KR100553828B1

KR100553828B1 - 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기

Info

Publication number: KR100553828B1
Application number: KR1020040092407A
Authority: KR
Inventors: 조봉암; 최봉규
Original assignee: (주)인콤비디케이; 최봉규
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2006-02-21
Also published as: WO2006052054A1; CN101052801A; US20090071449A1

Abstract

본 발명은 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상연료를 효과적으로 연소시키기 위해서는 공기 또는 산소와의 접촉면적을 가급적 크게 하여 반응을 촉진시키는 것이 필요하며, 표면적을 특별히 증대 시키려면 액체의 미립화가 필요하며, 상기 조건을 충족시킬 수 있는 액상연료로 개질 될 수 있도록 촉매역할을 하는 세라믹을 유입덮개와 배출덮개에 형성하고 본체 중앙으로 세라믹 충진제를 충진하며, 액상연료가 적정시간을 본체 내부를 이동하며 개질 될 수 있도록 액상연료가 이동하는 홀수개의 이동공을 형성하고, 이동공 내부에 액상연료가 와류 및 충돌하도록 절구형상의 특수 금속 스프링을 설치하며, 본체 외주면을 따라 액상연료가 개질되도록 하는 영구자석을 특수설계 다수열 설치함으로서, 액상 탄소연료의 열효율을 향상시켜 연료소비량의 감소와 함께 연료계통을 정화하고 유도하여 방출되는 배기가스량을 저감시키고, 물분자를 이온화하여 인체에 필요한 물을 제공하는 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기에 관한 것이다.

촉매, 세라믹, 원적외선, 와류, 충돌, 완전연소, 미립화기기

Description

촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기{MULTI-PURPOSE LIQUID ATOMIZER WITH CATALYST, TURBULENCE AND COLLISION}

도 1은 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 요부분해 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 결합사시도,

도 3은 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 요부정면단면도,

도 4는 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 요부측면단면도,

도 5는 본 발명에 따른 액상 미립화 기기의 본체를 도시한 일측 측면도,

도 6은 본 발명에 따른 액상 미립화 기기의 본체를 도시한 타측 측면도,

도 7은 본 발명에 따른 와류판을 도시한 확대사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 성명 *

1 : 본체 11 : 유출입홈

12 : 세라믹충진홈 13 : 이동공

14 : 유출입로 15 : 이동로

2 : 유출입덮개 21 : 유출입구

22 : 와류판 221 : 와류공

3 : 밀폐판 31 : 통공

4 : 세라믹충진제 5 : 세라믹볼

6 : 자력판 61 : 오링

7 : 스프링 8 : 영구자석

종래에 사용되는 연료절감 및 매연저감기기는 다양한 형태로 개발되어 왔다.

이러한, 연료절감 및 매연저감기기 중 자기장을 이용한 제품은 단극 자기화를 이용하여 연료를 미세화 시키고 열전도율을 증대시켜 완전연소를 유도하였으나, 엔진 내부에서 발생하는 고온에 의해 자기화가 떨어져 장시간에 걸쳐 사용될 경우 완전연소가 되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 자기반응 원리를 이용하여 연료를 미세한 스크류를 통과시켜 이온 활성화를 유도하여 완전연소를 유도하였으나, 미세한 스크류를 순간적으로 통과하기 때문에 반응효과가 크지 않고 연료가 제품내부를 통과하면서 연료에 첨가된 불순물이 제품 내부에 달라 붙어 장시간 사용할 경우 연료가 엔진에 공급되지 않아 엔진의 고장을 유발하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해 선 등록 특허 제 142887호 연료촉매기가 개발되었으나, 세라믹입자를 전이금속에 결합시키므로 해서 내마모성과 금속의 특성인 연성, 전성과 열전도 등 두 재료의 장점을 두루 갖춘 복합 재료와 자기 및 다이오드로 구성된 제품으로서, 자동자의 흐르는 정전기가 탱크 내벽을 통해 다이오드에 전자 이온이 발생하고 원적외선 복합 재료에서 발생하는 원적외선파와 자기파가 연료 탱크 내에 충진된 액상의 연료가스분자구조의 결합을 바꾸어 연소율을 높였으나, 이와 같은 연료촉매기는 연료탱크 내부에 설치됨으로서 연료탱크에 충진된 전체 연료를 개질화 하지 못하는 문제점과 함께 원적외선파와 자기파만으로 연료를 개질 시켜 그 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 에너지절약 및 배기가스를 저감할 수 있는 촉매 및 와류와 충돌에 의한 액상 미립화를 통하여 연소효율을 향상시키고, 연료소비량을 절감함과 동시에 연료계통을 정화시켜 배기가스를 저감시키는 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기를 제공하는데 있다.

