KR100375268B1 - 자화연료절약장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 내연기관용 자화 연료 절약 장치는 서로 대향 배치되며, 0.5 내지 2.0mm의 폭을 가지는 연료 통과 갭을 형성하도록 분리되는 자극을 가지는 두 개의 영구자석이 그 자화 캐비티내에 배치되며, 그 관통 캐비티와 소통하며 상기 자화 캐비티와 나란하게된 자기 필터 캐비티를 구비한다. 상기 자기 필터 캐비티는 또한 영구자석을 구비하며, 자화 캐비티내의 두 개의 영구자석의 대향 자극의 타단부는 각기 자기 회로 시트를 구비하여 폐 자기 회로를 형성한다. 상기 자기 필터 캐비티 내의 영구자석의 일단은 하나의 자기 회로 시트를 구비하며, 영구자석의 타단은 자기 필터 캐비티의 바닥면상에 배치된 자기 회로 시트에 대향으로 되어서 폐 자기 회로를 형성하고 상기 영구자석과 상기 자기 회로 시트사이의 고정 연료 통과 갭을 형성한다. 본 발명의 연료 절약 장치에는 멀티 캐비티의 자화 연료 절약 장치와 멀티 연료 회로 자화 연료 절약 장치가 포함된다.

Description

자화 연료 절약 장치

연료의 소모를 감소시켜서 연소를 개선하기 위해서 연료를 자화하는 방법이 있다. 이 방법에 의하면 연료는 연료용의 자화장치를 거치므로 연료의 확산 특성 및 자화 레벨이 개선되어 연료를 충분히 연소되게하여 연료의 절약에 도움을 줄수 있다.

중국 실용신안 제 ZL9220 6719.8호를 보면 그 제 1도에 이중 캐비티의 자화 연료 절약 장치가 개시되었는데, 이 장치에는 상기 연료 절약 장치의 알루미늄 합금 하우징의 세로방향을 따라 하나의 관통 캐비티가 형성되어 있으며 상기 관통 캐비터는 각기 스레드(thread) 결합 튜브 커넥터로 결합되는 양단부를 가지며, 상기 하우징내에는 내부에 두 개의 원통형 영구자석을 가지며 상기 세로방향 관통 캐비티와 수직으로 결합되는 자화 캐비티가 형성되며, 또한 내부에 하나의 원통형 영구자석을 가지는 자기 필터 캐비티가 설치된다. 두 개의 영구자석이 상기 자화 캐비티 내에서 서로 반대의 N극으로 로드된후 자화 캐비티의 상단부가 원통형 블록으로 밀봉된다. 상기 장치의 장점은 영구자석이 높은 자기 에너지 생산성을 가지며, 높은 고유의 보자력을 가져서 연료가 충분히 연소될 수 있게하며, 정전계에 의해 중첩되지 않고 강한 자화효과를 형성해서 엔진의 효율을 증가시키게 할수 있다는 것이다. 한편 일산화탄소 및 이산화탄소의 량이 감소하며, 상기 자기 필터 캐비티 내의 자기 흡착에 의해 철 자기 물질이 상기 캐비티내에 덜 쌓이게된다.

그러나 상기 실용신안에 있어서 상기 영구자석의 배치가 폐 자기회로를 형성할 수 없어서, 자계의 강도에 영향을 미치게되므로 자계의 강도를 더욱 증가시켜서 연료의 자화를 개선할 필요성이 대두된다.

본 발명의 목적은 상기 구조를 개선하도록 신규 구조의 자화 연료 절약 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는데, 상기 장치에서는 폐 자기회로가 형성될 수 있어서, 자계강도를 증가시키고, 연료의 자화 효과를 개선해서 연료의 고 연소 효율이 얻어질 수 있으므로, 엔진의 출력이 향상되어 연료의 절감 및 배기 가스 정화를 실현할 수 있다. 한편 자기 필터 캐비티의 자계강도가 충분히 증가되므로 연료에 부유하는 철자기 물질이 상기 캐비티 상에서 전적으로 흡착될 수 있어서, 상기 캐비티를 다시 막지않게된다.

