KR101146026B1 - 연료절감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가솔린, 디젤, 액화석유가스(LPG) 등을 연료로 사용하는 내연기관 흡기구의 에어클리너 상부에 장착하여 흡입되는 공기가 기화된 연료와 혼합되어 폭발하기에 적합한 온도가 되게 하며, 공기를 청정한 상태로 만들어 줌으로써, 공기와 기화된 연료의 혼합기체가 엔진으로 유입되면서 완전연소가 됨으로써 연료가 절감되고 엔진의 효율이 증가되며 매연이 감소되는 장치에 관한 것으로서, 다수의 흡입통공이 형성된 다각형상의 하판; 공기를 예열시킬 수 있도록 하기 위하여 상기 하판의 상부에 형성되는 망사형태의 면상발열체; 예열된 공기가 통과할 수 있도록 마련된 다수의 배출통공, 위 배출통공을 통과한 공기를 음이온으로 청정하게 바꾸어 주기 위한 다수의 세라믹, 및 공기에 와류를 발생시키기 위한 다수의 자석으로 구성된 상판; 및 상기 면상발열체에 공급되는 전원을 단속하여 일정온도로 유지시켜 주는 제어기;로 구성되어서 엔진룸에서 완전연소가 이루어지게 되므로 엔진의 효율이 증가하고, 출력이 증가하며, 유해배출가스가 줄어드는 효과가 있다.

내연기관, 연료 절감, 망사, 면상 발열, 세라믹, 자석, 완전 연소

Description

연료절감장치{Fuel saving device}

본 발명은 가솔린, 디젤, 액화석유가스(LPG) 등을 연료로 사용하는 내연기관의 연료를 절감시킬 수 있는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 내연기관 흡기구의 에어클리너 상부에 장착하여 흡입되는 공기가 기화된 연료와 혼합되어 폭발하기에 적합한 온도가 되게 하며, 공기를 청정한 상태로 만들어 줌으로써, 공기와 기화된 연료의 혼합기체가 엔진으로 유입되면서 완전연소가 됨으로써 연료가 절감되고 엔진의 효율이 증가되며 매연이 감소되는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차, 선박 등에서는 내연기관의 폭발력(연소력)을 이용하여 구동력을 발생시키게 되고, 이러한 폭발은 엔진룸으로 공기와 연료를 혼합된 가스를 유입시키고 스파크에 의하여 혼합가스의 폭발을 유도하게 된다. 이때 공기는 외부의 공기를 흡입하여 공급하고 이 공기에 섞여 있는 이물질 등을 걸러주기 위하여 통상적으로 에어클리너를 흡입구에 설치하게 된다. 이 에어클리너를 통과한 공기는 흡기매니폴드에서 기화기에서 만들어진 연료와 혼합되어 각 실린더로 분배하여 폭 발(연소)되도록 한다.

그런데 이러한 공기흡입장치의 경우 외부공기를 직접 흡입하여 기화기로 전달하기 때문에, 겨울철과 같이 기온이 낮을 때 또는 대기중에 습기가 많을 경우에는 엔진의 완전한 연소가 이루어지지 않아 엔진 효율이 저하되는 문제점이 있으며, 또한 엔진 시동을 건 직후에는 예열 시간이 많이 필요하며, 이로 인해 예열 시간만큼 연료의 소비가 발생하며, 예열되는 동안 출력이 저하되어 연비가 저조해지는 문제점이 있다. 이를 감안하여 별도로 흡입공기 예열장치를 장착한 것도 있으나, 종래의 흡입공기 예열장치는 예열하는 데 시간이 많이 걸리고 구조가 복잡하고 제조 단가가 높은 등의 단점이 있으며, 설치시에도 다소 불편한 등의 여러 가지 문제점이 있다.

