KR101443458B1

KR101443458B1 - 석유 대체연료 제조 시스템

Info

Publication number: KR101443458B1
Application number: KR1020120150363A
Authority: KR
Inventors: 권성우; 손봉진
Original assignee: 권성우; 손봉진
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-09-22
Also published as: KR20140081054A

Abstract

본 발명은 물과 유를 강력하게 결합시킬 수 있는 석유 대체연료 제조 시스템에 관한 것으로 물과 유를 일정 비율로 혼합한 유수 혼합액을 연속적으로 공급하는 원료공급장치(A)와 이 장치로부터 유입되는 유수 혼합액을 수십 미크론의 수중 유적형의 미세 입자로 세분화시키는 스태틱 혼합기(B)와 이 장치로부터 유입되는 유수 혼합액을 장치 내에서 발생하는 공동현상에 의해 미크론 이하의 수중 유적형의 초미세 미셀 입자로 된 유수 혼합액을 생성하는 제1원심력 펌프(C)와 이로부터 유입되는 유수 혼합액의 상태 안정화를 기하는 응폭장치(D)와 이 장치로부터 유입되는 유수 혼합액을 더욱 미세화시키는 제2원심력 펌프(E)로 구성되는 석유 대체연료 제조 시스템에 관한 것이다.

Description

석유 대체연료 제조 시스템{The apparatus-system of manufacturing substitutive fuel oil of petroleum}

본 발명은 유화제 없이 물과 유를 강력하게 결합시킬 수 있는 석유 대체연료 제조 시스템에 관한 것으로 구체적으로는 유수혼합물을 미크론 이하의 수중 유적형(W/O)의 초미세 미셀 입자화 함으로서 반영구적으로 유수 분리 현상이 발생하지 않고 연소시에 매연이 발생하지 않는 석유 대체연료 제조 시스템에 관한 것이다.

석유 대체연료 제조 시스템은 물과 유의 정확한 혼합비로 된 유·수 혼합액을 공급할 수 있는 원료 공급장치와 상기 유수 혼합액을 공급할 수 있는 원료 공급장치와 상기 유수 혼합액을 수십 미크론의 균질성 미세 입자로 세분하는 스태틱 혼합기(Static Mixer)와 상기 스태틱 혼합기로부터 주입된 유수 혼합액에 가압과 감압되는 기작을 되풀이하여 공동 현상을 유도 함으로서 미크론 이하의 수중유적형 (W/O)형의 초미세 미셀 입자로 세분화하는 제1원심력 펌프와 제1원심력 펌프를 거쳐 유입된 유수 혼합액의 상태를 그대로 유지하기 위해 와류 생성, 충돌 세분화, 절단 세분화 기능을 수행하는 응폭 장치와 응폭 장치를 거친 유수 혼합액을 제1원심력 펌프로 생성시킨 초미세 미셀 입자보다 더 세분화된 초미세 미셀 입자로 세분화하는 제2원심력 펌프로 구성되는 석유 대체연료 제조 시스템에 관한 것이다.

최근 한정된 석유 자원의 매장량으로 국제 유가는 지속력으로 상승세를 보이고 있으며 앞으로도 고유가는 지속될 것으로 전망하고 있다. 석유 자원이 전무한 우리나라에서는 에너지 자원의 효율적인 이용과 대체에너지 개발이 절실하게 요구되고 있는 시점이라 할 수 있다.

물론 정부에서도 대체에너지 개발의 시도로서 태양열 집열장치, 풍력 발전 및 하수 슬러지의 메탄화 등의 보급을 위한 지원과 디젤 자동차 및 중장비 등의 연료유에 식물유의 첨가 사용에 관한 법제화, 그 밖에도 배터리를 이용한 자동차의 개발 등 다양한 대책을 강구하고 있으나, 아직까지는 큰 성과를 얻지 못하고 있다.

본 발명 또한 에너지 절약의 일환으로 경유 또는 중질유를 물과 혼합한 석유 대체연료 제조 시스템을 제공함으로써 30%에 상당하는 연료유 절감을 기할 수 있다.

