KR101409351B1 - 내연기관의 연소 촉진 기구 - Google Patents

내연기관의 연소 촉진 기구 Download PDF

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Abstract

자동차 등의 내연기관에서의 연료 가스의 연소 촉진을 실현하는데 있어서, 제조가 간단하고, 경량으로 설치가 용이한 내연기관의 연소 촉진 기구를 제공한다.
내연기관의 연소 촉진 기구(1)는 시트 형상의 연소 촉진 부재(2)와 이 연소 촉진 부재(2)를 수납하는 평평한 수납부(3)로 구성되어 있다. 연소 촉진 부재(2)는 부직포를 구조체로 하고, 이 부직포에 투르말린 분말이 도포되어 형성된다. 수납부(3)는, 엔진 근방에 설치했을 때도 엔진에서 발생되는 열에 의한 고온에 견딜 수 있을 만한 내열성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 알루미늄 등으로 형성할 수 있다.

Description

내연기관의 연소 촉진 기구 {Apparatus for promoting combustion of internal combustion engine}
본 발명은, 자동차 등의 내연기관에서의 연료 가스의 연소 촉진을 목적으로 하고, 또한 제조 방법이 간단하고, 설치가 용이한 내연기관의 연소 촉진 기구에 관한 것이다.
내연기관에 있어서, 연료 가스의 연소성을 향상하는 것은, 연료를 유효하게 이용하도록 공헌함과 동시에, 배출 가스에 의한 대기오염이나 온난화를 억제할 수 있기 때문에 근래 매우 중요한 과제가 되고 있다.
내연기관의 연소성을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 전기석, 이산화지르콘, 이산화티탄 등을 함유한 기능성 도료를 도포하는 것에 관한 기술이, 특허 문헌 1에 기재되어 있다. 또한 특허 문헌 2에는, 투르말린 분립체, 모나즈석 분립체, 세라믹 분말 등을 봉투(袋體)로 혼합 봉입한 연소 촉진 부재가 기재되어 있다.
특허 문헌 1에 기재된 기술은 전기석과 이산화지르콘을 이용하여, 이산화티탄의 광촉매 작용을 활성화하고 있다는 점에서 큰 효과가 있다고 볼 수 있는데, 도료로서 내벽 등에 도포되는 것이고 공기의 흐름 안에는 불순물이 당연히 존재하기 때문에, 도포된 기능성 도료 위에 불순물이 부착되면, 기능성 도료의 작용이 저하되고, 이 작용을 회복시키기 위한 유지보수가 어렵다.
또한 특허 문헌 2에 기재된 것 중의 하나는, 내부에 심재를 갖는 봉투(袋體)에 투르말린 분립체 등을 봉입한 것인데, 심재를 삽입함으로써 분립(粉粒)형상의 물질이 봉투 내에서 이동하는 것을 방지하고, 봉투 형상을 일정하게 유지할 수 있게 되어, 흡기 파이프, 연료 파이프 등에 설치할 때, 봉투가 어긋나지 않도록 확실하게 설치할 수 있고, 흡기 파이프, 연료 파이프 등의 주위에 분립 형상 물질을 균일하게 배치시킬 수 있다고 기재되어 있다. 이것에서 알 수 있듯이 분립 형상 물질을 균일하게 배치시키기 위해서는 심재가 불가결한 것이 되는데, 그렇다면 봉투 이외의 부재를 제조하여 설치해야 하므로 제조 공정이 복잡하게 된다.
또한 특허 문헌 2에는, 실리콘 고무 등으로 이루어지는 판형상체에 투르말린분립체 등을 혼입한 것, 또는 철 등으로 이루어지는 원통체에 투르말린 분립체 등을 혼입한 것이 기재되어 있는데, 이들 판형상체나 원통체에 어떻게 하여 투르말린 분립체 등을 균등하게 혼입시키는 지에 대해서는 기재되어 있지 않고, 또한 이들 판형상체나 원통체는 그 나름의 중량을 갖고 있기 때문에, 경량화가 불가결한 차(車) 본체에 설치하기에는 불합리하다.
특허 문헌 1 : 일본특허 제3603961호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허 제4112901호 공보
본 발명은, 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 자동차 등의 내연기관에서의 연료 가스의 연소 촉진을 실현하는 데에 있어서, 간단하게 제조할 수 있고 경량으로 설치가 용이한 내연기관의 연소 촉진 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구는, 부직포에 투르말린 분말이 도포되어 형성된 시트형상의 연소 촉진 부재와, 상기 연소 촉진 부재를 수납하는 평평한 수납부로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.
