효과를 달성할 수 있다.

이와같은 증폭효과는 본 발명의 증폭장치를 유체활성화장치로서 사용할 경우에 필요하고 또한 충분한 작용이다.

또, 통체의 벽체는 자성재료로 제작 또는 제작하고, 자석연설체의 자계를 통체의 벽체에 의해 자기적으로 차단함으로써 증폭장치의 외부에 작용하는 자속밀도를 겨우 1가우스 이하로 감소시킬 수 있다는 것이 확인되었다.

바람직하게는 상기 영구자석은 네오디뮴(neodymium)영구자석이다. 네오듐자석은 염가로 입수가능한 자석이고, 게다가 본 발명의 증폭장치에 사용했을 때, 상기 자속밀도의 증폭효과를 발휘하였다.

더욱 바람직하게는, 상기 이간수단은 영구자석과 영구자석 사이에 개장된 제1개장부재를 포함하고, 제1개장부재는 링(ring)형상의 지성체, 가령 금속제 링으로 구성된다.

바람직하게는, 상기 이간수단은 제2개장부재를 포함하고, 제2개장부재는 전자파를 방사하는 비자성체, 가령 원적외선을 방사하는 세라믹스반(ceramics 盤 )으로 구성된다. 이에 따라 자력선과 원적외선이 피활성유체에 동시에 작용하고, 증폭장치는 한층 유효하게 유체활성화 작용을 발휘할 수 있다. 더욱 바람직하게는 증폭장치의 제조를 용이하게 하기위하여 제1 및 제2개장부재는 각각 지성체 또는 비자성체의 링 또는 원반 형태로 설계된다.

상기 제1개장부재는 간극을 형성하여 자속밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있기 때문에 제1개장부재의 두께는 최대 1mm정도로 설정하고, 자석사이의 거리를 필요이상으로 이간시키지 않고 또한 자속의 확산을 방지하는 것이 바람직하다.

한편, 제2개장부재를 구성하는 세라믹스반은 세라믹스반 자체의 가공한도를 고려하여 반드시 두께 1mm이하를 목표로 하지 않고, 장치의 자속증폭효율이 가장 높은 두께 범위를 실험적으로 구하여 실험치에 따라 세라믹스반의 치수를 결정할 것이다.

또한, 본 발명자의 실험에 의하면 조립공정 또는 설치공정에 있어서, 자석의 흡착작용에 의한 폐해를 제거하기 위하여 자성재료의 탄성체, 바람직하게는 금속제 스프링을 자석의 연설체의 축선방향 양단부에 배치하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 제2개장부재의 직경을 영구자석의 직경보다 크게 설정하는 것이 좋다.

이와같은 구성에 의하면, 자석의 연설체를 통체내에 삽입할때에, 탄성체에 의해 자석의 흡착력이 확산하고, 게다가 제2개장부재의 둘레가장자리부가 통체의 내벽에 맞닿고, 연설체를 통체의 축선방향으로 안내한다. 따라서, 자석의 흡착작용에 의해 조립작업 또는 설치작업이 번잡화되지 않고, 연설체가 원활하게 통체내에 수납된다.

또, 상기 탄성체는 연설체가 통체내에 수용된 후에 연설체를 통체내의 소정위치에 유지하고, 통체내에 있어서의 주요부품의 위치를 유지한다. 따라서, 증폭장치의 조립작업 또는 설치작업이 간소화 또는 신속화된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시양태에 의하면 자성체가 상기 유체유동 구멍내에 삽입된다. 바람직하게는 자성체는 철봉 또는 철제 코일스프링(coil spring)이다. 이와같이 자성체를 유체유동구멍내에 삽입하고, 유체유동구멍내에 자극구배를 형성함으로써 유체유동구멍내의 자속밀도를 더욱 증폭하고, 유체유동구멍을 통과하는 연료등의 유체활성화를 더욱 효과적으로 촉진할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 자속밀도증폭장치에 의하면 각종 유체가 연설체에 접촉하고, 유체의 조성분자를 여기진동시키는 자기유도에너지(energy)(바람직하게는 자기 유도에너지 및 원적외선에너지)가 유체에 부여되고, 유체조성분자의 상호결합이 분단하여 초미세화하고, 나아가서는 산소공급량이 증대하여 반응성이 풍부한 활성화된 유체를 얻을 수 있다.

[실시예]

첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

제1도∼제5도에는 본 발명의 자속밀도 증폭장치에 있어서 사용되는 자석의 배열이 예시되어 있다.