본 발명은 각기 밀봉적으로 배치되는 양 단부를 가지는 세로방향 캐비티를 구비한 하우징, 연료 공급 파이프와 소통하는 튜브 커넥터를 구비하는데, 상기 커넥터는 하나의 플레어(flared)흐름통로를 구비하며, 상기 관통 캐비티에 수직이며 내부에 서로 대향의 자극을 가지는 두 개의 영구자석이 배치되며 상기 영구자석 사이의 간격이 0.5 내지 2.0mm폭의 연료 통과 갭을 형성하는 구조의 자화 캐비티를 구비하여, 또한 상기 관통 캐비티와 소통하도록 배치되며, 내부의 하나의 영구자석과 더불어 상기 자화 캐비티와 나란하게 배치된 자기 필터 캐비티를 구비하는 내연 기관용 자화 연료 절약 장치에 있어서, 상기 자화 캐비티내의 두 개의 영구자석의 대향 자극의 타단부가 각기 자기 회로 시트를 구비하여서 폐 자기 회로를 형성하며, 상기 자기 필터 캐비티의 영구자석의 일단부가 하나의 자기 회로 시트를 구비하며, 상기 영구자석의 타단부가 상기 자기 필터 캐비티의 바닥면상에 배치된 자기 회로 시트와 대향으로 되어 폐 자기 회로를 형성하여 상기 영구자석과 상기 자기 필터 캐비티 바닥면상의 자기 회로 시트사이의 고정 연료 통과 갭을 형성하는 것을 특징으로 한다.

종래의 기술과 비교하면 본 발명에 따르는 자기 회로 시트를 구비하는 구조의 연료 절약 장치를 활용하므로 그 장치내에 폐 자기 회로가 형성될 수 있어서, 기구적인 자계강도와 연료의 자화 효율을 향상시킬 수 있어서, 연료절감 및 배기가스정화에 기여할 수 있다.

본 발명은 내연기관에 관한 것으로 특히 연료 이용 차량 엔진의 자화 연료 절약 장치(magnetization fuel-economizing device)에 관한 것이다.

도1은 종래 기술의 자화 연료 절약 장치의 단면도이다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자화 연료 절약 장치의 단면도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자화 연료 절약 장치의 종단면도이다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자화 연료 절약 장치의 단면도이다.

도5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 자화 연료 절약 장치의 종단면도이다.

본 발명의 실시예를 첨부도면을 참고해서 이하 상세히 설명한다. 도면에서 몇 개의 부분은 동일 참조부호로 지정하여 도시한다.

도2에 도시한 바와 같이 하우징(1)은 알루미늄 합금으로 이루어지며, 세로방향 원형 캐비티를 구비하는데 캐비티 양단의 내벽이 인너 스레드(inner thread)로 구성된다. 상기 하우징(1)은 그 위에 자기 필터 캐비티 및 자화 캐비티가 형성되어 있으며, 이 두 개의 캐비티 모두가 상기 세로방향 캐비티에 수직이며 그와 소통한다. 상기 튜브 커넥터는 알루미늄 합금이나 동으로 이루어진다. 상기 튜브 커넥터의 내부 흐름통로는 외방으로 확장된 플레어로 되는 일단으로서 형성되며, 연료 절약 장치와 결합되며, 상기 튜브 커낵터의 다른 부분은 연료 공급 파이프, 카브레이터 또는 연료 분사펌프와 소통되는 직선 튜브로서 형성된다.

