KR101378399B1 - 연료 전처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료의 전처리 용량이 높고, 연속적인 처리가 가능하며, 구조적으로 간단한 연료 전처리 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위하여 본 발명은 연소장치로 공급되기 전의 연료를 자석을 이용하여 처리하는 연료 전처리 장치에 있어서, 원통형의 형상으로 내부에 공간이 형성되는 몸체; 상기 몸체 중앙에 수직으로 배치되는 원통형의 필터; 상기 몸체 내부의 필터 상단에 위치하며, 다수의 관통홀과 중앙에 형성된 중앙홀을 포함하는 내부커버; 상기 몸체의 상단에 위치하여 상기 몸체와 결합하며, 중앙에 형성된 배출홀과 일면에 형성된 유입홀을 포함하는 외부커버; 상기 외부커버의 유출홀과 상기 내부커버의 중앙홀을 관통하여 위치하며, 내부로 연료가 유출되는 유출관; 상기 유출관 끝단에 결합하여 유출관으로 배출되는 연료가 통과되며, 상기 필터 중앙에 형성된 공간에 위치하는 자석체; 및 상기 외부커버의 유입홀에 결합하는 유입관을 포함하여 구성되되, 상기 유입관을 통하여 유입되는 연료는 내부커버의 관통홀, 필터 외부, 필터 내부, 자석체 내부 순으로 흘러 유출관으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 전처리 장치{Preprocessing apparatus of fuel}

본 발명은 연료 전처리 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 처리용량이 높고 연속적이 처리가 가능한 연료 전처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연료 전처리 장치는 연소용 연료를 연소기에 공급하기 전에 자화시켜 연소특성을 향상시키는 것을 그 요지로 한다.

상기 연료는 통상 액체 형태로 휘발유, 경유 또는 벙커C유 등으로 자동차, 선박 또는 산업용 보일러 등에 사용되어 특정한 목적을 수행한다.

상기 연료들은 분자의 집합체로 구성되고, 이 분자의 집합체인 연료는 음전하와 양전하의 상호간에 인력이 작용하기 때문에 세분화되지 않는 현상이 있어서 연소시 산소와의 혼합이 원활하지 못하여 불완전 연소되어 연료가 낭비될 뿐만 아니라 매연의 증가를 가져왔다.

한편, 이러한 연료의 불완전 연소를 개선하기 위해 연료 공급 라인의 내부에 자기장을 부여하면 연소가 촉진된다는 사실에 의거, 내부에 각종 자석이나 필터 등을 내장하여 연료의 필터링과 자석에 의한 연료의 분자 배열 정렬 등의 효과에 의하여 연료 절감과 매연 감소 효과를 내는 여러 구조의 연료 절감 기능이 있는 연료 전처리 장치들이 제안되었다.

예를 들면, 등록특허 제824267에는 연료파이프의 내면에 설치된 나선형의 비틀림유도판에 의해 연료가 연료파이프를 통과시 비틀림유도판을 따라 와류되면서 연료가 통체내에 설치된 영구자석의 N극과 S극에 반복하여 근접 통과되게 하므로서 연료의 자화효과를 향상시키는 구성이 개시되어 있다.

또한, 등록특허 제943622호에는 최소의 용적 내에서 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 내부 파이프 내에서 연료가 채워지는 공간, 영구자석의 크기(부피), 극성 배열과 배치 및 내부 파이프 내부의 전체 자속의 상호 유기적인 관계를 정밀하게 설정함으로써 제품을 소형화시킬 뿐만 아니라 연소 효율을 극대화시켜서 연료 절감 및 매연 감소 성능을 향상시키는 구성이 개시되어 있다.

또한, 등록특허 제871420호에는 직경이 작은 펠렛 형으로된 네오디뮴(Nd)계 영구 자석을 스테인리스(stainless)관 속에 자석의 동일한 극이 상호 마주 보도록 하고 N극과 S극이 교차되도록 상·하 적층 및 배치시킨 자석봉을 구성하고, 다수개의 자석봉을 서로 가까운 거리에 방사상 또는 정삼각형상으로 배치하여 균일한 자기장을 형성하도록 함으로써, 연료의 난류를 유도하여 연료를 더욱 효율적으로 활성화시킬 수 있는 내연기관용 배기가스 및 연료의 저감장치가 개시되어 있다.

상기의 특허들은 승용차 등 설치 공간에 제약이 있는 경우 설치성이 증가하는 장점은 있으나, 대용량의 연료를 전처리하기에는 구조적인 한계를 가진다.