부직포는 섬유가 불규칙하게 얽혀 형성되어 있고, 부직포 안에는 많은 공극이 존재하는데, 본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구는, 부직포에 투르말린 분말이 도포되어 형성되어 있기 때문에, 투르말린 분말은 부직포 안의 공극에 비집고 들어가 부직포를 구성하는 섬유에 부착된다.
본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구는, 자동차 등의 흡기 파이프나 연료 파이프 등에 장착되어 공기 또는 연료를 이온화에 의해 활성화하고, 또는 원적외선 방사에 의해서 활성화하여, 내연기관의 연소 촉진을 실시하는 것인데, 부직포에 투르말린 분말을 도포하는 것만으로, 투르말린 분말은 부직포 내부에 균등하게 존재하게 되므로, 특허 문헌 2에 기재된 봉투와 같이, 투르말린 분말을 균일하게 배치시키기 위한 심재라고 하는 별도의 부재를 이용할 필요가 없다.
또한 마찬가지로 특허 문헌 2에 기재로 되어 있는 판형상체나 원통체에 비하여, 부직포는 매우 경량이고, 적당한 탄성과 변형성을 갖기 때문에, 흡기 파이프나 연료 파이프 등의 환 형상 물체에 감아서 사용하는데 매우 적합하다. 그렇기 때문에 부직포 안에 존재하는 투르말린 분말은, 공기 또는 연료에 비하여 유효하게 작용하고, 내연기관의 연소 촉진을 효과적으로 실시할 수 있다.
본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구에 있어서는, 상기 수납부에 굴곡부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
수납부에 연소 촉진 부재가 수납되지 않는 굴곡부가 형성됨으로써, 내연기관의 연소 촉진 기구를 적당하게 구부려 사용하는 것이 가능하게 되고, 내연기관의 연소 촉진 기구를 장착하는 대상 부위가 특수한 형상이어도, 내연기관의 연소 촉진 기구를 적절히 장착할 수 있어, 장착의 자유도가 높아진다.
본 발명에 의하면, 자동차 등의 내연기관에서의 연료 가스의 연소 촉진을 실현하는데 있어서, 간단하게 제조할 수 있고 경량으로 설치가 용이한 내연기관의 연소 촉진 기구를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 실시 형태에 근거하여 설명한다.
도 1, 도 2에 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 구성을 나타낸다. 도 1은 내연기관의 연소 촉진 기구의 외관도이며, 도 2는 도 1에서의 A-A단면도이다.
내연기관의 연소 촉진 기구(1)는, 시트 형상의 연소 촉진 부재(2)와 이 연소 촉진 부재(2)를 수납하는 평평한 수납부(3)로 이루어져 구성되어 있다. 연소 촉진 부재(2)는 부직포를 구조체로 하고, 이 부직포에 투르말린(Tourmaline) 분말이 도포되어 형성되어 있다. 연소 촉진 부재(2)는 부직포에 투르말린 분말을 함유한 액체를 분사하여 제조할 수 있고, 또한 투르말린 분말을 함유한 액체에 부직포를 침지시켜도 제조할 수 있다.
수납부(3)는 엔진 근방에 설치했을 때에도, 엔진에서 발생되는 열에 의한 고온에 견딜 수 있을 만한 내열성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 알루미늄박 이외에, 알루미늄 증착 필름, 동박, 유리 섬유층 등을 적절하게 선택하고, 또는 이들을 조합하여 형성할 수 있다.
내연기관의 연소 촉진 기구(1)는 연료 파이프, 흡기 파이프 등의 주위에 배치되는 것 이외에, 배터리로부터 엔진측으로 전기를 통하게 하는 도선이나 어스선으로 감아 사용할 수도 있다.
부직포로서 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)부직포를 이용할 수 있고, 130g/㎥이상 180g/㎥이하의 밀도의 부직포에 투르말린 분말을 10g/㎥이상 50g/㎥이하의 양으로 도포하여 연소 촉진 부재(2)를 형성한다. 부직포에 아크릴 수지를 40g/㎥이상 80g/㎥이하의 양으로 함유되도록 해도 된다. 연소 촉진 부재(2)의 두께는 1㎜이상 10㎜이하로 한다. 또한 상기 수치는 일례이며, 상황에 따라 적당하게 정할 수 있다.