제1도∼제4도에 도시하는 영구자석(1;1a …1h)은 자속밀도 2400 가우스(이하 자속밀도단위 가우스(Gauss)는 G로만 표시한다)의 사마륨 코발트자석(samarium-cobalt magnet)이고, 자석(1)은 직경 17mm, 두께 3mm이다. 제1도∼제4도에 도시된 각 영구자석(1a∼1h)은 모두 같은 자속밀도 및 치수를 갖는다.

제1도에 도시하는 바와같이 영구자석(1;1a,1b)은 대향하는 자석면끼리가 서로 다른 자극을 구비하도록 직렬로 배치된다. 가령, 영구자석(1a)의 S극은 영구자석(1b)의 N극과 대면하고, 영구자석(1a,1b)은 자력에 의해 직렬로 연결된다.

제1도에 도시하는 자석배열은 영구자석(1a)의 S극 및 영구자석(1b)의 N극이 서로 흡인하듯이 대면하고, 스테인레스 링(stainless steel ring)으로 이루어지는 제1개장부재(2)가 자석(1a,1b) 사이에 끼워넣어지고, 양자석(1a,1b) 사이에 빈틈 또는 간극(4; 이하 간극(4)이라함)이 형성된다. 제1개장부재(2)는 길이 0.8mm인 스테인레스 철사를 만곡한 스테인레스 링이고, 스테인레스 링의 직경은 12mm이다. 제1개장부재(2)는 가령, 완전한 원호를 형성하는 루프형상 부재, 혹은 부분적으로 단속(斷續)된 C형상의 링이다. 자석(1a,1b), 개장부재(2) 및 간극(4)은 증폭장치의 일 구성단위(유니트(unit))를 구성한다. 이와같은 구성단위를 연속적으로 반복하여 배열함으로써 증폭장치의 주요부품이 형성된다. 계측결과 상기 배열에 의한 자속밀도는 영구자석(1a,1b)의 외측면에서 2750G이고, 간극(4)의 부분에서 2950G였다.

제2도에 도시하는 자석배열은 4개의 영구자석(1a,1b,1c,1d)이 일 구성단위를 구성한다. 자석(1a,1b,1c,1d)의 자극배열은 각 자극이 서로 흡인하듯이 설정되고, 각 자석은 자력으로 연결된다. 세라믹스반으로 이루어지는 제2개장부재(5a)가 영구자석(1a,1b) 사이에 끼워넣어지고, 동일한 제2개장부재(5b)가 영구자석(1c,1d) 사이에 깨워넣어진다. 또한, 스테인레스 링으로 이루어진 제1개장부재(2)가 영구자석(1b)과 영구자석(1c)사이에 끼워 넣어져 간극(4)이 형성된다. 영구자석(1a∼1d), 제2개장부재(5a,5b), 제1개장부재(2) 및 간극(4)으로 이루어진 증폭장치의 일구성단위(유니트)는 제5도에 도시하는 바와 같이 자력에 의해 연속적으로 직렬로 상호연결되고, 증폭장치의 주요부품이 형성된다. 제2도에 도시하는 배열에 의한 자속밀도는 좌우단의 자석(1a,1d) 외측면에 있어서 각각 3050G이고, 제1개장부재(2)에 의해 형성된 간극(4) 영역에 있어서 4100G라는 것이 측정되었다.

제3도에 도시하는 배열에서는 상호흡착한 1조의 영구자석(1a,1b)과, 상호흡착한 1조의 영구자석(1c,1d)이 제1개장부재(2)를 사이에 두고 상호연결되어 있다. 제1개장부재(2)는 영구자석(1b,1c)사이에 개장되고, 좌우의 각 자석조를 약간 이간시켜 간극(4)을 형성하고 있다. 자석(1a∼1d), 개장부재(2) 및 간극(4)은 증폭장치의 일구성단위를 구성한다. 이 구성단위를 자력에 의해 연속적이고 또한 직렬로 연결함으로써 증폭장치의 주요부품이 형성된다. 제3도에 도시하는 자석배열에 있어서, 자속밀도를 계측한 결과, 좌우단의 영구자석(1a,1d)의 외측면이 3840G이고, 간극(4) 영역이 4500G였다.