따라서, 다량의 연료를 사용하는 사용처에서는 처리 성능이 높은 새로운 방식의 연료 전처리 장치가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 연료의 전처리 용량이 높고, 연속적인 처리가 가능하며, 구조적으로 간단한 연료 전처리 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위하여 본 발명은 연소장치로 공급되기 전의 연료를 자석을 이용하여 처리하는 연료 전처리 장치에 있어서, 원통형의 형상으로 내부에 공간이 형성되는 몸체; 상기 몸체 중앙에 수직으로 배치되는 원통형의 필터; 상기 몸체 내부의 필터 상단에 위치하며, 다수의 관통홀과 중앙에 형성된 중앙홀을 포함하는 내부커버; 상기 몸체의 상단에 위치하여 상기 몸체와 결합하며, 중앙에 형성된 배출홀과 일면에 형성된 유입홀을 포함하는 외부커버; 상기 외부커버의 유출홀과 상기 내부커버의 중앙홀을 관통하여 위치하며, 내부로 연료가 유출되는 유출관; 상기 유출관 끝단에 결합하여 유출관으로 배출되는 연료가 통과되며, 상기 필터 중앙에 형성된 공간에 위치하는 자석체; 및 상기 외부커버의 유입홀에 결합하는 유입관을 포함하여 구성되되, 상기 유입관을 통하여 유입되는 연료는 내부커버의 관통홀, 필터 외부, 필터 내부, 자석체 내부 순으로 흘러 유출관으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 몸체 내부 중, 필터 외부 및 내부커버 하부에 의하여 형성되는 공간에는 다수의 세라믹 볼이 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 자석체는 환형의 외부케이스와 상기 외부케이스 내부에 위치하는 다수의 환형의 단위자석, 상기 단위자석을 고정하는 결합부재를 포함하되, 상기 단위자석은 같은 극이 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 외부커버와 내부커버 사이에는 내부커버의 이동을 방지하기 위한 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 연료 전처리 장치는 비교적 구조가 간단하고, 연료가 유입되어 배출되는 경로를 이중으로 형성하여 연료가 자속에 노출되는 시간이 길어 전처리 효율이 높으며, 관로의 규격을 달리 적용하여 적절한 용량으로 제작할 수 있는 효과가 있으며, 또한 장치의 분리가 손쉬워 유지보수가 편리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연료 전처리 장치의 구성을 나타내는 단면도이며,
도 2는 도 1의 내부커버의 구성을 나타내는 사시도이며,
도 3은 도 1의 자석체의 구성을 나타내는 단면도이며,
도 4는 도 1의 연료의 흐름을 나타내는 설명도이다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 연료 전처리 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형의 몸체(10), 자석체(20), 유출관(30), 유입관(40), 필터(50), 내부커버(60), 외부커버(70) 및 세라믹 볼(80)을 포함하여 구성된다.

상기 몸체(10)는 내부에 공간이 형성되고, 상단은 개방되어 형성된다. 필요한 경우 상기 몸체(10) 상단 측면에는 플랜지(11)를 추가 형성할 수 있다.

상기 몸체(10)의 재질은 금속이 바람직하며, 녹의 방지를 위하여 표면에 도금을 하거나 스테인리스 스틸로 제작할 수 있다.

상기 몸체(10) 중앙에는 필터(50)가 위치한다.

상기 필터(50)는 별도의 부재에 의하여 상기 몸체(10)의 바닥에 분리 가능하게 고정되며, 상기 필터(50)는 연료를 필터링하여 불순물을 걸러주는 역할을 하는 것으로 부직포 또는 종이로 구성된 일반적인 필터 엘리먼트를 적용할 수 있다.

한편, 상기 필터(50)의 상단에는 내부커버(60)가 위치하며, 상기 내부커버(60)는 상기 몸체(10)의 내면에 형성된 단턱(12)에 의하여 지지되며, 상기 필터(50)의 지지력이 충분한 경우 상기 단턱(12)은 생략할 수 있다.

상기 내부커버(60)는 도 2에 도시된 바와 같은 원판의 형태로 내부에는 다수의 관통홀(61)이 형성되고, 중앙에는 중앙홀(62)이 형성되어 후술하는 유출관(30)이 결합한다.

상기 몸체(10)의 상단에는 외부커버(70)가 결합하며, 상기 외부커버(70)는 상기 몸체(10)와 나사로 결합할 수 있으며, 필요한 경우 억지 끼움 방식으로도 상기 몸체(10)와 결합할 수 있다.

또한, 상기 외부커버(70) 중앙에는 배출홀(71)이 형성되어 후술하는 유출관(20)이 결합하고, 다른 면에는 유입홀(72)이 형성되고, 상기 유입홀(72)에는 유입관(40)이 결합한다.

한편, 상기 유출관(30)은 상기 몸체(10) 내부로 유입된 연료의 배출을 안내하는 역할을 하는 것으로 상기 배출홀(71)에 삽입되며, 필요한 경우 상기 외부커버(70)와 고정되고 구성할 수 있으며, 하단에는 자석체(20)가 결합한다.