본 발명은 발열이 즉각적으로 발생하도록 하고, 흡입되는 공기를 청정하게 바꾸어 주며, 다량의 공기가 흡입될 수 있도록 흡입공기에 와류현상이 발생하도록 함으로써 종래의 연료절감기 또는 흡입장치에 존재하는 문제점을 해결하도록 하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 연료절감기는 외부로부터 흡입되는 공기가 통과할 수 있는 다수의 흡입통공이 형성된 다각형상의 하판;

상기 흡입통공으로부터 흡입되는 공기를 예열시키기 위하여 발열이 즉각적으로 발생하여 흡입되는 공기를 예열시킬 수 있도록 하기 위하여 상기 하판의 상부에 형성되는 망사형태의 면상발열체;

상기 면상발열체를 통과하여 예열된 공기가 통과할 수 있도록 마련된 다수의 배출통공, 위 배출통공을 통과한 공기를 음이온으로 청정하게 바꾸어 주기 위하여 외주연을 따라 구성된 다수의 세라믹, 및 상기 배출통공을 통과하는 공기에 와류를 발생시키기 위하여 자기장을 발생시킬 수 있는 위 세라믹의 사이사이에 구상된 다수의 자석,으로 구성되고, 상기 하판과 동일한 형상의 다각형상으로 이루어며, 외주연에 하방으로 벽체가 형성된 상판; 및

상기 면상발열체에 공급되는 전원을 단속하여 일정온도로 유지시켜 주는 제 어기;로 구성하여 상기한 과제를 해결한다.

상기 본 발명은 내연기관의 흡입구의 에어클리너에 장착하여 오염물질이 걸러진 공기를 예열시키고, 공기 중의 습기를 제거하며, 청정화하고 그리고 와류가 발생하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 하판과 상판은 플라스틱 재질, 알루미늄 재질, 금속재질 또는 세라믹재질로 이루어질 수 있으며, 원형 또는 10각형, 12각형, 14각형, 16각형 또는 18각형 등의 다각형으로 이루어 질 수 있다.

상기 망사(mesh) 형태의 면상발열체는 카본재질로 이루어지며, 망사의 격자크기는 50mm ~ 200mm 이며, 이 면상발열체에 공급되는 전원은 내연기관에 사용되는 전원 또는 상기 제어기에 전원장치를 부가하여 전원을 이용할 수 있다.

상기 세라믹은 MgO계, ZrO2계 Al2O3계 및 Ca0계 세라믹으로 이루진다.

상기 자석은 40000 가우스(gauss) 이상의 자기유도를 발생시키는 일반적인 자석을 이용한다.

상기 제어기는 아이씨칩(IC chip) 또는 아이씨모듈(IC module) 등으로 이루어져 미리 저장된 명령을 수행하고 내연기관의 제어장치(ECU 등)와 연동하여 공기의 흡입이 원활하게 될 수 있도록 하는 통상적인 제어기로 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 면상발열체에 의하여 엔진룸으로 공급되는 공 기가 적정한 온도로 예열이 되고, 습기가 제거되며, 세라믹으로 인하여 엔진룸으로 공급되는 공기가 청정해지며, 자석으로 인하여 엔진룸으로 공급되는 공기가 와류가 발생하여 보다 많은 공기가 흡입될 수 있도록 함으로써, 흡입되는 공기에 습기가 없어지고, 적정한 온도와 청정한 공기로 인하여 완전연소가 가능하여 연소효율이 증가하고 낭비되는 연료가 줄어들어 연비가 증가하며, 와류에 의하여 엔진룸으로 흡입되는 예열된 청정한 공기의 양이 증가하여 폭발력이 증가하여 엔진의 효율이 증가하고, 출력이 증가하며, 유해배출가스가 줄어들고, 면상발열체를 사용함으로써 빠른 예열을 할 수 있다는 효과가 있으며, 또한 구조가 간단하여 생산 및 장착이 용이하다는 효과가 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 연료절감기의 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참고로 설명한다.

도 1은 본 발명의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 저면도이며, 도 3은 도 1의 A-A' 단면도이고, 도 4는 본 발명을 내연기관에 적용한 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면에서 보는 바와 같이 외부로부터 흡입되는 공기가 통과할 수 있는 다수의 흡입통공(110)과 볼트구멍(400)이 형성된 알루미늄 재질의 14각형상의 하판(100);

상기 흡입통공(110)으로부터 흡입되는 공기를 예열시키기 위하여 발열이 즉 각적으로 발생하여 흡입되는 공기를 예열시킬 수 있도록 하기 위하여 상기 하판(100)의 상부에 형성되는 카본재질로 이루어진 2조의 망사형태의 면상발열체(200, 200a);

