KR100215657B1 - 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관의 연소 멎 배기정화촉진장치에 관한 것으로, 특히 배기계 내에서 초음파를 발생하는 초음파 발생기로 연소실내의 연료를 교반시켜 연소를 촉진시킴과 아울러 연소실내부와 흡기밸브, 배기밸브에 점착되는 연소퇴적물을 세척시켜 기밀불량으로 인한 압축, 폭발시의 압력누설에 따른 기관출력이 저하되는 것을 방지하고, 촉매면에 점착된 이물질을 세척시켜 배기가스의 정화를 촉진시기는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치는, 초음파 영역의 고유진동수를 가지는 진동판(20)과, 이 진동판(20)의 상부 양측면에 설치되는 브라켓트(40) 및 이들에 발생기(10)를 기본적인 구성으로 하고, 상기 진동판(20)의 크기는 배기가스의 배기관로 직경과 모양을 감안하여 설계하도록 하되 바람직하게는 원형의 진동부(21)를 좌,우 대칭되게 설치하고, 이 진동부(21)의 상단부를 연결하며, 다수개의 볼트 삽입공(23)이 천공된 고정부(22)로 구성하고, 진동부(21)의 중앙에는 원형의 적당한 배기공(51)을 형성하여 가스 흐름을 양호하게 하며 이들의 각 모서리 부위 및 연결 부위에는 라운딩을 주어 응력집중 현상을 방지하는 구조이다.

Description

내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치

본 발명은 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치에 관한 것으로, 특히 배기계 내에서 초음파를 발생하는 초음파 발생기로 연소실내의 연료를 교반시켜 연소를 촉진시킴과 아울러 연소실 내부와 흡기밸브, 배기밸브에 점착되는 연소퇴적물을 세척시켜 기밀불량으로 인한 압축, 폭발시의 압력누설에 따른 기관출력이 저하되는 것을 방지하고, 촉매면에 점착된 이물질을 세척시켜 배기가스의 정화를 촉진시키는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 정압(正壓) 및 정적(定績)의 상대에서 연소가 이루어기도록 되어 있다.

그러나, 이러한 연소는 단순히 이론적인 연소과정에 불과하며 실제 기관의 연소시에는 기관의 기계적인 조건, 연료의 혼합비, 후연소 등에의해 불완전연소를 하게됨에 따라 이론적인 연소효율과 실제 연소효율 사이에는 상당한 차이가 발생할 뿐만 아니라, 대기오염의 주 원인이라 할 수 있는 유해 배기가스를 배출시키게 된다.

다음 기관의 불완전 연소에서 비롯되는 현상을 예를 들어 설명하면 먼저 배기가스를 들 수가 있다.

이러한 배기가스에는 통상 인체에 치명적인 해가되는 유해가스가 혼합되어 있는데, 예를 들면 일산화탄소의 경우, 헤모글로빈과 결합하여 혈액의 산소운반을 방해하므로 인체의 산소가 결핍되어 두통과 현기증 등의 중독현상을 일으기게 되는 경우도 있다.

또한, 탄화수소와, 질소산화물, 매연의 경우에는 호흡기와 폐에 손상을 입히고,눈에 자극을 주며 광화학 스모그 현상의 주 원인이 되고, 납화합물은 인체의 장기에 악영향을 주게 된다.

이렇게 대기 중에 배출되어 인체에 악영향을 미치는 배기가스는 최근 자동차산업의 급격한 증가와 더불어 점차 그 배출량이 증가하는 실정이다. 그러므로 각국에서는 이에 대응하기 위해 법률적인 허용 기준치를 제정하여 시행하고 있음과 아울러 그 배출량을 감소시키기 위한 대책 또한 활발히 전개되고 있어, 이중 몇 가지의 실예를 들어 설명하면 다음과 같다.

첫번째는, 기관을 개량하는 방식이 있다. 연소실을 비롯하여 연료, 점화, 흡배기 계통을 종합적으로 개량하거나 연소 상태를 제어하는 부가 장치를 설치하는 방식이다. 두번째는, 성층급기 연소 방식으로 희박한 혼합기를 연소시키기 위해 일부의 짙은 혼합기를 동시에 흡입하는 방식이며, 가장 널리 사용되는 촉매기를 이용하는 방식이 그 세 번째 방식으로 배기가스를 산화, 환원반응시켜 인체에 무해한 무해가스로 변환시키는 촉매층을 설치하는 방식이다.