제4도에 도시하는 배열에서는 8개의 영구자석(1a∼1h)이 사용되고, 영구자석(1a,1b), 영구자석(1a,1d), 영구자석(1e,1f), 및 영구자석(1g,1h)이 각각 1조의 자석조를 구성한다. 각조의 자석은 자석끼리 흡착하고 있다. 제2개장부재(5a,5b)가 영구자석(1b,1c) 사이 및 영구자석(1f,1g) 사이에 각각 끼워넣어진다. 또, 제1개장부재(2)가 영구자석(1d,1e) 사이에 끼워넣어져, 간극(4)이 형성된다. 영구자석(1a∼1h), 제2개장부재(5a,5b), 제1개장부재(2) 및 간극(4)에 의해 증폭장치의 일구성단위(유니트)가 형성되고, 자력에 의해 직렬로 연결된 복수의 구성단위가 증폭장치의 주요부품을 구성한다. 제4도에 도시하는 배열에 있어서, 자속밀도를 계측하였던바, 좌우단의 영구자석(1a,1h) 외측면에는 각각 4500G의 값을 측정하고, 또 간극(4)부분은 4950G의 값을 측정할 수 있었다.

제2도 및 제4도에 있어서, 제2개장부재(5)의 직경이 32mm이고, 두께는 5mm이다. 제1 및 제2개장부재(2,5)는 영구자석 끼리를 이간시키는 이간수단을 구성한다. 바람직하게는 제2개장부재(5)의 직경(외경)은 제5도에 도시하는 통체(8)의 내벽면의 직경(내경)보다 약간 작은 직경으로 설정된다.

제2도 및 제4도의 배열에 있어서, 원적외선(전자파)을 방사하는 세라믹스반으로 이루어진 제2개장부재(5)를 자석(1)사이에 배치함으로써 자석열은 강력한 자력선과 원적외선과의 상호작용을 발휘할 수 있다. 세라믹스반은 비자성체이기 때문에 자력선은 개장부재(5)를 투과하고, 게다가 개장부재(5)는 원적외선을 증폭방사한다.

자력선 및 원적외선의 고유한 작용은 유체의 활성화를 촉진하는 데서 유효하다는 것이 확인되었다. 또, 상기 간극(4)의 거리는 1mm이하의 거리로 설정하는 것이 바람직하고, 이와같이 설정함으로써 자력선이 증폭·증대하는 것도 확인되었다.

또한, 상기 각 배열에서는 각 영구자석의 자극이 서로 다른 자석의 반대극과 대면하도록 배열되고, 모든 자석끼리가 흡인자장에 의해 일체적으로 연결되어 있다. 이와같은 자석배열을 갖는 증폭장치의 주요부품은 효과적인 유체활성화장치를 구성한다. 또한, 용이하게 이해할 수 있도록 반발자장을 자석끼리 사이에 형성할 경우에는, 혹은 자석의 자극을 다른 자석의 동일극면과 대향하도록 배치하면 된다. 단, 복수의 영구자석을 연설하여 주요부품을 형성하고 또한 증폭장치를 조립할 때, 전자의 자석배열(흡인자장을 형성하는 배열)은 자석끼리를 연결하는 주요부품의 조립작업, 혹은 통체(8;제5도)에 대한 주요부품의 수용작업을 간소화 또는 신속화하여 증폭장치의 제조공정에 있어서의 작업성을 개선한다.

또한, 제1도∼제4도에 도시하는 자석열에서는 제1개장부재(2)로서 스테인레스 링을 사용하였으나 제1개장부재는 각 자석사이에 강력한 자계를 형성하기 위한 간극(4)을 설치하는 수단이고, 자석의 반면(盤面)에 복수의 돌기를 돌출설치한 구조의 부재를 제1개장부재(2)로서 사용하여도 좋다. 또, 제1개장부재(2)로서, 외주가장자리를 파형 또는 요철등의 형태로 성형함으로써 자극구배를 형성한 중공의 원반 또는 워셔로 이루어진 개장부재를 사용하여도 좋다.

제5도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 유체활성화장치(증폭장치)의 부분단면도이다.

제5도에 도시하는 유체활성화장치는 제4도에 도시하는 구성단위를 직렬로 연결한 증폭장치의 주요부품, 즉 연설체(6)와, 연설체(6)를 수용하는 통체(8)를 구비한다. 통체(8)는 유체활성화장치의 케이싱을 구성한다. 유체유로의 중간에 통체(8)를 접속하기 위하여 배관접속수단을 구비한 접속관(7,7')이 통체(8) 양단에 부착된다. 통체(8)의 축선방향으로 뻗은 유체유로(3)가 연설체(6) 중심부를 관통한다. 접속관(7)에서 유입한 유체는 유체유로(3)를 통과하여 접속관(7')에서 유출한다. 따라서, 접속관(7)에서 통체(8)내에 유입한 유체는 자력선 및 원적외선 작용을 받은후, 접속관(7')에서 통체(8)외부로 유출한다.