또한, 물 분자를 개질하여 인체에 필요한, 이온화된 물을 제공하는 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로,

양측 중앙 외측면에 액상연료가 이동하는 유출입홈과 분말형태의 세라믹충진제가 충진된 원통형상의 세라믹충진홈이 다단으로 형성된 원통형상의 본체와,

상기 세라믹충진홈 끝단에 원적외선파장을 공급하고, 세라믹충진제를 밀폐하는 원판형상의 자력판과, 상기 세라믹충진홈을 중심의 외둘레로 본체를 관통하도록 방사상으로 홀수개 형성된 이동공과, 상기 본체에 형성된 유출입홈과 서로 다른 이동공을 연통하는 유출입로와, 상기 본체 양측에 형성된 서로 다른 2개 이동공을 연통하는 이동로와, 상기 본체 외부면을 따라 와류공들의 사이에 액상 연료를 개질하는 다수열로 형성된 짝수개의 영구자석과, 상기 본체의 양측에 형성된 이동공과 이동로를 밀폐하는 원판형상의 밀폐판과, 상기 본체 양측에 상기 밀폐판을 고정하고, 액상연료를 촉매 작용하는 다수개의 세라믹볼이 내부에 형성되며, 중앙 내측면에 와류를 발생하는 와류판이 형성된 유출입덮개로 구성되고; 상기 와류공 내부에 형성되어 액상연료를 와류 및 충돌시키는 중앙이 오목한 형상의 절구형상의 원형 특수금속 스프링을 형성하며, 상기 와류판의 중앙에는 유출입되는 액상연료를 와류 시키는 "

"형상의 와류공이 형성하며 이루어진다.

또한, 상기 세라믹충진제(4)와 세라믹볼(5)의 기본성분(A)을 SIO₂ 61 ~ 68.5중량%, AI₂O₃ 10.1 ~ 13.4중량%, Fe₂O₂ 1.2 ~ 3.54중량%, CaO₂ 1.98 ~ 2.98중량%, MgO₂ 0.5 ~ 1.91중량%, K₂O 2.5 ~ 4.5중량%, Na₂O 3.59 ~ 5중량%, TiO₂ 1.5 ~ 2.0중량%, ZrO₂ 0.05 ~ 1중량%, Igloss 5.8 ~ 8.0중량%, Se 4.28 ~ 5.5중량%로 하고; 상기 세라믹충진제와 세라믹볼의 첨가성분(B)을 Cupric Ozide 4 ~ 5중량%, ZrO₂ 6 ~ 7중량%, CaO₂ 14 ~ 16중량%, TiO₂ 7 ~ 9중량%, Cobalt 4 ~ 7중량%, B₂O 6 ~ 7중량%, CeO₂ 8 ~ 13중량%, K₂O₃ 5 ~ 7중량%, Mo 4 ~ 6중량%, SrO₃ 5 ~ 7중량%, CaO 10 ~ 25중량%, MgZn 4 ~ 5중량%, NiZn 5 ~ 9중량%, Pd 3 ~ 5중량%로 하며; 상기 세라믹 충진제의 제조방법은 기본성분(A) 63 ~ 83중량%와 첨가성분(B) 37 ~ 17중량%를 1000 ~ 1300℃로 혼합 소성한 후 3 ~ 5㎛ 분쇄하며, 상기 세라믹볼은 기본성분(A) 63 ~ 83중량%와 첨가성분(B) 37 ~ 17중량%를 1000 ~ 1300℃로 혼합 소성한 후 볼형상으로 성형하여 이루어진다.