그러나 이러한 방식은 대다수가 비효율적 이거나, 고가로 실제 기관에 적용하기에는 어려움이 따르며, 가장 널리 사용되고 있는 촉매기 조차도 장기간을 사용하면 촉매효율이 떨어지는 문제검이 있었다.

다시 말해 유해가스를 무해가스로 변환시키는 촉매기는 통상 첨부된 도 13과 같이 금속재의 하우징(102) 내측에 배기가스 및 입자성물질을 산화, 환원반응시키는 촉매층(103)을 구비하고 있는 바, 이 촉매층(103)에는 구슬형과 세라믹 일체형 혹은 금속 일체형 등으로 구분되며, 금속섬유 등과 같은 탄성물질을 채워두고 있는 세라믹 일체형이 근래 가장 많이 사용되고 있다.

또한, 상기 촉매기(101)의 촉매층(103)은 배기가스가 통과되는 다공층(104)(대략1㎠에 대하여 65개 정도)으로 구성되어 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 촉매기는 자신은 변화하지 않으면서 다른물질의 화학반응을 촉진시키는 촉매작용을 이용하여 배기가스에 혼합된 유해물질을 산화 또는 환원반응을 통해 무해한 물질로 변환시킨다.

그러나, 이러한 촉매기를 이용한 정화방법에서 소기의 목적을 거두기 위해서는 반드시 무연 가솔린을 사용해야 하는 조건이 충족되어야 한다.

그런데, 대다수의 경우에는 옥탄가를 높이기 위해 가솔린에 납화합물을 첨가하여 이것이 불활성으로 그대로 배기가수와 함께 촉매기에 유입되어 다공층을 덮어버려 촉매층이 더 이상 촉매작용을 할 수 없게 된다.

또한, 윤활유가 연소실로 유입되는 경우에도 연소에의한 퇴적물이 촉매기의 다공층을 막아 이 역시 촉매기능을 저하시키는 원인이 됨과 동시에 기관의 출력 또한 저하시키는 것이다.

결론적으로 종래의 촉매기는 최초의 출하 시에는 최대의 성능을 발휘하나 시간이 경과됨과 아울러 그 성능이 점차로 떨어져 유해가스를 정화시키지 못하는 상태에서그대로 대기 증에 배출시키는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 기관을 개량하는 방식의 예로 일본국 특허공개 소 58-195064 호와 국내 특허공고 제 90-152 호에 개재된 초음파를 이용한 연료공급장치가 있다.

연료를 초음파 진동에의해 미립화(atomization)하여 공급하는 이 연료공급장치는 연료는 효율적으로 미립화 할 수는 있을지 모르나 그 장치가 복잡하여 설치가 어려울 뿐만 아니라, 단순히 연료공급장치에만 국한됨으로, 다른 장치 즉 배기장치에서는 별다른 실효성을 거두기 어렵다.

한편, 기관의 불완전 연소에의해 발생하는 또 하나의 현상은 팽창행정이 거의 끝날 무렵에도 연료의 연소가 이루어지는 후연소 현상이 있다.

다시 말해, 연소실의 내부압력은 화염전파 과정 후 에도 상단시간에 걸쳐 계속 상승하며 팽창행정이 끝날 무렵 즉 피스톤이 하향 행정을 할 때 까지도 지속되어 이것에의해 미처 연소되지 않은 연료가 연소되는 즉 후연소가 발생하게 된다.

더욱 상세하게는 연소실에 흡입되는 혼합기의 비율이 균일하다면 화염전파가 종료됨과 동시에 연소도 완료되어야 한다. 그러나 실제 기관에 흡입되는 혼합기는 불균일하여 화염전파가 종료된 후에도 기연가스에는 산소부족에 의해 불완전연소 생성물이 국부적으로 존재하게 되고, 이 불완전연소생성물이나 미연가스가 산소와 재반응하여 후연소가 진행되는 것이다.

이렇게 팽창행정이 끝날 무렵까지 일부의 연료를 연소시키는 후연소 시간이 길어지면. 팽창행정의 가스압력 지속 시간이 최대치에 이르지 못하고, 하사점 이후에는 배기행정의 압력 증가로 기관의 출력을 저하시킴은 물론이고, 유해배기가스의 배출량도 증가되는 문제점이 있었다.