상기 자화 캐비티는 서로 반대의 자극을 가지고 그에 배치된 두 개의 영구자석(3,4)을 구비한 원형홀이다. 0.5내지 2.0mm의 폭을 갖는 연료 통과 갭이 상기 영구 자석사이에 형성되며, 이 자석은 N대 N극으로 서로 대향 위치되거나 S대 S극으로 대향위치되거나, 또는 S대 N극으로 대향위치되며, 자석(3,4)의 대향 자극의 타 단부상에 각각 위치된 자기 회로 시트(7,8)를 구비하여 폐 자기 회로가 형성된다. 상기 자기 필터 캐비티는 하우징(1)의 세로 방향 캐비티 및 하우징(1)의 표면과 소통하는 스텝형 홀이다. 영구자석(2)은 자기 회로 시트(6)를 구비하는 그 일단부가 상기 자기 필터 캐비티내에 장착되며, 자기 회로 시트(5)에 대향하는 그 다른 단부가 상기 자기 필터 캐비티의 하부면에 배치되어 폐 자기회로를 형성한다. 상기 영구자석(2)과 자기 회로 시트(5)의 사이에 고정연료 통과 갭이 형성된다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 갭의 폭은 1 내지 5mm이며 바람직하게는 2 내지 3mm이다. 상기 자기 회로 시트(5)는 수축 피트 또는 산업용 젤라틴의 압축결합을 통해 실현될 수 있는 자기 필터 캐비티상에서 하우징의 리세트내에 형성된다. 상기 형태의 자기 회로 시트가 자화 캐비티 및 자기 필터 캐비티에 적용되므로 고 강도자계의 폐 회로가 형성되어 연료 회로내의 연료의 자화효과를 상당히 개선시키며 연료의 절감과 배기 가스 정화의 현저한 효과를 갖게된다.

본 실시예에 있어서, 상기 영구자석(2,3,4)은 6 내지 80mm범위의 직경과 높이 모두를 가지는 NF30의 재료로된 원통체로서 이루어진다. 상기 영구자석의 고유의 보자력은 18000 내지 20000에르스텟(oersteds)의 범위에 있다. 종래기술에 의한 자화이후 N-극면의 자계강도는 4000내지 5200가우스의 범위에 있게된다.

본 실시예에 있어서, 자기 회로 시트(5, 6, 7, 8)는 6 내지 80mm직경과 0.3 내지 10mm의 두께의 원형 디스크 또는 원통의 형상으로 되며, 이 모두는 산업 순도 레벨 DT4등의 자기 콘덕턴스재 또는 실리콘 스틸 시트로 될 수 있다.

연료 엔진의 가동시 연료는 연료 공급 파이프를 거쳐서 이중 캐비티 자화 연료 절약 장치로 들어가며, 연료가 영구자석(2)과 자기 필터 캐비티의 바닥상의 자기 회로 시트(5)사이에 형성된 연료 통과 갭을 통해 흐르는 경우 상기 연료흐름이 통과한 영역이 갑자기 변하여서 연료의 유속이 느림에서 신속으로 급변하여 유속이 사실상 난류로 형성된다. 상기 난류상태하의 연료의 분자 그룹 구조가 충돌상태에 있게되어 서로 마찰하게되어 비교적 안정한 상태에서 분자의 브라운 운동의 영향하에 준 안정 상테에 있게된다. 자기 회로 시트(5,6)를 구비하는 자기 필터 캐비티내의 영구자석(2)으로 형성되는 폐 자기 회로의 예비 자화 작용하에서 준 안정상태하의 분자 그룹이 부분적으로 파괴되므로, 연료입자가 미세하게되어 확산되며, 상기 연료에 부유된 철 자석입자가 영구자석(2)상에서 전체로 흡착되어 연료를 정화한다. 상기 연료 통과 갭으로부터 흘러나온 연료는 상기 하우징의 세로 방향 관통 캐비티를 거쳐서 자극이 서로 대향으로 배치된 영구자석(3,4)사이에 형성된 연료 통과 갭으로 이동한다. 그러면 상기 갭내에서 연료가 흘러간 영역이 넓어진 다음 갑자기 다시 작게되며, 고속 난류 상태에 있게되는 연료가 다시 영구자석(3,4) 및 자기 회로 시트(7,8)로 형성되는 폐 자기회로 내의 고밀도 자력선에 의해 강하게 영향을 받아서 준 안정상태의 분자 그룹이 다시 대량으로 파괴되어 연료의 점성 및 밀도가 감소되며, 연료입자가 작아져서 확산이 용이하게되어 연료 자동화가 향상되어 연료가 산소와 결합하는 조건이 현저히 개선되어 연료가 보다 충분히 연소되므로 엔진의 출력이 향상될 수 있으며 배기가스가 정화된다.