여기에서 사용되는 중질유인 벙커C유는 산업용으로나 선업용으로 가장 많이 사용하는 연료유로서 종래 경질유와 대비한 가격에 비해 현재 경질유와 대비한 가격이 상대적으로 상승 되어 있어 경제적인 부담이 크다. 이와 같은 현상은 정유사에서 고급 경질유의 생산이 부가 가치가 크므로 가능한 한 고도의 정유 시설을 이용하여 고급의 경질유로 증류하기 때문에 상대적으로 중질유의 생산량이 감소되기 때문이라 할 수 있다.

상기와 같은 시스템으로 제조된 석유 대체연료는 종래 계면 활성제를 이용한 물과 기름의 혼합유와는 달리 반 영구적으로 유수 분리가 일어나지 않고 연소 시 매연이 발생하지 않는 특징이 있다. 종래에도 유화제를 사용한 물과 기름을 혼합한 유화유를 제조하는 방법 및 장치들이 개발되어 사용한 예들이 있고 또한 다수의 특허 등록된 기술들도 소개되고 있다.

그 예로서 국내등록특허공보(등록번호 : 1155272호)에는 "유화 연료유 제조를 위한 첨가제 및 이를 포함하는 유화 연료유에 관한 기술 내용으로 동식물성 유지를 함유하는 바이오메스(식물성 또는 동물성 유지)를 착유하여 얻은 원료유를 바이오 디젤 원료유로 정제하는 과정, 특히 수용성 탈검(degumming)공정에서 발생하는 부산물인 폐유, 폐수, 또는 이들 혼합물인 폐액에 천연계면활성제인 인지질을 함유하고 있기 때문에 유화성을 가짐으로써 상기 부산물인 폐유, 폐수 또는 이들의 혼합물을 물과 기름을 유화하는 첨가제로의 이용과 이를 첨가한 유화 연료유에 관한 내용이다.

다른 종래 기술로 국내공개특허공보(공개번호 : 2010-37425호)에는 "연료 조성물 및 이를 제조하는 장치"에 관한 기술 내용이 소개되고 있다. 기술 내용은 50~60중량%의 석유 또는 휘발유, 20~30중량% 동물성 기름, 20~30중량%의 물을 포함하는 연료 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

또 다른 예로서 등록특허공보(등록번호 : 221102호)에는 에멀젼 연료유에 관한 기술 내용으로 물 100중량부에 대해 음이온 계면 활성제 0.01~1.0중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 0.01~0.5중량부 및 메도칠 0.001~0.2중량부를 함유한 혼합물 10~50중량%의 비율로 통상의 연소가능한 오일에 혼합시킨 에멀젼 연료에 관한 기술 내용이다.

이상에서 설명한 종래기술들은 연료유에 물을 혼합 유화시키기 위하여 인지질을 함유하고 있는 폐유, 폐수 또는 이들의 혼합물, 동물성 기름, 음이온 계면활성제, PE옥사이드 및 메도칠 등 유화기능을 가지는 유화제를 사용한 유화유의 제조방법 등이며 그 밖에도 오래전부터 다양한 유화제 들을 사용하여 많은 유화유를 제조해 왔으나 유수 분리방지 수단이나 연료 절약 측면에서 기대할 만한 성과가 없었다.

통상적으로 상기와 같이 물과 오일을 에멀젼화 하기 위해서는 유화제라고 하는 제3의 물질을 물과 오일의 혼합물에 첨가하게 되는데 유화제로서 가장 많이 사용되고 유효한 것도 계면 활성제라 할 수 있다. 그 밖에 고분자물질을 사용하기도하고 양자를 병용하기도 하며 드물게는 미세분말도 유화 작용을 할 수 있다. 유화작용은 물과 오일 계면의 표면 장력을 감소시킴에 의해 에멀젼이 생기게 되고 이를 안정화 시킴으로써 안정화된 유화유를 얻게 되는데 에멀젼은 입자 콜로이드의 일종으로 열역학적으로 매우 불안정한 것이라 할 수 있다.

불안정화의 과정을 살펴보면 에멀젼 입자의 부상현상(크라이밍 이라고도 한다), 응집현상 그리고 입자 간의 유착과 그것에 계속하여 일어나는 물과 오일로 분리되는 과정이라 할 수 있다.