이와같이 구성된 유체활성화장치에 관하여 유체활성화장치의 자속밀도를 제5도에 도시하는 11개소의 간극(4a∼4k)에 있어서, 각각 측정하였다. 자속밀도 측정기에 의해 계측한 자속밀도의 측정결과는 이하와 같다.

4a-7230G

4b-7800G

4c-7650G

4d-7900G

4e-7480G

4f-7650G

4g-7600G

4h-7650G

4i-7330G

4j-7830G

4k-7220G

평균자속밀도-7576G

다음에 제6도∼제11도(제7도는 비교예를 나타냄)를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다.

제8도∼제11도에 도시하는 제2실시예의 증폭장치는 제6도에 도시하는 영구자석(1)을 구비하고 있다. 영구자석(1)은 자속밀도 3400G의 네오디뮴영구자석이고, 각 자석(1)은 직경 18mm, 두께6mm이다. 네오디뮴영구자석은 네오디뮴 철붕소(boron)[Nd-Fe-B]로 이루어진 영구자석이고, 가령 일본국 특허공보:소화 61-34242호 공보에 예시된 것을 사용할 수 있다.

제7도∼제10도에 도시된 영구자석(1)은 실질적으로 같은 자속밀도 및 치수를 가지고, 직경 7mm의 유체유동구멍(9)이 각 자석(1)의 원반형상의 반면중심에 뚫려 있는 제1실시예와 동일한 제1개장부재(2)가 인접한 자석(1) 사이에 끼워넣어진다. 제1개장부재(2)는 제1실시예와 같이 직경12mm의 스테인레스 링이고, 스테인레스 링은 길이 0.8mm의 스테인레스 철사를 만곡시킴으로써 형성되어 있다. 또, 제10도에 도시하는 자석배열에서는 제2개장부재(5)가 제1실시예와 같이 인접한 자석(1) 사이에 끼워넣어진다. 제2개장부재(5)는 직경 32mm, 두께 5mm의 세라믹스반으로 이루어지고, 반경방향 중심부분에 유체유동구멍(9')이 뚫려있다.

유체유동구멍(9')의 직경은 10mm로 설정된다.

각 도면에 도시하는 영구자석(1)은 영구자석(1a)의 S극이 인접한 영구자석(1b)의 N극과 대면하고, 거기에 이어지는 각 영구자석(1), 가령 자석(1c,1d…)도 또한, S극과 N극이 대면하도록 연설된다.

제7도에 도시하는 증폭장치의 비교예에서는 자석(1a,1b,1c,1d)은 상호 흡인하는 듯한 자극배열을 갖는다. 그러나, 자석(1a,1b,1c,1d)는 개장부재를 포함하지 않고, 직렬로 연결되어 있다. 단체의 영구자석(1a,1b,1c,1d)은 상기와 같이 각각 3400G의 자속밀도를 갖는다. 4개의 영구자석(1a,1b,1c,1d)을 제7도에 도시하는 바와같이 연설하여 증폭장치의 주요부품을 형성한 결과, 자속밀도(M)는 5600G로 증폭되는데 불과하였다.

이에 대해, 제8도에 도시하는 증폭장치에서는 영구자석(1a,1b), 영구자석(1c,1d)이 각각 서로 흡인하는 상태로 배열되고, 스테인레스 링으로 이루어진 제1개장부재(2)가 영구자석(1b,1c) 사이에 끼워넣어지고 자석(1b,1c) 사이에 간극(4)이 형성되어 있다. 양단부의 영구자석(1a,1d) 외측면의 자속밀도(M)는 일단이 5700G, 타단이 5590G이고, 간극(4)의 자속밀도(M)는 9760G로 증폭되어 있었다.

본 발명에 의한 자석연결방법 또는 연결형태의 변형예로서, 스테인레스 링으로 이루어진 제1개장부재(2)를 영구자석(1a,1b,1c,1d) 사이에 각각 개장하여도 좋다. 반대로, 개장부재(2) 양측에 각각 3개∼4개의 영구자석을 일체적으로 흡착시킨 자석연결형태를 채용하여도 좋다. 이와같은 변형예에서는 자계의 자속밀도에 관하여 약간의 차이가 생기나, 어느 경우에 있어서도 자속밀도는 대폭 증폭된다. 제9도에 도시하는 증폭장치의 구성단위는 제8도에 도시하는 구성단위를 2배로 반복 연장한 것으로, 사용된 영구자석은 합계 8개이고, 개장부재(2)는 합계3개가 사용되고 있다. 이들 자석 및 개장부재의 조립체가 직렬로 연결되고, 증폭장치의 주요부품이 형성된다.