특허 문헌 2에 기재되어 있는 내연기관의 연소 촉진 부재는, 연료 파이프, 흡기 파이프 등의 주위에 배치함으로써, 연소 효율을 향상시키는 것이다. 특허 문헌 2에는, 실린더에 압송되는 공기는 많은 클러스터 이온이 연속된 응집 형상을 이루고 있고, 클러스터 이온에 투르말린 등으로 이루어진 연소 촉진 조성물이 발생되는 마이너스 이온이나 원적외선 등 극초주파수의 미약 에너지를 방사하면, 산소의 클러스터 이온은 중화되고 산소가 분산미세화되어 연소 효율이 높아지고, 내연기관의 출력이 증대하고, 이 출력의 증대에 의해 가솔린을 절감할 수 있는 것이 기재되어 있다.
본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구도, 특허 문헌 2에 기재된 내연기관의 연소 촉진 부재와 같은 원리로 내연기관의 연소 효율을 높이는 것이고, 부직포에 부착된 투르말린 분말에 의해 산소를 분산미세화하여 연소 효율을 높이고 있다.
그러나 본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구는, 부직포를 구조체로 하고 있고, 섬유가 불규칙하게 얽혀서 형성되는 부직포 안에 많은 공극이 존재하고 있기 때문에, 투르말린 분말이 부직포 안의 공극으로 비집고 들어가, 부직포를 구성하는 섬유에 부착되고, 투르말린 분말은 부직포 내부에 균등하게 존재하게 되는 것을 이용하고 있다. 이것에 의해서, 특허 문헌 2에 기재된 내연기관의 연소 촉진 부재와 같이, 투르말린 분말 등을 균일하게 배치시키기 위한 봉투와는 별도의 부재인 심재를 이용하지 않아도, 간단한 구조로 내연기관의 연소 효율을 높일 수 있다.
또한 특허 문헌 2에 기재되어 있는 판형상체나 원통체에 비하여, 부직포는 매우 경량이기 때문에, 내연기관의 연소 촉진 기구를 더욱 경량으로 실현할 수 있다. 게다가 부직포는 적당한 탄성과 변형성을 갖기 때문에, 흡기 파이프나 연료 파이프 등의 환형상 물체에 감아서 사용하기에 적합하다.
이와 같이, 본 발명의 내연기관의 연소 촉진 기구는, 특허 문헌 2에 기재된 내연기관의 연소 촉진 부재와 같은 원리로 내연기관의 연소 효율을 높이면서, 특허 문헌 2에 기재된 내연기관의 연소 촉진 부재와 비교하여, 투르말린 분말 분포의 균등성, 경량성, 형상의 자유도에도 우수하고, 이러한 점에서 우위성을 갖는 것이다.
또한 투르말린 이외에, 홍한수석(紅寒水石), 리티아(Lithia)석, 청방해석(方解石), 륭한수석(隆寒水石), 규산염 광물, 탄소 소재 등의 분말을 부직포에 도포하여, 연소 촉진 부재(2)를 형성할 수 있다. 게다가 방사선 발생 물질인 모나즈석, 장석, 석영, 운모 등의 분말을 투르말린 분말에 혼합하고, 부직포에 도포하여, 연소 촉진 부재(2)를 형성해도 된다. 또한 모나즈석, 장석, 석영, 운모 등의 방사선 발생 물질의 분말을, 투르말린이 도포된 부직포에 분사하고, 모나즈석, 장석, 석영, 운모 등의 방사선 발생 물질의 분말로 이루어지는 광석 분말 층을, 투르말린이 도포된 부직포의 외측에 형성해도 된다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 구성을 나타낸다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 내연기관의 연소 촉진 기구(11)는, 수납부(13) 안에 3개의 연소 촉진 부재(12a, 12b, 12c)가 수납되어 형성되어 있다. 연소 촉진 부재(12a)와 연소 촉진 부재(12b)와의 사이, 및 연소 촉진 부재(12c)와 연소 촉진 부재(12b)와의 사이는, 수납부(13)만이 존재하는 영역이며, 이 위치에서 용이하게 구부릴 수 있기 때문에 굴곡부(14a, 14b)로서 기능한다. 연소 촉진 부재(12a, 12b, 12c)는 도 1에 나타낸 연소 촉진 부재(2)와 같은 방법으로 제조할 수 있다.