더욱이 디젤기관의 경우에는 연소실내에서 연료를 분사, 폭발 연소시킴으로서 오토기관에 비해 연소시간과 그에 따르면 후연소시간이 길어져 배기행정 중에도 후연소가 지속되고, 유해 배기가스 및 디젤매연의 배출량을 증가시킴과 아울러 배기온도를 높여 머플러 및 촉매기에 치명적인 손상을 입히고 매연입자에의해 촉매 다공층이 막히는 현상이 있어 촉매기 또는 매연연소필터의 장기 사용이 곤란한 실정이다.

또한, 내연기관은 연소퇴적물이 점착되어 흡,배기밸브페이스와 시트간의 기밀이불량해짐에 따라 압축행정시 혼합기가 누설되어 폭발행정시 최대압력의 저하로 인하여 기관출력성능이 떨어지고 아울러 연료소비율과 유해가스배출율도 악화되어지며 사용년수가 늘어남에 따라 내연기관성능은 현저하게 저하된다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 연기관의 배기가스 압력에의해연소실내의 연료를 교반시키는 초음과 발생수단을 통해 연소를 촉진하여 기관의 출력을 증가시키는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 배기가스의 압력에의해 초음파를 발생하는 초음파 발생수단의 초음파를 통해 촉매층을 통과하는 유해가스를 효율적으로 정화시켜 대기오염을 방지하고, 인체에 미치는 유해가스의 량을 최대한으로 줄일 수 있는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 초음파가 배기가스의 압력에의해 초음파 영역으로 진동하는진동판이 갖추어진 초음파 발생기를 통해 발생되며, 이 진동판은 배기가스의 배출관로에 연통되게 설치되는 하우징의 내측 상면에 고정 설치되는 것으로써, 여기서 발생하는 초음파는 배기밸브가 개방되는 시기에 연소실내에 전달되어 연소를 촉진함과 동시에 유해 배기가스 배출량을 줄이고, 기관의 각부를 세정시키게 되는데 특히, 흡기밸브, 배기밸브페이스와 시트의 접촉면에 접착되는 퇴적물로 인하여 기밀불량에 따른 압축이 누설되는 원인을 제거하므로서 기관의 출력과 연료 소비율이 악화되는 것을 방지하고 노후된 내연기관의 경우 이곳에 점착된 퇴적물을 세정하여 배출시키므로 저하된 기관출력과 연료소비율, 유해가스배출율을 상향회복시켜 기관을 최적의 상태로 유지시키는 초음파 세척효과의 특징을 가지는 것이다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 정면도,

도 3는 본 발명의 확대 단면도,

도 4는 본 발명의 평면도,

도 5는 본 발명이 합치된 촉매컨버터(catalytic converter)의 사시도,

도 6은 일반적인 내연기관의 밸브개폐선도(valve timing diagram),

도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 정면도,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 정면도,

도 9은 도 8의 A-A선 확대 단면도,

도 10은 본 발명이 설치된 가솔린기관의 개략적인 단면도,

도 11은 본 발명이 설치된 가솔린기관의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 12는 본 발명의 초음파 발생 회로부의 예시도,

도 13는 종래의 촉매컨버터의 일부 절개 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 초음파발생기 20 : 진동판

30 : 협지판 40 : 브라켓트

100 : 하우징 110 : 유입구

120 : 유출구 200 : 초음파 발진회로부

300 : 초음파발진부

본 발명의 실시예를 첨부 도면에의하여 상세히 설명 하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 도 1 내지 도 5와 같이 초음파 영역의 고유진동수를 가기는 진동판(20)과, 이 진동판(20)의 상부 양측면에 설치되는 브라켓트(40) 및 이들에 발생기(10)를 기본적인 구성으로 한다.

상기 진동판(20)의 크기는 배기가스의 배기관로 직경과 모양을 감안하여 설계하도록 하되 바람직하게는 원형의 진동부(21)를 좌,우 대칭되게 설치하고, 이 진동부(21)의 상단부를 연결하며, 다수개의 볼트 삽입공(23)이 천공된 고정부(22)로 구성하고, 진동부(21)의 중앙에는 원형의 적당한 배기공(51)을 형성하여 가스 흐름을 양호하게 하며 이들의 각 모서리 부위 및 연결 부위에는 라운딩을 주어 응력집중현상을 방지하는 구조이다.

상기 협지판(30)은 진동판(20)의 고정부(22)와 동일 형상을 가지며, 그 외측면에 맞대어지는 브라켓트(40)의 중앙에는 하향으로 돌출된 돌출부(42)가 갖추어져 상기 고정부(22)가 배기가스의 온도 및 압력으로부터 보호되도록 한다.