제9도에 도시하는 조립체에 대하여 자속밀도를 측정한 결과, 자석연설체의 외측면의 자속밀도는 일단부가 5980G, 타단부가 5970G이고, 간극(4a)영역의 자속밀도(M)는 11720G이고, 간극(4b)영역의 자속밀도(M)는 11910G이고, 또한 간극(4c)영역의 자속밀도(M)는 11290G였다.

제10도에 도시하는 영구자석(1)의 배열은 제9도에 도시하는 자석배열과 기본적으로 동일한 자석배열이나, 스테인레스 링으로 이루어진 개장부재(2)가 중앙부에만 배치되고, 다른 2개소의 개장부재(2; 제9도)는 세라믹스반으로 이루어진 제2개장부재(5)로 치환되어 있다. 계측결과, 영구자석의 외측면의 자속밀도는 일단부가 5750G의 값이고, 타단부가 5930G의 값이었다. 또, 개장부재(2)에 의해 형성된 간극(4)에서는 검출된 자속밀도는 11670G의 값이었다.

제10도에 도시하는 자석배열·자석구성에 있어서도 제1실시예와 마찬가지로 비자성체인 세라믹스반을 제2개장부재(5)로서 개장함으로써 세라믹스에서 방사되는 원적외선 특유의 작용에 의해 피활성화 유체의 활성화 촉진을 달성할 수 있다. 제10도에 있어서, 영구자석(1)의 중심부에는 유체유동구멍(9)이 뚫려있고, 또, 세라믹스반(5)은 직경 32mm, 두께 5mm이고, 반 중심에 뚫린 유체유동구멍(9')은 직경 10mm이다. 세라믹스반(5)의 유체유동구멍(9')은 영구자석(1)의 유체유동구멍(9)과 정렬하고, 유체는 자석(1) 및 세라믹스반(5)의 중심부를 흘러 활성화된다.

제11도에는 제10도에 도시한 자석조립체의 연결구조체, 즉 연설체(6)를 수용한 화석연료등의 유체활성화장치가 도시되어 있다. 제11도에 있어서, 유체활성화장치의 상단부 및 하단부에는 유체활성화장치를 연료배송간에 접속하기 위한 접속관(10,10')이 설치된다. 유체활성화장치의 케이싱을 구성하는 통체(11)내에는 제10도에 도시하는 구성의 영구자석(1) 및 개장부재(2,5)의 연설체(6)가 수용된다.

통체(11)의 벽체는 크롬도금된 두께 3.5mm의 철판으로 이루어진다. 유체유동구멍(9,9')을 구비한 연설체(6) 양단에는 압축스프링(12,12')이 배치되고, 연설체(6) 양단부는 스프링(12,12')에 가압되어 통체(11)내의 소정위치에 유지된다.

제10도에 도시하는 유체활성화장치에 있어서 사용되는 영구자석은 합계 28개이고, 또 제1개장부재(2)는 합계 6, 제2개장부재(5)는 합계 7개이다.

제11도에 도시하는 유체활성화장치에 관하여, 자속밀도 측정기에 의해 측정한 각 간극(4)등의 자속밀도의 측정수치는 이하와 같다.

4a-12300G

4b-12200G

4c-12200G

4d-12200G

4e-12400G

4f-12300G

간극(4)의 6개소의 평균자속밀도-12515G

연설체(6)의 일단부의 자속밀도(Ma)-11450G

연설체(6)의 타단부의 자속밀도(Mh)-11730G

통체(11)의 내벽면(벽체내면;11a)의 자속밀도-5210G

통체(11)의 외벽면(벽체외면;11b)의 자속밀도-1G 미만

따라서, 영구자석 단체의 자속밀도는 3400G인데 비하여 제11도에 도시하는 유체활성화장치에 있어서의 평균자속밀도는 12267G이고, 영구자석단체의 자속밀도에 비교하여 361% 강한 자속밀도의 증폭효과를 달성할 수 있다는 것이 판명되었다.

그리고, 개장부재(2)를 철재로 형성함으로써 자속밀도가 다소 증폭함과 동시에 통체(11)를 철재로 제작함으로써 고밀도의 자력선이 통체(11)의 내벽면 부근에 발생하고, 통체(11)의 내측을 유동하는 유체의 활성화가 촉진된다는 것이 확인되었다. 게다가 통체외측부의 자속밀도가 1G미만으로 감쇠하기 때문에 자동차 또는 연소기기 등에 장비된 전자기기 등의 정밀기기 또는 제어장치에 자력선의 장해가 발생하지 않는 것이 확인되었다. 이와같은 자력선의 감쇠효과는 특히 정밀기기 또는 제어장치의 오동작을 확실하게 회피하는데 있어 매우 유리하고, 본원 발명의 증폭장치의 실용적가치, 설계자유도 또는 범용성을 크게 향상시킨다.