굴곡부(14a, 14b)를 구부림으로써 굴곡편(bend piece, 15a, 15b)이 간격을 두고 대향하게 되어, 굴곡편(15a, 15b)을 장착 대상에 맞추어 배치할 수 있고 장착 대상이 되는 것이 복잡한 형상을 갖고 있어도, 이것에 대응할 수 있어 장착의 자유도가 증가된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 내연기관의 연소 촉진 기구의 구성을 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 내연기관의 연소 촉진 기구(21)는, 수납부 본체(23a)내에, 3개의 연소 촉진 부재 (22a, 22b, 22c)가 수납됨과 동시에, 수납부 본체(23a)의 중앙부에 수납된 연소 촉진 부재(22b)의 수납 위치에서, 수납부 본체(23a)에 대하여 수직 방향으로 연장되는 수납부 분기부(23b)가 설치되어 있고, 이 수납부 분기부(23b)의 내부에, 연소 촉진 부재(22d)가 수납되어 있다. 연소 촉진 부재(22a, 22b, 22c, 22d)는, 도 1에 나타낸 연소 촉진 부재(2)와 같은 방법으로 제조할 수 있다.
연소 촉진 부재(22a)와 연소 촉진 부재(22b)와의 사이, 및 연소 촉진 부재(22c)와 연소 촉진 부재(22b)와의 사이는, 수납부 본체(23a)만이 존재하는 영역이며, 이 위치에서 용이하게 구부릴 수 있기 때문에, 굴곡부(24a, 24b)로서 기능한다. 게다가 연소 촉진 부재(22b)와 연소 촉진 부재(22d)와의 사이는, 수납부 본체(23a)로부터 수납부 분기부(23b)가 분기하는 부위이며, 이 위치에서 용이하게 구부릴 수 있기 때문에 굴곡부(24c)로서 기능한다.
수납부에 연소 촉진 부재가 수납되지 않는 굴곡부(24a, 24b, 24c)를 구부림으로써, 굴곡편(25a, 25b)이 간격을 두고 대향하게 되어, 굴곡편(25a, 25b)을 장착 대상에 맞춰서 배치할 수 있음과 동시에, 수납부에 연소 촉진 부재가 수납되지 않는 굴곡부(24c)를 구부림으로써, 굴곡편(25c)이 굴곡편 (25a, 25b)에 대하여 수직방향으로 배치되도록 되어, 장착 대상이 되는 것이 복잡한 형상을 갖고 있어도, 이것에 대응할 수 있어 장착의 자유도가 증가된다.
본 발명의 연소 촉진 기구에 의한 효과를 확인하기 위하여 동일한 차를 이용하여 왕복 103㎞의 테스트 코스를 3번 왕복 주행 실험을 실시하여, 가솔린 연료 소비를 비교했다.
본 발명의 연소 촉진 기구를 이용하지 않고, 통상적인 장비로 주행하면 연료 1리터 당 주행거리가 17.06㎞인 것에 비하여, 본 발명의 연소 촉진 기구를 사용했을 때의 연료 1리터 당 주행거리는 20.44㎞이었다. 이 결과에 의하면 연료 효율이 19.8% 향상되고, 본 발명의 연소 촉진 기구를 이용함으로써 연료 효율이 크게 향상하는 것이 실증되었다.
본 발명은 자동차 등의 내연기관에서의 연료 가스의 연소 촉진을 위하여 이용되는 것으로, 제조가 간단하고 경량으로 설치가 용이한 내연기관의 연소 촉진 기구로서 연소 효율의 향상에 기여하는 것이다.
1 : 내연기관의 연소 촉진 기구
2 : 연소 촉진 부재
3 : 수납부
11 : 내연기관의 연소 촉진 기구
12a, 12b, 12c : 연소 촉진 부재
13 : 수납부
14a, 14b : 굴곡부
15a, 15b : 굴곡편
21 : 내연기관의 연소 촉진 기구
22a, 22b, 22c, 22d : 연소 촉진 부재
23a : 수납부 본체
23b : 수납부 분기부
24a, 24b, 24c : 굴곡부
25a, 25b, 25c : 굴곡편

Claims (2)

  1. 부직포에 투르말린 분말이 도포되어 형성된 시트 형상의 연소 촉진 부재와, 상기 연소 촉진 부재를 수납하는 평평한 수납부로 구성되되,
    상기 연소 촉진 부재는,
    상기 투르말린 분말을 함유한 액체를 상기 부직포에 분사하거나, 상기 투르말린 분말을 함유한 액체에 상기 부직포를 침지시켜 구비되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 촉진 기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수납부에 굴곡부가 형성되되,
    상기 굴곡부는,
    상기 수납부에 상기 연소 촉진 부재가 수납되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 촉진 기구.
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