이와 같이 유화제를 사용한 물과 오일의 유화유는 우수한 유화 기능을 갖는 유화제라 해도 안정화를 유지시킬 수 있는 기간에는 한계가 있으며 결국에는 유수 분리현상이 발생하게 되는 문제점을 갖고 있으며 이와 같은 현상이 유화유가 산업적으로 활성화되지 못하는 이유라 할 수 있다.

근간에는 초음파를 이용 유화유를 제조하는 기술들도 선보이고 있으며 그 예로 국내등록특허공보(등록번호 : 778493호)에는 벙커C유 70~80중량%와 카바이트 수용액 20~30%의 혼합물에 유화제로 염화칼슘 0.5~2중량%의 혼합물을 유화시키기 위해 20KHz ~ 1MHz의 초음파를 20~30분간 조사하여 유화유를 제조하는 기술이 소개되고 있고 국내등록특허공보(등록번호 :1,038,261호)에는 연료 유화시스템으로 물과 오일만을 혼합하는 4단계의 초음파 조사실을 경유하여 고속 회전 교반실을 통과시켜 연료유를 제조하는 연료 유화시스템이 소개되고 있으며, 그 밖에도 초음파를 이용하는 연료유가 적지 않게 선보이고 있다. 이와 같은 초음파를 이용한 장치들에 의한 유화유는 유화제를 이용 고속 교반으로 제조되는 유화유에 비해 유수 분리현상이 심하지 않다는 잇점이 있으나 생산능률이 떨어지고 이 또한 에멀젼의 안정화를 유지하는 기간에 한계가 있으므로 유수 분리현상에 대한 개량 및 보완을 위한 과제는 여전히 남아 있다.

본 발명은 경유 또는 중질유에 물을 혼합한 석유 대체연료 제조 시스템을 제공함에 있어 계면활성제를 비롯한 고분자물질과 같은 유화제나 초음파 조사방법을 사용하지 않고 물과 오일만으로 물과 유를 강력하게 결합시킴으로써 에멀젼 입자의 부상현상, 응집현상, 합일현상이 발생 되지 않게 함으로써 반영구적으로 유수 분리현상이 발생하지 않고 연소 시 매연 발생이 없는 연소에 의하여 우수한 연비를 확보할 수 있어 연료유 절감을 크게 기대할 수 있는 석유 대체연료 제조 시스템을 제공함에 목적을 두고 있다.

물과 유의 정확한 혼합비로 된 유수 혼합액을 연속적으로 공급할 수 있는 원료 공급장치와 상기 유수 혼합액을 수십미크론의 균질성 미세입자로 세분하는 스태틱 혼합기(Static Mixer)와 상기 스태틱 혼합기로부터 주입된 유수 혼합액에 가압과 감압되는 기작을 되풀이하여 공동현상을 유도함으로써 미크론 이하의 수중 유적형(W/O형)의 초미세 미셀 입자로 세분화하는 제1원심력 펌프와 제1원심력 펌프를 거쳐 유입된 유수 혼합액의 상태를 지속적으로 유지하기 위하여 와류 생성 충돌 세분화, 파열 세분화 기능을 갖는 응폭장치와 상기 응폭장치를 통과하여 진입된 유수 혼합액을 제1원심력 펌프에서 생성시킨 초미세 미셀 입자보다 더 세분화하는 제2원심력 펌프로 구성되는 석유 대체연료 제조 시스템을 제공함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 유수 혼합액을 이용한 석유 대체연료 제조 시스템은 아래와 같은 효과를 갖는다.

첫째 현재 유화 연료유, 바이오 연료를 생산하는 공정이나 장치 또는 초음파를 이용하는 장치나 공정보다 간단하고 고장 발생원인이 적다.

둘째 고가의 유화제나 첨가제를 사용하지 않으므로 원료 비용을 절감할 수 있고 환경에도 좋은 영향을 미친다.