이에 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 요부분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 결합사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 요부정면단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액상 미립화 기기를 도시한 요부측면단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 액상 미립화 기기의 본체를 도시한 일측 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 액상 미립화 기기의 본체를 도시한 타측 측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 와류판을 도시한 확대사시도이다.

본 발명은 액상연료를 촉매반응과 함께 와류와 충돌에 의해 분자의 가장 적합한 원적외선 방사율을 효과적으로 흡수, 확산시키고, 음이온, 양이온의 자기유도반응과 전자기학의 원리를 이용하여 이온 산화, 환원 및 공명, 공진 운동과 자기 발열현상을 일으켜 입자와 입자간의 연결고리를 약화시켜 산소와의 접속면적을 확대 증가시킴으로서, 공기와 혼합율이 증대되어 액상연료의 완전연소를 유도하는 기기에 관한 것이다.

이에 따른, 본 발명에 따른 실시예에 따라 그 구성 및 작용상태를 도 1내지 도 7에 도시된 바와 같이 설명하면, 본체(1)는 일측에 형성된 유출입덮개(2)의 유출입구(21)를 통해 액상연료가 공급되면 유출입덮개(2)로 내측면에 와류공(221)이 형성된 와류판(22)에 의해 이온활성화 되고, 그 내부에 충진된 세라믹볼(5)에서 방사되는 원적외선파에 의해 촉매작용을 하여 밀폐판(3)의 통공(31)을 통하여 본체(1)의 양측에, 액상연료가 유입되는 유출입홈(11)에 액상유체가 공급되는 것이다.

또한, 상기 유출입홈(11) 내측면에 다단으로 형성된 체라믹충진홈(12)에는 충진된 분말형태의 세라믹충진제(4)를 밀폐하고 세라믹충진제(4)에서 발생하는 원적외선과 함께 자기장력을 발생시켜는 자력판(6)을 설치하는 것으로, 상기 자력판(6)을 이용하여 보다 견고하게 세라믹충진제(4)를 밀폐하기 위해서는 오링(61) 또는 몰딩(도면미도시)을 이용하여 설치할 수도 있는 것이다.

이때, 도 1 및 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(1) 내부에 형성되는 액상연료가 이동하는 이동로(15)는 양측에 설치되는 밀폐판(3)에 의해, 상기 유출입덮개(2)를 통해 공급된 액상연료가 본체(1)의 외둘레에 형성된 이동공(13)을 연속적으로 통과하고 촉매 및 와류와 충돌을 하기 위해, 상기 본체(1)를 관통하도록 방사상으로 홀수개 형성된 이동공(13)을 형성하고, 서로 다른 2개 이동공(13)을 연통하는 이동로(15)를 형성하며, 본체(1) 양측에 형성된 유출입홈(11)과 서로 다른 이동공(13)을 연통하는 유출입로(14)가 형성되어져 이를 밀폐판(3)에 의해 밀폐됨으로서, 유출입홈(11)에 유입된 액상연료가 유출입로(14)를 통해 첫번째 이동공(13)을 타고 이동되고, 타측에 형성된 2개의 이동공(13)을 연통하는 이동로(15)를 통해 다시 이동공(13)에 액상연료가 이동되는 것으로, 이때, 서로 다른 2개의 이동공(13)을 연결하는 이동로(15)가 형성되고, 서로 다른 유출입홈(11)에 유출입로(14)가 형성된 것은 액상연료가 이동공(13)을 타고 지그재그로 통과하게 되면서 액상연료를 개질화 하기 위한 것이다.