상기 면상발열체(200, 200a)를 통과하여 예열된 공기가 통과할 수 있도록 마련된 다수의 배출통공(310), 위 배출통공(310)을 통과한 공기를 음이온으로 청정하게 바꾸어 주기 위하여 외주연을 따라 구성된 MgO계로 이루어진 다수의 세라믹(320), 및 상기 배출통공(310)을 통과하는 공기에 와류를 발생시키기 위하여 자기장을 발생시킬 수 있는 위 세라믹(320)의 사이사이에 구상된 다수의 자석(330) 그리고 볼트구멍(400)으로 구성되고, 상기 하판(100)과 동일한 재질과 형상의 다각형상으로 이루어지며 외주연에 하방으로 벽체(350)가 형성된 상판(300); 및

상기 2조의 면상발열체(200, 200a)에 고정되고 외부의 제어기(도시하지 않았음)로 부터 전원을 공급하기 위한 도체로 이루어진 연결구(500);로 구성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 본 발명의 연료절감기를 외부공기가 흡입되어 걸러지는 에어클리너의 상부에 놓여지게 하되 볼트구멍(400)에 볼트를 끼워서 장착한다. 이렇게 장착이 되면 흡입되는 공기는 에어클리너를 통과한 후 본 발명의 알루미늄 재질의 14각형상의 하판(100)의 다수의 흡입통공(110)을 통하게 되고, 이렇게 통과한 공기는 망사형태의 면상발열체(200, 200a)를 통과하게 되는데 이때 습기가 제거되고 예열이 되며, 이렇게 예열된 공기는 상판(300)의 배출통공(310)을 통과하게 되고, MgO계로 이루어진 다수의 세라믹(320)에서 발생하는 음이온에 의하여 공기가 청정하게 되며, 동시에 이 공기는 다수의 자석(330)에 의하여 와류가 형성된 채 기화기를 통하여 연료와 섞인 후 엔진룸으로 들어가 폭발이 발생하여 구동력을 일으키게 된다. 이렇게 청정된 공기가 폭발을 일으키게 되므로 완전연소가 이루어지게 되어 출력이 증강하고, 연료 소비가 감소되며 매연이 감소하게 된다.

상기에서는 본 발명의 구체적인 내용을 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하고 면상발열체, 자석 및 세라믹을 이용하여 내연기관으로 흡입되는 공기를 예열시키고, 청정하게 하고 그리고 와류를 발생시키는 발명사상에 의하여 변형 또는 추가되는 실시예들은 본 발명의 권리범위에 속한다고 해석하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 평면도.

도 2는 본 발명의 저면도.

도 3은 도 1의 A-A' 단면도.

도 4는 본 발명을 내연기관에 적용한 모습을 개략적으로 도시한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

100 : 하판 110 : 흡입통공

200, 200a : 면상발열체 300 : 상판

310 : 배출통공 320 : 세라믹

330 : 자석 350 : 벽체

400 : 볼트구멍 500 : 연결구

Claims (5)

1. 외부로부터 흡입되는 공기가 통과할 수 있도록 플라스틱, 알루미늄, 금속 또는 세라믹 재질로 이루어지며, 원형 또는 10각형, 12각형, 14각형, 16각형 또는 18각형 등의 형상으로 이루어지는 다수의 흡입통공과 볼트구멍이 형성된 다각형상의 하판;

   상기 흡입통공으로부터 흡입되는 공기를 예열시키기 위하여 발열이 즉각적으로 발생하여 흡입되는 공기를 예열시킬 수 있도록 하기 위하여 상기 하판의 상부에 형성되고, 카본재질로 이루어지며 격자크기는 50mm 내지 200mm인 망사형태의 면상발열체;

   상기 면상발열체를 통과하여 예열된 공기가 통과할 수 있도록 마련된 다수의 배출통공, 위 배출통공을 통과한 공기를 음이온으로 청정하게 바꾸어 주기 위하여 외주연을 따라 구성된 다수의 세라믹, 및 상기 배출통공을 통과하는 공기에 와류를 발생시키기 위하여 자기장을 발생시킬 수 있는 위 세라믹의 사이사이에 구상된 다수의 자석 그리고 볼트구멍으로 구성되고 상기 하판과 동일한 재질 및 형상의 다각형상으로 이루어지며 외주연에 하방으로 벽체가 형성된 상판; 및

   상기 면상발열체에 공급되는 전원을 단속하여 일정온도로 유지시켜 주는 제어기;로 구성되어 지되

   상기 세라믹은 MgO계, ZrO2계 Al2O3계 및 Ca0계이고, 상기 자석은 40000 가우스(gauss) 이상의 자기유도를 발생시키는 것을 특징으로 하는 연료절감장치.
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