셋째 석유 대체연료 시스템으로 제조된 연료유는 수미크론 이하의 초미세 미셀 입자로 된 유수 혼합유로 반영구적으로 유수 분리현상이 발생하지 않으므로 매연 발생이 없는 연소로 연소 효율을 극대화할 수 있음으로 연료비의 절감은 물론 저탄소 녹색에너지로 친환경적이라 할 수 있다.

넷째 특히 경유 중질유를 사용하는 디젤 자동차 중장비에 본 발명 연료유를 사용할 경우 연비를 크게 높일 수 있고 환경 제약 문제를 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명 연료유 제조 시스템 공정도
도 2는 본 발명 원료공급장치(A)의 단면도
도 3은 본 발명 스태틱 혼합기(B) 단면도
도 4는 본 발명 제1원심력 펌프(C) 단면도
도 5는 본 발명 제1원심력 펌프의 뒤고정판의 내측면도
도 6은 본 발명 제1원심력 펌프의 회전원판 전면도
도 7은 본 발명 응폭장치(D) 단면도
도 8은 본 발명 제2원심력 펌프(E) 단면도
도 9는 본 발명 제2원심력 펌프 뒤 고정판 내측면도
도 10은 본 발명 제2원심력 펌프 회전원판 전면도
도 11은 본 발명 연료유 제조 시스템의 개략도

본 발명은 경유, 벙커C유 및 중질유 중에서 선택되는 하나의 오일과 물을 혼합하여 석유 대체연료를 제조함에 있어서 유화제 사용이나 초음파 조사방법으로 제조하는 유화유와는 달리 물과 오일만을 사용하여 물과 오일을 강력하게 결합시킴으로으써 에멀졀 입자의 부상현상, 응집현상이 진행되지 않게 하므로써 반영구적으로 유수 분리현상이 발생하지 않고 매연 발생이 없는 연소에 의하여 우수한 연비를 확보할 수 있어 연료유 절감을 크게 기대할 수 있는 석유 대체연료 제조 시스템에 관한 것으로 이를 구체적으로 설명하면, 도 2에서와 같이,

일체로된 원통상의 몸체를 상하로 구획하여 상측부에는 물주입관(A1')을 구비한 물저장실(A1)과 유주입관(A2')을 구비한 유저장실(A2)로 분리되어 구성되어 있고 물저장실(A1) 및 유저장실(A2)로 부터 연결되는 각각의 파이프(A3, A3')에 유량조절기(A4, A4')를 통과한 유수는 혼합 파이프(A5)에서 혼합되면서 스태틱혼합기(Static Mixer)(B)로 공급하는 원료공급장치(A)와 상기 혼합 파이프(A5)로부터 공급되는 유수 혼합액이 원료주입부(B1)로 공급되면서 정방향 스크류(B2)와 역방향스크류(B3)를 길이 방향으로 교호로 연결 연장시킨 회전스크류(B4)를 모우터(B5)로 회전시킴으로써 수십 미크론의 균질성 수중 유적형 미세입자로 세분화된 유수 혼합액을 배출부(B6)를 통해 1차 원심력 펌프로 공급하는 도 3의 스태틱 혼합기(B)와 상기 스태틱 혼합기(B)를 거쳐 진입된 유수 혼합액을 미크론 이하의 수중 유적형(W/O)의 초미세 미셀 입자로 세분화시키는 장치로서 앞고정판(C1)과 뒤고정판(C2)이 볼트(C3, C3')에 의하여 결합 고정됨으로써 앞고정판(C1)의 내측면(C4)과 뒤고정판(C2)의 내측면(C4')에 의해 원반상의 공간이 형성되며 앞고정판(C1)의 중심부에는 유수 혼합액의 유입통로(C5)가 형성되어 원반상 공간으로 연결되고 뒤고정판(C2)에는 원반상의 공간으로부터 체류실(C7)로 연결되는 배출통로(C6, C6')가 형성되어 있고 체류실(C7)에는 배출부(C8)가 형성되어 있으며 뒤고정판(C2)의 중심부를 관통하는 회전축(C9)의 전단부가 원반형 공간으로 연결되고 회전축의 단부에는 회전원판(C10)이 장착되어 양고정판의 내측면(C4)과 내측면(C4') 사이에 일정 간격 이격되게 위치하며 회전원판(C10)은 두꺼운 내측부(C10')와 엷은 가장자리부(C10")로 형성되어 있고 회전원판 내측부(C10')의 외곽으로 팀플(C11)이 형성되어 있으며 가장자리부(C10")에는 돌출부(C12)가 형성되어 있고 회전원판(C10)의 전면 중심부에는 분배부(C13)가 형성되어 있으며 양고정판의 내측면(C4, C4')에는 회전원판의 팀플(C11) 및 돌출부(C12)에 대향되게 팀플(C11') 및 팀플(C12') 형성되어 있는 제1원심력 펌프(C)와 상기 1차원심력 펌프를 통과하면서 처리된 유수 혼합액을 와류생성, 충돌 세분화 기능으로 그 상태를 유지시키는 응폭장치(D)와 제1원심력 펌프보다 원판의 회전속도가 빠르고 회전원판과 전후 고정판과의 간격이 좁아 유수 혼합액의 이동과정에서 발생하는 압력차가 크고 압력변화 주기가 빠른 제2원심력 펌프(E)로 구성된 석유 대체연료유 제조 시스템이라 할 수 있다.