이러한, 본체(1) 일측에 공급된 액상연료가 타측에 공급되기 위해서는 이동공(13)는 홀수개로 형성하여야 하며 그 개수는 5개에서 15개 중 액상연료의 공급량에 따라 그 수를 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본체(1)를 통과하는 액상연료는 이동공(13)에 설치된 절구형상의 스프링(7)에 의해 와류와 충돌되어 이온화작용을 거치면서, 본체(1) 중앙에 형성된 세라믹충진제(4)에서 방사되는 원적외선에 의해 촉매작용 및 본체(1) 외부면을 따라 다수열 설치된 영구자석(8)에 의한 자기장효과에 의해 액상연료가 완전연소가 가능한 액상연료로 개질화 되는 것이다.

이와 같이, 상기 본체(1) 외부면을 따라 다수열로 형성된 짝수개의 영구자석 (8)은 본체(1)를 통과하는 액상연료를 개질하기 위해 이동공들(13)의 사이사이에 설치되어 자기장효과를 극대화 시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 이동공(13) 내부에 설치된 원형 특수 금속 스프링(7)의 형상을 액상연료가 와류 및 충돌시킬 수 있도록 중앙이 오목한 형상의 절구형상으로 하는 것이 바람직 할 것이고, 이에 따라 이동공(13)을 이동하는 액상연료가 스프링에 충돌과 함께 충돌된 스프링의 진동에 의해 액상연료가 더욱 효과적으로 이온화되는 것이다.

도 7에 도시된 상기 와류판(22)의 중앙에는 "

"형상의 와류공(221)을 형성시켜 유출입되는 액상연료가 와류되어 이온화되도록 하여 촉매작용의 효율을 증대시키도록 한 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 구성 중 본체(1) 양측의 형성되는 구성이 동일하여 일측이 유입구와 배출구의 역할은 그 설치상태에 따라 변할 수 있는 것이고, 작용상태 또한 동일함으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 액상연료와 촉매 작용하도록 원적외선을 방사하는 세라믹충진제(4)와 세라믹볼(5)의 제조방법은 다음과 같은 실시예 1에 따라 설명하면,

[실시예 1]

상기 세라믹충진제(4)와 세라믹볼(5)의 기본성분(A)을 SIO₂ 61중량%, AI₂O₃ 10.1중량%, Fe₂O₂ 1.2중량%, CaO₂ 1.98중량%, MgO₂ 0.5중량%, K₂O 2.5중량%, Na₂O 3.59중량%, TiO₂ 1.5중량%, ZrO₂ 0.05중량%, Igloss 5.8중량%, Se 4.28중량%에 보다 효율적인 세라믹성분에서 원적원선을 방사하기 위해, 그 첨가성분(B)을 Cupric Ozide 4중량%, ZrO₂ 6중량%, CaO₂ 14중량%, TiO₂ 7중량%, Cobalt 4중량%, B₂O 6중량%, CeO₂ 8중량%, K₂O₃ 5중량%, Mo 4중량%, SrO₃ 5중량%, CaO 25중량%, MgZn 4중량%, NiZn 5중량%, Pd 3중량%를 혼합하여 제조하는 것이다.

이때, 상기 세라믹충진제와 세라믹볼은 기본성분(A) 63 ~ 83중량%와 첨가성분(B) 17 ~ 37중량%를 혼합하여 1000 ~ 1300℃의 열로 소성한 후 3 ~ 5㎛ 분쇄하여 세라믹 충진제를 제조하거나 볼 형상으로 성형하여 세라믹볼을 제조한다.

삭제

이와 같은, 본 발명은 자동차등의 액상연료 뿐만 아니라 물등도 이온화 시켜 필터가 필요없는 정수기 및 연수기, 순간온수기, 난방기기 등에도 사용할 수 있는 것이다.