상기 자석체(20)는 상기 유출관(30)의 끝단에 나사결합하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 환형의 외부케이스(21), 상기 외부케이스(21) 내부는 환형으로 구성되는 다수의 단위 자석(22)이 결합부재(23)에 의하여 결합되어 배치된다.

이때, 상기 단위 자석(22)은 같은 극이 마주보도록 배치되어 단위 자석(22) 상호 척력에 의하여 강력한 자력선을 주변에 형성한다.

상기 결합부재(23)는 단위 자석(22)을 상호 결합하는 역할을 하며, 강자성체로 구성하는 경우 상기 단위 자석(22)의 척력에 의한 자력선을 배출하는 통로 역할을 한다.

한편, 필터(50)의 외부, 몸체(10) 내부, 내부커버(60) 하단에 의하여 형성되는 공간에는 원적외선 발생을 위한 다수의 세라믹 볼(80)이 배치된다.

또한, 상기 외부커버(70)와 내부커버(60) 사이에는 스프링(31)을 배치하여 내부커버(60)의 유동을 방지한다.

본 발명에 따른 연료 전처리 장치(100)의 연료 전처리 과정을 살펴보면, 먼저 연료는 유입관(40)을 통하여 외부커버(70)와 내부커버(60) 사이의 공간에 유입되고, 상기 내부커버(60)에 형성된 다수의 관통홀(61)을 통하여 세라믹 볼(80) 영역으로 유입되어 상기 세라믹 볼(80)에 접촉하여 체류한다.

이후 상기 연료는 필터(50)의 외부에서 내부로 이동하면서 포함된 불순물들이 상기 필터(50)에 의하여 걸러지고, 내부에 연료는 상기 필터(50) 내부에 위치하는 자석체(20) 내부로 이동하여 최종 유출관(30)을 통하여 외부로 유출되어 전처리가 완료된다.

상기 구성에 따라, 연료는 처음 필터(50) 내부로 유입되면서 자력선에 노출되고, 또한 상기 자석체(20) 내부를 통과하면서 자력선에 노출되므로, 전체 처리 효율이 증가하는 장점이 있으며, 또한 연료에 포함된 수분 성분 역시 상기 자석체(20)에 의하여 자화수로 변환되며, 상기 세라믹 볼(80)에 의하여 원적외선 성분도 포함되어 연료 특성을 증가시키는 장점이 있다.

한편, 상기 유입관(40)과 유출관(30)은 필요에 따라 반대 방향으로 연료를 유동하여 사용할 수도 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10: 몸체 11: 플랜지
12: 단턱 20: 자석체
21: 외부케이스 22: 단위 자석
23: 결합부재 30: 유출관
31: 스프링 40: 유입관
50: 필터 60: 내부커버
61: 관통홀 62: 중앙홀
70: 외부커버 71: 배출홀
72: 유입홀 80: 세라믹 볼
100: 연료 전처리 장치

Claims (4)

1. 연소장치로 공급되기 전의 연료를 자석을 이용하여 처리하는 연료 전처리 장치에 있어서,
   원통형의 형상으로 내부에 공간이 형성되는 몸체;
   상기 몸체 중앙에 수직으로 배치되는 원통형의 필터;
   상기 몸체 내부의 필터 상단에 위치하며, 다수의 관통홀과 중앙에 형성된 중앙홀을 포함하는 내부커버;
   상기 몸체의 상단에 위치하여 상기 몸체와 결합하며, 중앙에 형성된 배출홀과 일면에 형성된 유입홀을 포함하는 외부커버;
   상기 외부커버의 유출홀과 상기 내부커버의 중앙홀을 관통하여 위치하며, 내부로 연료가 유출되는 유출관;
   상기 유출관 끝단에 결합하여 유출관으로 배출되는 연료가 통과되며, 상기 필터 중앙에 형성된 공간에 위치하는 자석체; 및
   상기 외부커버의 유입홀에 결합하는 유입관을 포함하여 구성되되,
   상기 유입관을 통하여 유입되는 연료는 내부커버의 관통홀, 필터 외부, 필터 내부, 자석체 내부 순으로 흘러 유출관으로 배출되며,
   상기 몸체 내부 중, 필터 외부 및 내부커버 하부에 의하여 형성되는 공간에는 다수의 세라믹 볼이 위치하며,
   상기 자석체는 환형의 외부케이스와 상기 외부케이스 내부에 위치하는 다수의 환형의 단위자석, 상기 단위자석을 고정하는 결합부재를 포함하되, 상기 단위자석은 같은 극이 마주보도록 배치되며,
   상기 외부커버와 내부커버 사이에는 내부커버의 이동을 방지하기 위한 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전처리 장치.
   
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