상기 석유 대체연료 제조 시스템의 원료 공급장치에 있어서 물과 오일의 배합비는 물 15~30중량%, 오일 70~85중량%로 혼합하는 것이 바람직한 배합비라 할 수 있으며 오일량의 상기 한정범위보다 적어질수록 발열량이 떨어지고 착화가 용이하지 않으며 연소가 중단되는 현상이 발생되고 오일량을 늘리면 원료 절감효과를 크게 기대할 수 없다.

스태틱 혼합기의 기능을 살펴보면 정방향 스크류(B2)에 의해 유수 혼합액을 전진시키지만 역방향 스크류(B3)에 의해 전진이 저지됨으로써 충돌에 의해 격렬한 와류 현상이 발생하여 수십 미크론 단위의 무수한 수중 유적형(W/O:물 입자의 표면을 오일막으로 둘러싼 미세입자)의 미세입자를 생성시키는 작용을 하게 된다.

또한 1차원심력 펌프는 본 발명의 목적을 달성하는 핵심적인 장치로서 그 작용을 살펴보면 스태틱 혼합기(B)를 통과한 유수 혼합액이 유입통로(C5)로 진입되면서 유수 혼합액 분배부(C13)에 부딪히면서 방사상으로 회전원판(C10)과 앞고정판(C1)의 내측면(C4)이 형성하는 협소한 공간을 통과시는 압력을 받게 되고 회전원판팀플(C11)과 대향하는 앞고정판의 내측면(C4)에 형성된 팀플(C11') 사이를 통과시는 통로가 넓어지므로 이 대역에서는 순간적으로 압력이 떨어지게 되며 이 대역을 통과하면 다시 압이 상승하게 되고 회전원판가장자리부(C10")와 내면(C4)이 형성하는 대역에서는 다시 압이 떨어지게 됨으로써 이 통로를 통해 이동하는 유수 혼합액은 좁은 구역과 넓은 구역에 반복적으로 놓이게 되고 이때 유수 혼합액은 넓은 구역에서는 압이 급격하게 떨어지고 좁은 구역에서 다시 압이 상승하게 된다.

이에 따라 유수 혼합액에 무수한 기포가 발생된 후에 기포가 다시 과열되는 공동현상(Cavitation)이 발생하게 되는데 이러한 공동현상이 발생할 때 기포 내부는 고온 고압(약 5000K, 1000기압)의 상태가 도고 따라서 유수 혼합액도 온도가 상승하게 되며 또한 기포의 생성과 파열로 폭발적인 와류가 형성하여 유수 혼합액을 초미세화함으로써 미크론 이하의 수중 유적형(W/O)의 초미세 미셀 입자로 세분화된 유수 혼합액을 얻게 된다.