또, 통체(11)의 내부에 배치된 스프링(12,12')으로서 철계 재료인 스프링을 사용함으로써 통체(11)내에 수용된 영구자석(1)에서 발생하는 자력선이 자성체로 이루어진 스프링에 전달되어 확산된다. 이 결과, 조립작업에 있어서, 자석(1)의 연설체(6)를 통체(11)내에 압입하는 작업이 간소화 내지 용이화되고, 증폭장치의 제조공정에 있어서의 작업성이 향상한다는 것이 판명되었다.

본 발명은 영구자석의 연설체를 사용한 모든 형식의 유체활성화 장치에 적응된다. 제11도의 실시예에 의한 자속밀도의 증폭장치를 가솔린 자동차의 연료계에 장착하여 실제주행 시험을 실시한 결과, 연료소비량이 25%에서 최고 42%범위까지 절감되고, 게다가 CO·HC가 95%이상의 절감치를 표시하고, 또한 배출 NOx는 50%이상 삭감되는 사실이 실험으로 확인되었다. 또, 본 발명의 유체활성화장치를 디젤엔진에 사용한 경우, 유색배기가스가 무색화하고, 악취가 거의 무취에 가까워지는 것이 실험으로 확인되었다.

다음에, 본 발명의 제3실시예에 대하여, 제12도를 참조하여 설명한다.

제12도에 있어서, 제10도에 도시된 연설체(6)는 영구자석(1), 제1 및 제2개장부재(2,5)로 이루어진 구성요소를 3조 구비하고 있다. 연설체(6)는 철제로 만든 통체(11)에 수용되고, 자속밀도의 증폭장치를 구성하고 있다. 본 실시예에 있어서, 연설체(6)는 좌우양단부의 영구자석을 각 1개씩 제거한 구성을 가지고, 제2개장부재(5)가 3개 사용되고, 제1개장부재(2)가 2개 사용되며, 간극(4)은 2개소에 설치되어 있다. 그러나 제11도에 도시한 바와같은 스프링은 사용되어 있지 않다.

이와같이 구성된 증폭장치는 저장용기내의 물에 침지되고, 연료등의 유체중에 침지되고, 혹은 이들 유체를 급송하는 관통로에 개구부(14,14')를 사이에 두고 접속된다. 피활성유체는 개구부(14,14')의 개구부를 사이에 두고 통체(11)내에 유입하고, 고밀도의 방사선의 영향으로 순간적으로 활성화된다. 연설체(6)의 좌우양단의 외측면의 자속밀도는 한쪽단에 있어서 5800G, 다른쪽 단에 있어서 5880G이고, 또 간극(4a)의 자속밀도는 11700G, 간극(4b)의 자속밀도는 11900G이고, 강력한 자력선과 세라믹스반에서 방사되는 원적외선에 의해 상기한 활성화 작용이 달성되고, 물론 정화되고, 또는 연료류는 활성화되고, 연료효율이 향상된다.

본 발명의 제4실시예가 제13도∼제15도에 도시되어 있다. 제13도∼제15도를 참조하여 본 발명의 제4실시예에 대하여 설명한다.

제13도에 도시하는 영구자석(1) 및 개장부재(2,5)는 제10도에 도시하는 자석배열과 기본적으로 같은 자석배열의 자석조립체를 구성한다. 세라믹스반(5)의 유체유동구멍(9') 및 영구자석(1)의 유체유동구멍(9)이 정렬하고 자석(1)과 세라믹스반(5)의 중심부에 유체유로가 형성된다. 제13도에 있어서, 제10도에 도시하는 자석조립체의 구성부재 또는 구성요소와 실질적으로 같은 구성부재 또는 구성요소에 대하여는 같은 참조부호가 부가되어 있다.

제13도에 도시하는 자석조립체의 연설체(6)를 수용한 화석연료 등의 유체활성화장치가 제14도에 도시되어 있다. 제14도에 도시하는 유체활성화장치는 제11도에 도시하는 유체활성화장치와 기본적으로 같은 구조를 구비한다. 제14도에 있어서, 제11도에 도시한 유체활성화장치의 구성부재 또는 구성요소와 같은 구성부재 또는 구성요소에 대해서는 같은 참조부호가 부가되어 있다.