조립시 상기 자기 회로 시트(7, 8)는 영구자석(3, 4)의 대향 자극의 타 단부 상에 첫째로 각각 부착된 다음 상기 영구자석(3,4)이 자화 캐비티내에 배치되며, 라운드 블록(round block;10)이 상기 자화 캐비티상에 고정되어 누설을 방지하도록 접착제로 밀봉된다. 상기 영구자석(3,4)사이의 연료 통과 갭은 0.5 내지 2.0mm의 폭을 가져야한다. 튜브 커넥터(13, 14)상의 장착에 이어 자기 회로 시트(5)는 자기 필터 캐비티의 바닥상에서 리세트내의 수축 시트를 통해 압축결합된다. 상기 자기 회로 시트(5)의 직경은 상기 영구자석의 직경보다 1mm이하로 되어야한다.

그러면 상기 영구자석(2)은 자기 필터 캐비티내에 삽입되어서 그 자극이 상기 자기 회로 시트(5)에 대향하며 스텝이 임의의 위치에서 상기 자석(2)을 구속하여 자기 회로 시트(5)와 자극사이의 연료 통과 갭이 2 내지 3mm범위에서 바람직한 폭을 갖게된다. 최종으로 캐비티 커버(9)를 비틀어 내려서 커버와 밀봉 겹합시킨다.

본 발명에 따른 자화 연료 절약 장치가 엔진상에 장착되는 경우 그 접속위치는 엔진의 종류로 인해 다소 다르게 된다. 상기 장치가 가솔린 엔진에 장착되는 경우 연료 주입구가 가솔린 펌프의 연료 공급 파이프와 접속되며, 연료 출구가 카브레이터와 접속되어 그 카브레이터상에 직접적으로 장착되는 것이 바람직하다. 상기 장치가 디젤엔진에 장착되는 경우 연료 주입구는 필터의 연료 출구 튜브와 접속되며, 상기 연료 출구는 연료 주입 펌프와 접속되어 그 연료 주입구상에 직접적으로 장착되는 것이 바람직하다.

도4 및 도5는 각기 본 발명에 따른 제 2 및 제 3 실시예의 연료 절약 장치를 도시하는데, 이들은 각기 멀티 연료 회로 연료 절약장치이며, 대형 차량, 트랙터, 기관차 및 선박의 대형 내연기관에 적합하다.

도4는 멀티 캐비티 자화 연료 절약 장치를 도시하는데, 그 세로방향 관통 캐비티내에 3 이상의 자화 캐비티가 수직으로 병렬로 배치되며, 이들 캐비티내에 자기 회로 시트를 가지는 여러 쌍의 영구자석이 배치된다. 영구자석 및 자기 회로 시트의 배열은 실시예 1과 같다. 연료의 자화를 반복적으로 수행해서 자화의 효과를 증가시키기 위해서 여러 쌍의 영구자석을 배치하는 것이 이용된다.

도5는 멀티 연료 회로 자화 연료 절약 장치를 도시하는데, 상기 연료 절약 장치의 하우징에 세로방향을 따라 복수의 병렬 관통 캐비티가 배치된다. 상기 관통 캐비티의 각단부는 연료 튜브의 공통 입구 및 출구 튜브 커넥터에 접속되며, 각각의 관통 캐비티는 실시예 2와 같이 배치된 자기 회로 시트를 구비하는 여러 쌍의 영구자석을 구비한다. 이러한 종류의 연료 절약장치는 대형의 내연기관에서 연료의 자화를 위한 특수한 것이다.

종래 기술과 비교하면 본 발명에 따른 연료 절약 장치는 다음의 장점을 가진다.

1. 50% 증가된 자기 필터 캐비티내의 자계강도와 10%이상 증가된 자화 캐비티내의 자계강도로 기구적인 자계강도를 현저히 향상할 수 있는 산업용 순철 또는 실리콘 스틸 시트를 활동하는 폐 자기회로가 상기 연료 절약장치에 형성되므로 연료의 자화효과를 상당히 개선할 수 있다.