이상의 제1원심력 펌프(C)는 원판의 회전 속도가 3000~3500RPM 범위이고 이 장치를 통과한 유·수 혼합액의 온도는 32℃±1℃이다. 또한 석유 대체연료 제조 시스템을 구성하는 응폭장치(D)의 구조는 전단부는 소폭의 원통체, 중간부는 광폭의 원통체, 후단부는 소폭의 원통체로 형성된 일체 형의 원통체를 형성하며 전단부에는 제1원심력 펌프(C)를 경유하여 진입하는 유수 혼합액의 유입부(D1)가 형성되어 있고 유입부(D1) 방향으로 향하고 있는 와류 형성 스크류(D2)의 전단부는 원통체 내면에 형성된 고정수단(D3)에 의하여 고정되어 있고 와류 형성 스크류의 말단에는 유수 혼합액이 충돌판(D4)에는 수직방향으로 유수 혼합액을 세분화하는 세분판(D5)이 형성되어 있고 세분판 후측으로 배출부(D6)가 형성되어 있으며 광폭원통 외면으로 지지대(D7)가 마련된 응폭장치(D)의 구성이라 하겠다.

제2원심력 펌프(C')의 구성은 제1원심력 펌프(C)와 기본적인 원리와 구성은 동일하다 하겠으나 성능면에서 제1원심력 펌프보다 향상된 장치라 할 수 있다.

제2원심력 펌프(C')는 제1원심력 펌프(C)의 회전원판 회전수 3000~3500RPM 보다 높은 3500~4000RPM으로 회전하며, 또한 회전원판과 앞뒤 고정판의 내측면과 형성하는 간격이 제1원심력 펌프(C)의 간격보다 20%를 줄임으로써 유수 혼합액의 이동경로에서 좁은 대역과 넓은 대역에서의 압력차가 커지며 또한 원판의 회전수를 높임으로써 이동되는 유수 혼합액에 압력을 받고 줄어드는 주기가 빨라짐으로써 유수 혼합액을 미세화하는 기능이 향상된 제2원심력 펌프(C')라 할 수 있고 도면은 도4의 부호 C를 C'로 대체한 도면이라 할 수 있으므로 도면을 생략한다.

또한 다른 실시예의 제2원심력 펌프(E)는 도면8에서와 같이 제1원심력 펌프(C)의 구성인 회전원판(C10)의 가장자리부(C10")에 형성된 돌출부(C12)의 위치에 팀플(E12)을 형성하고 앞뒤 고정판(C1, C2)의 각 내측면(C4, C4')에 형성되어 있는 팀플(C12')이 형성된 위치에 돌출부(E12')가 형성된 제2원심력 펌프(E)라 할 수 있다. 이 장치 역시 회전원판의 회전수는 3500~4000RPM이며 제1회전력 펌프의 회전원판과 양 고정판의 각 내측면(C4, C4')과 형성하는 간격을 20% 줄인 간격으로 된 제2원심력 펌프(E)라 할 수 있다. 제2원심력 펌프(E)의 구성과 작용은 제1원심력 펌프와 큰 차이가 없으나 좀 강한 와류 생성을 유도할 수 있는 제2원심력 펌프(E)라 할 수 있다.

본 발명 연료유 제조 시스템을 보다 명확하게 이해하고 또한 그 효과를 알아보기 위해 실시예를 들기로 한다.

실시예1

석유 대체연료유 제조를 위한 물과 경유를 물저장실(A1) 및 유저장실(A2)에 각각 75리터 및 425리터를 넣고 가동시킨다. 물과 경유를 각각의 유량 조절기를 통해 1:3의 용량비로 통과시켜 혼합시킨 25℃의 유수 혼합액을 6ℓ/min 속도로 스태틱 혼합기(B)에 주입하여 3000rpm의 속도로 교반하여 제1원심력 펌프(C)의 유입통로를 통해 연속적으로 진입시켜 제1원심력 펌프(C)의 내부 공간이 충만되면 자동적으로 작동하여 유수 혼합액을 수중 유적형(W/O형)의 미크론 이하의 초미세 미셀 입자로 세분화시킨 온도 33.4℃의 유수 혼합액을 응폭장치를 통과시켜 제2원심력 펌프의 내부 공간이 충만되면 제2원심력 펌프가 작동이 시작되면서 유수 혼합액을 더욱 세분화시킨 초미세 미셀 입자로 된 42.8℃의 석유 대체연료유를 얻었다.