또한 상기 협지판(30)과, 브라켓트(40)의 각각에는 진동판(20)에 형성된 볼트 삽입공(23)과 관통되어 고정볼트(60)가 체결되도록 하는 통공(31)(41)이 형성된 구성으로 되어있다.

그러면 위와 같은 구성을 이루어진 본 발명 초음파 발생기(10)의 설치상대를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 내지 도 4와 같이 배기가스의 배기관로(5)상에 관설된 하우징(100)의 내측에 설치되는 것으로, 이는 연소실(2)과 촉매기(101)측에 초음파가 전달되도록 한다(도10 및 도11참조). 상기 하우징(100)은 내측에 격벽(140)을 설치하여 초음파 발생기(10)의 설치공간부(150)와, 배기가스를 배출시기는 배출통로(130)로 구획되어 있다.

상기 하우징(100)은 배기관로의 모양, 즉 하나로 된 관로 또는 두 개의 관로에따라 적당히 설계하되, 하나로 된 관로에는 도 4에 나타난 바와 같이 중앙에 설치되는 초음파 발생기(10)를 중심으로 양측단이 순차 측소되는 구성으로 하고, 두 개의 관로로 된 배기관에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 발생기를 중심으로 양측단이 평행하게 되는 구성으로서 상기 설치공간부(150)는 배기가스의 유입출구(110)(120)에 대해 상방에 위치하여 초음파 발생기(10)의 설치시 진동부(21)만이 배출통로(13)에 위치 되도록 하고, 초음파 발생기(10)를 배기가스 진행순 방향으로 적당한 경사 기울기로 설치함으로써 원활한 배기가스의 배출은 물론 진동판(20)에 미치는 부하를 격감시킨다.

또한, 상기 하우징(100)은 양측단이 순차축소되어 형성된 경사면(160)이 동일각도로 이루어져 촉매기(101)의 촉매층(103)과 연소실(2) 각각에 동일한 파장의 초음파가 전달되도록 하되, 이들의 각도를 달리하여 여기서 반사되는 초음파의 세기를 조절할 수도 있다.

물론, 상기 하우징(100)은 배기관(5)의 적당한 위치에 관설되며, 모형 또는 배기관의 형태에 따라 적절하게 달리 설계될 수도 있으며 그 위치는 배기가스의 흐름속도를 감안하여 가급적 기관 쪽에 가깝도록 관설하여 초음파의 영향이 고르게 전달될 수 있도록 하고 목적여하에 따라 임의조절이 가능한 것이다.

도 5는 본 발명 초음파 발생기(10)의 다른 설치 예를 나타낸 것으로 배기가스를 산화, 환원반응시켜 인체에 무해한 가스로 변환시키는 촉매기(101), 매연연소 필터의 내측에 설치된 구조이다.

이러한 설치 예는 촉매기(101), 매연연소필터의 하우징(102) 내측으로 설치되는 촉매층(103) 및 필터층의 전,후 양단에 선택적으로 설치되나, 효율적인면을 고려하여 전후 양단 각각에 설치되는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 촉매층(103)의 중앙을 관통하여 설치될 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명이 설치된 실시예를 나타낸 것으로 이는 가솔린 기관에 설치된 상태를 나타낸 것이다.

다음으로 본 발명 초음파 발생기(10)의 작동상대를 설명한다.

내연기관(1)의 연소중에 발생하는 배기가스의 파장 길이는 길거나, 짧아지는 주기를 가지고 있는데, 이는 곧 배기가스의 압력 변화를 뜻하며 그에 따라 설계된 진동판(20)은 고유진동수 만큼의 진동이 발생한다.

예컨데, 배기가스의 배출경로 상에 설치되는 초음파 발생기(10)의 진동판(20)은 배기관(5)을 통과하는 배기가스의 압력에의해 초음파 영역의 진동이 발생하게 된다.

이 같은 초음파는 배기가스를 매질로 하여 전후방 각각으로 전파하여, 연소실(2)과 촉매기(101)측에 동시에 전달되는데, 예를 들면 연소실(2)측에 전달되는 초음파는 기관(1)의 배기밸브(4)가 열리는 순간부터 닫히는 시기까지 초음파가 연소실(2)에 유입되게 되며 자동차 엔진 등의 다기통 기관의 경우 각기통의 폭발순서에 따라 방사되는 초음파가 배기밸브를 통하여 연소실내로 진입하여서, 본 발명의 목적이 달성되게 되는 것이다.