위에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 촉매 및 와류와 충돌에 의해 액상 원료 와 함께 물 분자를 개질하여 자동차 및 산업현장에 전체적으로 적용할 수 있으며, 특히 자동차의 연소효율을 증대시켜 연료소비량을 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료계통을 정화하고 완전연소를 시킴으로써 방출된 배기 가스량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 물분자를 개질 즉 이온화를 통하여 필터가 필요없는 정수기 및 연수기, 순간 온수기, 난방기기 등으로 사용 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

양측 중앙 외측면에 액상연료가 이동하는 유출입로(14)가 형성되어 있는 유출입홈(11)과 분말형태의 세라믹충진제(4)가 충진된 원통형상의 세라믹충진홈(12)이 다단으로 형성된 원통형상의 본체(1)와,

상기 세라믹충진홈(12) 끝단에 원적외선파장을 공급하고, 세라믹충진제(4)를 밀폐하는 원판형상의 자력판(6)과,

상기 본체(1) 외부면을 따라 이동공들(13)의 사이에 액상 연료를 개질하는 다수열로 형성된 짝수개의 영구자석(8)과,

상기 본체(1)의 양측에 형성된 이동공(13)과 이동로(15)를 밀폐하는 중앙에 통공(31)이 형성된 원판형상의 밀폐판(3)과,

상기 본체(1) 양측에 상기 밀폐판(3)을 고정하고, 액상연료를 촉매 작용하는 다수개의 세라믹볼(5)이 내부에 형성되며, 중앙 내측면에 와류를 발생하는 와류판(22)이 형성된 유출입덮개(2)로 구성된 것에 있어서,

상기 이동공(13)은 세라믹충진홈(12) 중심의 외둘레로 본체를 관통하도록 방사상으로 홀수개 형성하고, 본체(1) 양측에 형성된 서로 다른 2개의 이동공(13)을 연통하도록 이동로(15)를 형성하고, 서로 다른 유출입홈(11)에 유출입로(14)를 형성하여 액상연료가 이동공(13)을 타고 지그재그로 통과하도록 형성된 것을 특징으로 하는 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 와류판(22)의 중앙에는 유출입되는 액상연료를 와류시키는 "
"형상의 와류공(221)이 형성된 것을 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기.
제 1항에 있어서, 상기 세라믹충진제(4)와 세라믹볼(5)은 SIO₂ 61 ~ 68.5중량%, AI₂O₃ 10.1 ~ 13.4중량%, Fe₂O₂ 1.2 ~ 3.54중량%, CaO₂ 1.98 ~ 2.98중량%, MgO₂ 0.5 ~ 1.91중량%, K₂O 2.5 ~ 4.5중량%, Na₂O 3.59 ~ 5중량%, TiO₂ 1.5 ~ 2.0중량%, ZrO₂ 0.05 ~ 1중량%, Igloss 5.8 ~ 8.0중량%, Se 4.28 ~ 5.5중량%로 이루어진 기본성분(A) 63 ~ 83중량%;와

Cupric Ozide 4 ~ 5중량%, ZrO₂ 6 ~ 7중량%, CaO₂ 14 ~ 16중량%, TiO₂ 7 ~ 9중량%, Cobalt 4 ~ 7중량%, B₂O 6 ~ 7중량%, CeO₂ 8 ~ 13중량%, K₂O₃ 5 ~ 7중량%, Mo 4 ~ 6중량%, SrO₃ 5 ~ 7중량%, CaO 10 ~ 25중량%, MgZn 4 ~ 5중량%, NiZn 5 ~ 9중량%, Pd 3 ~ 5중량%로 이루어진 첨가성분(B) 37 ~ 17중량%;를 혼합하여 1000 ~ 1300℃로 소성한 후 3 ~ 5㎛ 분쇄하거나, 볼 형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 촉매 및 와류와 충돌에 의한 다용도 액상 미립화 기기.
삭제
삭제
삭제