단 초기에 1분간 제조된 연료유는 제외하고 그 후 제조된 연료유 300ℓ를 시험 시료로 했다.

상기 실시예1에서 특징을 살펴보면 스태틱 혼합기(B)의 들어가기 전의 유수 혼합액의 온도는 25℃이고 제1원심력 펌프를 통과하는 온도는 33.4℃이며 제2원심력 펌프를 통과한 연료유의 온도는 42.8℃이고 스태틱 혼합기(B)나 응폭장치(D)를 통과하는 유수 혼합액은 온도 상승이 없었으며 온도 상승은 제1 및 제2원심력 펌프에서만 일어났다. 이는 제1 및 제2원심력 펌프 작동시 유수 혼합액의 이동로 특히 팀플 주위에서 무수한 미세 섬광이 연속적으로 순간적으로 발생하며 온도 상승에너지가 얻어진다고 생각된다.

특히 본 발명장치로서 5개월 전에 제조된 연료유가 아직까지도 유수 분리가 일어나지 않는 사실은 당 분야에서 획기적인 기술 혁신이라 할 수 있다.

또한, 본 발명 실시예1에 사용된 연료유 제조 시스템의 연료유 제조 용량은 시간 당 360ℓ전후로서 파이로트 시스템이라 할 수 있다.

실시예2

실시예1에서 제조된 석유 대체 연료유와 주유소의 경유를 차량번호 21다7502(현대 Tusan 2004년식), 차량번호 01모3957(현대 Starex 2004년식) 차량에 주입하여 1000km를 주행하는데 소요되는 오일양으로 연비를 측정한 결과를 표1에 나타내었다.

연비측정 결과

항목＼구분	21다 7502 (현대 Tusan 2004년식)	01모 3957 (현대 Starex 2004년식)
주행거리	1000km	1000km
주유소 경유 소비량	110ℓ	135ℓ
실시예1의 연료 소비량	91.7ℓ	107.5ℓ
주유소 경유 ℓ당 주행거리	9.1km/ℓ	7.4km/ℓ
실시예1의 ℓ당 주행거리	10.9km/ℓ	9.3km/ℓ
연비 증가율	19.8%	25.6%

이상에서와 같이 본 발명 연료유 제조 시스템으로 제조한 연료유는 놀라운 연비 증가율을 나타내고 있어 연료 절감 효과를 가져올 수 있고 더욱이 연소시 매연 발생이나 기름 냄새가 나지 않아 친환경적이라 할 수 있다.

A : 원료공급장치 A1 : 물 저장실
A1' : 물주입관 A2' : 유주입관
A2 : 유 저장실 A3 : 물 배출파이프
A3' : 유 배출파이프 A4 : 유량조절기
A4' : 유량조절기 A5 : 유 및 물 혼합액 파이프
B : 스태틱 혼합기 B1 : 원료주입부
B2 : 정방향 스크류 B3 : 역방향 스크류
B4 : 회전 스크류 B5 : 모우터
B6 : 배출부 C : 제1원심력 펌프
C', E : 제2원심 펌프 C1,E1 : 앞 고정판
C2,E2 : 뒤 고정판 C3,E3 : 볼트
C3',E3' : 볼트 C4,E4 : 앞 고정판 내측면
C4',E4' : 뒤 고정판 내측면 C5,E5 : 유입로
C6,E6 : 배출로 C6'E6' : 배출로
C7,E7 : 체류실 C8,E8 : 배출부
C9,E9 : 회전축 C10,E10 : 회전원판
C10',E10' : 회전원판 내측부 C10",E10" : 회전원판 가장자리부
C11,E11 : 회전원판 팀플 C11',E11' : 내측면 팀플
C12 : 회전원판 돌출부 E12 : 회전원판 팀플
C12' : 내측면 팀플 E12' : 내측면 돌출부
C13,E13 : 분배부 D : 응폭장치
D1 : 유입부 D2 : 스크류
D3 : 고정수단 D4 : 충돌판
D5 : 세분판 D6 : 배출부
D7 : 지지대