도 6은 내연기관의 일반적인 밸브개폐선도이다.

다시 말해 일반적인 내연기관(1)은 도 6과 같이 흡입-압축-팽창-배기행정에 따라 흡입밸브(6), 배기밸브(4)가 연속 반복적으로 개폐되며 연소실(2)에 연료의 공급 및 연소 후 배기가스를 배출시킨다.

이때 상기 흡입밸브(6), 배기밸브(4)는 그 작동기능상 동시에 열리는 시기가 있으며, 초음파를 이 기간에 연소실(2)내에 전달되어 연료를 교반시켜 연료가 미립화되도록 함으로써, 연소를 촉진시키고 그에 따라 출력을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 진동판(20)을 통해 전달되는 초음파는 일반적인 내연기관의 밸브개폐선도(도 6참조)에서 도시한 바와 같이, 하사점 이전의 배기밸브가 열리는 시기부터 상사점 이후 배기밸브가 닫히는 시기까지 연소실(2)에 전달되어 팽창행정 후에도 연소실(2)에 잔류되는 연료 및 화염을 교반시켜 팽창행정 후에 발생하는 후연소 시간을 단축시켜 하사점 이전까지의 가스압력증가로 인한 (+)출력과 하사점 이후 압력증가로 인한 (-)출력을 줄임으로서 결론적으로 기관의 출력을 향상시키며, 배기가스와 배출량을 격감시키고 연소실내에 퇴적되는 연소퇴적물을 세척하여 배출시키게 된다.

또한, 본 발명의 초음파 발생기(10)는 상술한 바와 같이 초음파가 연소실(2)만아니라 촉매기(101)에도 전달되는 즉 전후방향으로 초음파를 발생, 전파한다.

촉매기(101)에 전달되는 초음파는 배기가스를 교반시켜 정화효율을 향상시키게되는데, 이는 초음파가 촉매층(103)의 내측에서 파장을 형성하게 됨으로써, 이를통과하는 배기가스는 교반되어 정화율을 높이게 되고, 매연입자의 산화반응을 촉진하며 촉매다공층 또는 필터에 접착되는 매연입자를 분리, 배출시켜 촉매기 또는 매연 연소 필터가 막히는 현상을 방지하고 각종 이물질은 세척되어 촉매면이 항시 청정상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

다음은 본 발명의 다른 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 7은 진동판(20a)의 구조를 원형으로 형성하여 이의 중앙으로 배기가스가 통과하는 배기공(50a)을 형성한 구조이다.

즉 위와 같은 초음파 발생기(10a)는 원형의 진동판(20a) 중앙에 배기가스를 통과시키는 배기공(50a)을 형성하고, 그 상부에는 협지판(30a)과 브라켓트(40a)를 갖추어 배기관(5)내에 설치되는 구성이다.

이러한 초음파 발생기(10a)는 직경이 작은 배기관(1)에 설치가 용이하며. 그 부피를 줄일 수 있어 및 취급이 편리한 것이다.

도 8 및 도 9는 초음파 발생기(10b)의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로, 진동판(20b)은 배기가스의 배출경로 상에 고정 설치된 브라켓트(40b)의 중심부에 구비되어 있다.

다시말해 상기 진동판(20b)의 외측면에는 브라켓트(40b)의 내주면에서 일정간격으로 배기공(50b)이 이격되어 그 중심부분에 위치하게 되며, 더불어 배기가스의 배출 방향에 대하여 종방향으로 좌,우대칭되게 복수 혹은 그 이상의 수로도 배열이가능한 구성이다.

또한, 상기 진동판(20b)은 하나의 판으로 구성함이 바람직하나 필요에 따라서는2개 이상의 겹층구조로도 설치할 수 있으며, 별도의 체결수단(60b)을 이용하여 진동판(20b)을 고정한다.진동판(20a)의 구조를 원형으로 형성하여 이의 중앙으로 배기가스가 통과하는 배기공(50a)을 형성한 구조이다.

즉 위와 같은 초음파 발생기(10a)는 원형의 진동판(20a) 증앙에 배기가스를 통과시기는 배기공(50a)을 형성하고, 그 상부에는 협지판(30a)과 브라켓트(40a)를 갖추어 배기관(5)내에 설치되는 구성이다.