제4실시예에 있어서, 비교적 작은 지름의 철봉(20)이 유체유동구멍(9,9')내에 삽입되어 유체유로전체에 걸쳐 뻗어 있고, 철봉(20)의 직경이 3mm로 설정된다. 또한, 철봉(20)이 1∼2mm 정도의 직경을 갖는 가는 직선형 부재일 경우, 자속밀도의 항상률이 낮다. 따라서, 철봉(20)의 단면적은 바람직하게는 유체유로의 전단면적의 20∼30%를 점유하도록 설정된다. 또, 철봉(20)대신에 이와같은 단면적을 점유하는 철제코일스프링을 유체유로내에 삽입하여도 된다.

본원 발명자의 실험결과에 의하면, 제13도 및 제14도에 도시하는 구성의 자석조립체에 의해 자속밀도는 이하의 실험예에서 확인되는 바와같이 자석단체의 자속밀도의 약210%로 증대하였다. 이하에 실험결과에 대하여 설명한다.

제15도는 실험에 사용한 자석(1)의 정면도(제15도(a)) 및 측면도(제15도(b))이다.

제15도에 도시하는 자석(1)은 3400G∼3500G의 자속밀도(정격)를 갖는 네오디뮴자석이고, 자석(1)의 직경 및 두께는 18mm 및 6mm로 설정되고, 유체유동구멍(9)은 자석(1)의 중심에 뚫린 직경 7mm의 원형관통구멍으로서 형성되어 있다.

자석(1)의 고리형상 평탄면의 중앙영역의 측정점(α1,α2)에 있어서의 자속밀도, 자석(1)의 고리형상 평탄면의 내주가장자리 부근의 측정점(β1,β2,β3)에 있어서의 자속밀도, 자석(1)의 고리형상 평탄면의 외주가장자리 부근의 측정점(γ1,γ2,γ3)에 있어서의 자속밀도, 및 자석(1)의 외주면의 측정점(η1)에 있어서의 자속밀도의 실측결과는 이하와 같다.

측정점α1 : 3950G

측정점α2 : 3800G

측정점β1 : 2860G

측정점β2 : 2760G

측정점β3 : 2430G

측정점γ1 : 3250G

측정점γ2 : 3320G

측정점γ3 : 3290G

측정점η1 : 3850-4200G

상기 측정결과로 분명한 바와같이, 자석(1)의 외주가장자리 근방의 자속밀도는 비교적 높고, 한편, 자석(1)의 내주가장자리 근방에 있어서, 자속밀도는 상대적으로 저하된다. 유체유동구멍(9)내의 평균적 자속밀도는 2800∼2900G정도에 불과하다. 그러나, 유체는 유체유동구멍(9)을 통과하기 때문에 유체유동구멍(9) 부근에 생기는 비교적 저위의 자속밀도를 고위의 자속밀도로 증폭하는 것이 바람직하다.

상기 철봉(20)을 유체유동구멍(9)내에 삽입한후, 유체유동구멍(9)내의 3개소의 자속밀도를 실측한 결과, 유체유동구멍(9)의 자속밀도는 이하와 같이 증폭되었다.

유체유동구멍(9)내의 3개소의 측정점의 측정치 합계는, 철봉(20)을 삽입하지 않은 유체유동구멍(9)에 있어서 8600G였는데 비해 철봉(20)을 삽입한 유체유동구멍(9)에 있어서 18650G이고, 자속밀도는 철봉(20)을 유체유동구멍(9)에 삽입했을때에 약210% 증폭하였다. 이와같은 자속밀도의 증폭효과는 철제코일스프링을 유체유동구멍(9)내에 삽입한 실시예에 있어서도 동일하게 측정되었다.

이와같이, 본 실시예에서는 철봉(20)또는 철제코일스프링등의 자성체를 유체유동구멍(9)내에 삽입함으로써 유체유동구멍(9)내에 자극구배가 형성되고, 유체유동구멍(9)내의 자속밀도는 200∼250% 증폭된다. 이 결과, 유체유동구멍(9)을 통과하는 화석연료등의 유체활성화는 더욱 효과적으로 촉진된다.