Claims

원통상의 몸체를 상하로 구획하여 상측부에는 물주입관(A1')을 구비한 물저장실(A1)과 유주입관(A2')을 구비한 유저장실(A2)로 분리되어 구성되어 있고 물저장실(A1) 및 유저장실(A2)에서 연결되는 각각의 물 및 유 배출파이프(A3, A3')에 설치된 유량조절기(A4, A4')를 통과한 유수는 혼합파이프(5)에서 혼합되면서 스태틱 혼합기(B)로 공급되도록 되어 있는 원료공급장치(A)와 원료주입부(B1)로 공급되면서 정방향스크류(B2)와 역방향스크류(B3)를 모우터(B5)로 회전시키므로서 수십미크론의 수중유적형 미세입자로 세분화시킨 유수혼합액을 배출부(B6)를 통해 1차 원심력펌프(C)로 공급하도록 구성되어 있는 스태틱혼합기(B)와 미크론 이하의 수중유적형의 초미세입자화한 유수혼합액을 응폭장치(D)에 공급하는 1차 원심력펌프(C)와 유수혼합액의 유입부(D1)가 형성되어 있고 유입부(D1) 방향으로 향해 있는 와류형성 스크류(D2)의 전단부에는 원통체 내면에 형성된 고정수단(D3)으로 고정되어 있고 스크류 말단에는 유수혼합액이 충돌되는 충돌판(D4)이 고정되어 있고 충돌판에는 수직 방향으로 유수혼합액을 세분하는 세분판(D5)이 형성되어 있고 충돌판 후측으로 배출부(D6)가 형성되어 있으며 광폭원통 외면으로 지지대(D7)가 마련된 응폭장치(D)와 응폭장치로부터 유입되는 유수혼합액을 더욱 세분화 시킨 수중유적형의 초미세 미셀입자로 된 유수혼합액을 생성하는 제2원심력펌프(E)로 연결구성되는 석유대체연료 제조 시스템
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청구항 제1항에 있어서 제1원심력 펌프(C)는 앞 고정판(C1)과 뒤 고정판(C2)이 볼트(C3,C3')에 의하여 결합 고정됨으로써 앞 고정판의 내측면(C4)과 뒤 고정판(C2)의 내측면(C4')에 의해 원반상의 공간이 형성되며 앞 고정판(C1)의 중심부에는 유수 혼합액의 유입통로(C5)가 형성되어 원반상 공간으로 연결되고 뒤 고정판(C2)에는 원반상의 공간으로부터 체류실(C7)로 연결되는 배출통로(C6)가 형성되어 있고 체류실(C7)에는 배출부(C8)가 형성되어 있으며 뒤 고정판(C2)의 중심부를 관통하는 회전축(C9)의 전단부가 원반형 공간으로 연결되고 회전축의 단부에는 회전원판(C10)이 장착되어 양 고정판의 내측면(C4, C4') 사이에 일정 간격으로 이격되게 위치하며 회전원판(C10)은 두꺼운 내측부(C10')와 엷은 가장자리부(C10')의 외곽으로 팀플(C11)이 형성되어 있으며 가장자리부(C11')에는 돌출부(C12)가 형성되어 있고 회전원판(C10)의 전면 중심부에는 분배부(C13)가 형성되어 있으며 양 고정판 내측면(C4, C4')에는 회전원판의 팀플(C11) 및 돌출부(C12)에 대향되게 팀플(C11') 및 팀플(C12')이 형성되어 있는 제1원심력 펌프(C)임을 특징으로 하는 석유 대체연료 제조 시스템
삭제
청구항 제1항에 있어서 제2원심력 펌프(E)는 제1원심력 펌프의 회전원판 회전속도 3000~3500RPM 보다 빠른 3500~4000RPM의 회전원판 회전속도를 가지며 회전원판과 앞뒤고정판의 내측면과 형성하는 간격을 제1원심력 펌프(C)의 간격보다 20% 줄여 구성하고 제1원심력 펌프의 회전원판 돌출부(C12) 및 내측면 팀플(C12') 각각의 위치에 회전원판 팀플(E12) 및 내측면 돌출부(E12')가 각각 형성되어 있는 제2원심력 펌프(E)임을 특징으로 하는 석유 대체연료 제조 시스템