이러한 초음파 발생기(10a)는 직경이 작은 배기관(1)에 설치가 용이하며, 그 부피를 줄일 수 있어 및 춰급이 편리한 것이다.

도 8 및 도 9는 초음파 발생기(10b)의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로, 진동판(20b)은 배기가스의 배출경로 상에 고정 설치된 브라켓트(40b)의 중심부에 구비되어 있다.

다시말해 상기 진동판(20b)의 외측면에는 브라켓트(40b)의 내주면에서 일정간격으로 배기공(50b)이 이격되어 그 중심부분에 위치하게 되며, 더불어 배기가스의 배출 방향에 대하여 종방향으로 좌,우 대칭되게 복수 혹은 그 이상의 수로도 배열이가능한 구성이다.

또한, 상기 진동판(20b)은 하나의 판으로 구성함이 바람직하나 필요에 따라서는 2개 이상의 겹층구조로도 설치할 수 있으며, 별도의 체결수단(60b)을 이용하여 진동판(20b)을 고정한다.

위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 다른 실시예는 배기가스가 진동판(20b)의 외주연에 형성된 배기공(50b)을 통과하며, 배기가스 압력에 의해 진동판(20b)이 진동되도록 하여 초음파를 발생하는 것이다.

또한 본 발명은 전기적인 회로를 가지는 초음파 발생기도 사용할 수 있는데, 이를 테면 초음파발생기(10)를 초음파 발진회로부(200)를 갖추어 전기 에너지로 진동시키는 것으로, 그 일예를 첨부된 도 12에 의해 설명하면 다음과 같다.

도면에서 초음파 발진회로부(200)는 모두 디지털 IC로 구성되고, 그 출력은 커플링 콘덴서 Cp를 통해서 초음파발진부(300)에 접속된다.

이러한 초음파 발진 회로부의 작동상태를 설명하면 IC₁, IC₂에의해 초음파 대역에 대응하는 고주파 전압을 발생시켜 이 신호를 IC₃∼ IC₆의 인버터로 각각 파워를올리고 커플링 콘덴서 Cp 통해서 고주파 전압을 압전소자로 이루어진 초음파 발진부(300)에 공급한다.

이상과 같이 본 발명은 배기가스의 압력에의해 초음파 영역으로 진동하는 진동판을 설치하여 이에서 발생되는 초음파가 전후방 즉 연소실의 내측 및 촉매층 각각에 전달되도록 함으로써, 연소실내에서는 초음파가 연료를 교반 및 후연소 시간을 단축시켜 연소를 촉진시킴과 동시에 출력이 향상되도록 하고, 더불어 내연기관의 내부에 퇴적되는 퇴적물을 세정시켜 기관의 출력성능과 연료 소비율, 유해가스배출이 악화되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 촉매기에 전달되는 초음파는 촉매층 내부의 다공층에 점착된 배기가스의이물질을 세척하여 배기가스가 항시 청정상태가 유지된 촉매면에 접촉되게 함으로써, 유해가스의 정화를 촉진시킬 수가 있다.

Claims (7)

1. 배기가스의 압력에의하여 진동하는 진동판; 상기 진동판의 상부 양측면에 설치되는 브라켓트; 상기 진동판과 브라켓트에 협지되어 진동판에 진동공간을 제공하는 협지판으로 구성된 초음파 발생기를 내연기관의 배기가스의 배출관로에 설치하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동판은 배기공을 갖는 진동부를 좌,우 대칭되게 설치하고, 이 진동부의 상단부를 연결하며, 다수개의 볼트 삽입공이 천공된 고정부로 구성한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 협지판은 진동판의 고정부와 동일 형상을 가지며, 그 외측면에 맞대어지는 브라켓트의 중앙에는 하향으로 돌출된 돌출부를 구성한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 진동부는 원형인 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.
5. 제 1 항에 있어서, 진동판을 중심으로 양측단부가 순차 축소되어 초음파를 반사시키는 경사면을 형성하고, 내측 상부에는 격벽을 설치하여 진동판의 진동부만이 배기가스에 노출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 진동판이 배기가수를 정화시키는 촉매기는 촉매층의 전단 또는 후단 어느 한곳에 구비되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.
7. 배기가스의 압력에의하여 진동하는 진동판; 상기 진동판을 감싸는 브라켓트; 상기 진동판과 브라켓트 사이의 다수의 배기유통공으로 구성된 초음파 발생기를 내연기관의 배기가스의 배출관로에 설치하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 및 배기정화촉진장치.