[발명의 효과]

이상과 같이 본 발명의 자속밀도의 증폭장치에 의하면 고도한 자속밀도의 증폭효과가 얻어지기 때문에 자속밀도가 비교적 낮은 염가의 자석을 사용하여 큰 자석밀도를 갖는 유체활성화장치를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 유체를 효과적이고 또한 신속하게 활성화하고, 게다가 염가인 재료에 의해 제조할 수 있는 자속밀도의 증폭장치를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 자성재료로 만들어진 통체의 벽체가 고밀도의 자속확산을 억제하기 때문에 차량의 전자제어장치 등의 정밀기기 또는 제어장치에 대한 자계의 영향을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 전자파를 방사하는 제2개장부재를 자석사이에 끼워넣음으로써 유체에 대하여 자력선 및 원적외선을 동시에 유체에 작용시킬 수 있는 간단한 구조의 자속밀도의 증폭장치를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 자성재료의 강성체를 연설체의 양단부에 배치함으로써 조립작업 또는 설치작업에 요하는 공정 또는 시간을 단축하여 노력 또는 인건비를 삭감할 수 있다.

Claims (20)

1. 복수의 영구자석과, 영구자석끼리를 이간시키도록 영구자석과 영구자석 사이에 설치된 이간수단과, 상기 영구자석 및 이간수단을 수용하는 통체를 구비하고, 상기 영구자석은 상기 이간수단을 사이에 두고 직렬로 연결되고 자계가 작용하는 간극이 영구자석사이에 형성되고, 상기 영구자석 및 이간수단을 직렬로 연결한 연설체는 상기 통체내에 수용되고, 상기 영구자석 및 이간수단은 상기 통체의 축선방향으로 정렬하고, 상기 통체의 벽체는 자성재료로 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 영구자석은 네오디뮴 영구자석인 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
3. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 이간수단은 영구자석과 영구자석 사이에 개장된 개장부재로 이루어지고, 상기 개장부재는 링형상의 자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이간수단은 영구자석과 영구자석 사이에 개장된 개장부재로 이루어지고, 상기 개장부재는 비자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
5. 제4항에 있어서, 비자성체는 전자파를 방사하는 방사체인 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이간수단은 제1영구자석과 제2영구자석 사이에 개장된 제1개장부재와, 제3영구자석과 제4영구자석 사이에 개장된 제2개장부재를 포함하고, 상기 제1개장부재는 링형상의 자성체로 이루어지고, 상기 제2개장부재는 전자파를 방사하는 비자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1개장부재 및 제2개장부재는 상기 통체의 축선방향으로 번갈아 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
8. 제1항 내지 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 통체의 축선방향으로 뻗은 유체유동구멍이 상기 영구자석을 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
9. 제3항 내지 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 통체의 축선방향으로 뻗은 유체유동구멍이 상기 개장부재 및 영구자석을 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
10. 제1항 내지 제9항중 어느 한항에 있어서, 상기 영구자석 및 이간수단의 직렬연설체의 양단부에는 상기 연설체를 상기 통체내의 소정위치에 유지하는 탄성체가 배치되어 있고, 그 탄성체는 자성재료로 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 탄성체는 상기 연설체의 단부와 상기 통체의 단벽사이에 개장된 압축스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 탄성체는 금속성 스프링인 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 영구자석은 네오디뮴 영구자석이고, 상기 이간수단은 영구자석과 영구자석 사이에 개장된 제1 및 제2개장부재로 이루어지고, 상기 제1개장부재는 철을 포함한 자성재료로 만들어진 링형상 부재로 이루어지고, 상기 제2개장부재는 전자파를 방사하는 세라믹스반으로 이루어지고, 상기 제1개장부재 및 제2개장부재는 상기 통체의 축선방향으로 번갈아 배치되어 있고, 상기 통체의 축선방향으로 뻗은 유체유동구멍이 상기 영구자석, 제1개장부재 및 제2개장부재를 관통하여, 유체유로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 영구자석, 제1개장부재 및 제2개장부재의 직렬연설체를 상기 통체내에 탄성적으로 유지하는 탄성체가 상기 통체내에 배치되어 있고, 그 탄성체는 자성재료로 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 세라믹스반의 직경은 상기 영구자석의 직경보다 크고, 또한 상기 통체의 내벽의 직경보다 약간 작게 설정된 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
16. 제13항 내지 제15항중 어느 한항에 있어서, 상기 통체의 각 단벽에는 상기 유체유로와 유체가 연통하고 또한 외부배관에 연결할 수 있는 배관접속부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
17. 제13항 내지 제16항중 어는 한항에 있어서, 상기 제1개장부재와 상기 제2개장부재사이에는 적어도 2개의 영구자석이 직렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
18. 제8항, 제9항, 제13항 내지 제17항중 어느 한항에 있어서, 자성체가 상기 유체유동구멍내에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 자성체가 철봉인 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 자성체가 철제코일스프링인 것을 특징으로 하는 자속밀도의 증폭장치.