2. 강화된 2 이상의 스테이지 자화 프로세스의 활용으로 강화효과가 생겨서 고 자기 에너지 생산성을 가지는 자화효과 및 영구자석의 고 자계강도를 연료에 충분히 적용할 수 있어서, 연료를 더욱 절감할 수 있을 뿐만아니라 유해물질의 방출을 감소시킬 수 있다. 경험과 본 발명의 실험에 의하면 10%-25%정도의 연료절감이 실현되며, CO 및 HC는 평균 35% 그리고 최대 80%의 CO의 감소 및 평균 30% 그리고 최대80%의 HC감소를 가지고 각각 20%-80%로 감소되며, 연농도가 20%이상 감소된다.

3. 상기 자기 필터 캐비티는 제1 스테이지에서 상기 연료를 자화시킬 수 있을 뿐만아니라 연료내의 철 자기 입자를 효과적으로 흡착해서 상기 자기 필터 캐비티의 영구자석을 철 자기 물질의 축적으로부터 보호할 수 있다.

이상 첨부도면을 참조해서 본 발명에 따른 실시예를 기술하였지만 본 발명은 본 발명의 정신 및 영역을 일탈치 않는 범위내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형 실시될 수 있다.

Claims (8)

1. 연료 공급 파이프와 소통하는 튜브 커넥터(13,14)상에 각기 밀봉적으로 배치되는 양 단부를 가지는 세로 방향 캐비티를 구비한 하우징(1)을 구비하는데, 상기 커넥터(13,14)는 하나의 플레어(flared)흐름 통로를 구비하며, 상기 관통 캐비티내에 있으며 서로 대향의 자극을 가지는 두 개의 영구자석(3,4)이 배치되며 상기 영구자석 사이의 간격이 0.5 내지 2.0mm폭의 연료 통과 갭을 형성하는 구조의 자화 캐비티를 구비하며, 또한 상기 관통 캐비티와 소통하도록 배치되며, 내부의 하나의 영구자석(2)과 더불어 상기 자화 캐비티와 나란하게 배치된 자기 필터 캐비티를 구비하는 내연기관용 자화 연료 절약 장치에 있어서,

   상기 자화 캐비티내의 두 개의 영구자석(3,4)의 대향 자극의 타단부가 각기 자기 회로 시트(7,8)를 구비하여서 폐 자기 회로를 형성하며, 상기 자기 필터 캐비티의 영구자석(2)의 일단부가 하나의 자기 회로 시트(6)를 구비하며, 상기 영구자석(2)의 타단부가 상기 자기 필터 캐비티의 바닥면상에 배치된 자기 회로 시트(5)와 대향으로 되어 상기 영구자석(2)과 상기 자기 필터 캐비티 바닥면상의 자기 회로 시트(5)사이의 고정 연료 통과 갭을 형성하여 폐 자기 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 자화 연료 절약 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자화 캐비티내에 배치된 두 개의 영구자석(3,4)은 각기 N대 N극 또는 S대 S극 또는 N대 S극으로 서로 대향 배치된 자극을 가지며, 상기 자기 회로 시트(7,8)는 대향 자극의 다른 단부상에 배치되는 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 자기 필터 캐비티내의 영구자석(2)과 상기 자기 필터 캐비티의 바닥면의 자기 회로 시트(5)사이의 연료 통과 갭이 1내지 5mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 자기 회로 시트(5,6,7,8)는 6 내지 80mm의 직경 그리고 0.3 내지 10mm 두께의 원형 디스크 또는 원통형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 자기 회로 시트는 산업용 순철 DT4 또는 실리콘 스틸 시트 등의 자기 콘덕턴스 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 영구자석(2, 3, 4)은 18000 내지 20000에르스텟의 고유 보자력과 4000내지 5200가우스 범위의 자극면 자계 강도를 가지는 물질 NF30H로 형성되는 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.
7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연료 절약 장치는 여러 쌍의 영구자석(3,4)을 가지는 멀티 캐비티 연료 절약 장치인 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.
8. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연료 절약 장치는 복수의 관통 캐비티를 가지는 멀티 연료 회로 절약 장치인 것을 특징으로 하는 자화 연료 절약 장치.

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