KR19990038693U - 엔진출력증강장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연료통로내에 작용하는 자장을 전반적으로 고르고 강하게 하고 연료통로내에서의 연료의 흐름을 원할히 하여 연료의 이온화를 촉진, 완전연소를 기함으로써 엔진의 출력향상, 소음 및 매연의 감소, 연비증가에 따른 연료절감 효과를 더욱 높일 수 있도록 한 엔진출력증강장치에 관한 것이다.

본 고안은 자석을 장입하는 내통(6)과, 내통(6)과 여기에 씌워서 연료통로가 형성되게 한 원통체(8)와, 원통체(8)의 겉에 씌운 채로 외통(1)에 내장하는 자장의 외부방출차단용 강철통(21)과, 외통(1)의 양단에 조립되는 유입구(3) 일체형 앞막이(2) 및 유출구(5) 일체형 뒷막이(4)로 구성한 것에 있어서,

복수의 자석(1la)(1lb)(11c)을 N극이 일방을 향하게 배치하여 그 사이사이에 철판(13)을 개입시킨 상태로 합친 자석조립체(7)와, 자석조립체(7) 두 무리를 N극이 연료의 유입구(3)쪽을 향하도록 양쪽에 끼운 후 너트를 체워서 고정하는 나사봉(12)과, 상기 내통(6)에 장입되는 나사봉(12)의 양쪽 자석조립체(7) 사이의 공간부에 채운 단열재(14)와, 원통체(8)의 외주면 양단과 중간에 각각 S극이 향심방향을 향하도록 방사상으로 부착한 자석(19a) 및 N극이 유입구(3)를 향하도록 방사상으로 부착한 자석(19b)과, 원통체(8) 외주면의 자석(19a)(19b)이 차지하고 남은 여백공간 및 외통(1)과 강철통(21)사이의 여백공간에 각각 채운 단열재(20)(22)로 구성한 것을 특징으로 하고 있다

Description

엔진출력증강장치

본 고안은 자력으로 연료의 이온화를 유도하여 엔진의 출력을 높일 수 있게한 엔진출력증강장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 연료통로내에 작용하는 자장을 전반적으로 고르고 강하게 하고 연료통로내에서의 연료의 흐름을 원할히 하여 연료의 이온화를 촉진, 완전연소를 기함으로써 엔진의 출력향상, 소음 및 매연의 감소, 연비증가에 따른 연료절감효과를 더욱 높일 수 있도록 한 것이다.

연소실에서 연료가 연소될 때 그 연소반응에 있어서 가장 큰 문제는 불완전연소이며, 이 불완전연소는 곧 그 연료가 지닌 에너지의 일부가 손실됨을 뜻한다.

또한, 연료의 불완전연소는 연소계통과 배기계통내에서 미처 연소되지 못한탄소성분이 잔존하게 되고, 이것이 결국 인체에 유해한 탄화수소계 배기가스의 대기방출량을 증가시켜 공해문제를 가중시키는 주범이 된다.

이와 같은 문제를 고려할 때 엔진에 있어서의 완전연소는 매우 중요하다.

그러나, 기존의 엔진 연소장치와 배기장치로는 연료의 완전연소를 기대할 수가 없으므로 완전연소를 도와주는 보조장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 이런 점에 관심을 두고 제안된 것이 바로 공개실용신안공보 제97-55131호와 제97-58845호로 알려진 엔진용 출력 증강기구이다.

이들 선행기술은 모두 자석의 자력을 이용하여 연료통로를 거쳐서 나가는 연료를 이온화시킴으로써, 엔진의 출력을 높이고 소음과 매연을 감소시키며, 연료절감 효과를 기도한 것이다.

그러나, 전자의 선행기술은 연료가 흐르도록 마련된 직선형 연료통로의 대(對)연료접촉면이 넓어서 부하가 크고 게다가 연료통로가 비좁기 때문에 연료의 흐름이 원활하지 못하며, 자력이 약해 이온화가 미흡하므로 소기의 목적을 달성하는데는 무리가 있다.

반면에 후자의 선행기술은 외통내에 경사홈을 형성한 내부통체를 삽입한 것이 전자와 색다른데, 내부통체의 경사홈은 연료의 흐름을 재촉하기는커녕 도리어 연료의 흐름에 장애가 될 뿐만아니라 연료통로도 비좁기는 마찬가지여서 연료의 흐름이 원활치 못했고, 자력도 약해서 이온화가 기대에 이르지 못했다.

또, 여기서 채용한 도너츠형 자석의 가우스는 단면방향은 높고 원주방향의 자기장은 이에 훨씬 못미침은 물론 단일 자석에서 크고 작은 자기장은 결과적으로연료의 이온화에도 좋지 못한 영향을 끼친다.

또, 자석은 열, 습기, 온도와 밀접한 관계가 있으므로, 이런 것에 의한 변수는 자석의 자력에 큰 영향을 끼친다.

열을 받거나 습기에 노출 혹은 온도가 높으면 자력이 낮아지고, 자력이 낮아지면 연료에 대한 이온화작용도 덩달아 약화된다.

이런 점에서 출력증강장치내의 자석에 대한 단열은 아주 중요하다.

그런데, 상기 선행기술들은 자력에 막대한 영향을 끼치는 열, 습기, 온도 등의 변수에 대하여는 무방비상태였다.

본 고안은 자력으로 연료를 이온화시켜 완전연소를 도모할 수 있게 한 엔진출력증강장치의 성능을 개선하는데 주안점을 둔 것으로, 연료통로에 보다 강한 자장을 형성하여 연료의 이온화를 극대화하기 위해서 내통에는 자석을 동극끼리 맞붙여 반력을 높임으로써 자장이 획기적으로 증대되도록 자석조립체를 내장하고, 연료통로의 외벽을 이루는 원통체의 외주면에는 자장배가용 자석을 배치하여 얻어지는 더 강력한 자장으로 이온화를 촉진하며, 자석에 악영향을 끼치는 열, 습기, 온도 등의 변수로부터 보호하기 위하여 내통내의 앞, 뒤 자석조립체사이의 공간과 원통체 외곽공간에 단열재를 충진시킨 점을 주된 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 엔진출력증강장치의 종단면도

도 2는 엔진출력증강장치의 요부를 발췌하여 보인 분리사시도

도 3는 본 고안의 다른 실시예에 의한 엔진출력증강장치의 종단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 외통 6 : 내통

7 : 자석조립체 8 : 원통체

11a,11b,11c,19a,19b : 자석 12 : 나사봉

13 : 철판 14,20,22 : 단열재

15 : 스페이서

도 1에서, 엔진출력증강장치는 전체길이의 대략 절반을 양분하여 맞체결한외통(1)의 일단에는 유입구(3)가 일체로 형성된 앞막이(2)가 조립되어 있고, 외통(1)의 타단에는 유출구(5)가 일체로 형성된 뒷막이(4)가 맞체결되어 있다.

내통(6)을 비롯한 내장물은 외통(1)을 분해하거나 앞막이(2) 또는 뒷막이(4 ) 가운데 어느 하나를 열고 그리로 장입한다.

상기 외통(1)의 내부 중심에는 축방향으로 자석조립체(7)가 내장된 내통(6)이 자리잡고 있으며, 내통(6)을 중심으로 그 외곽에는 원통체(8)가 동심원을 이루도록 내장되어 있다.

또, 내통(6)은 양단이 외향 원추부(9)(10)을 이뤄서 연료의 유입, 연료통로로의 분산, 이온화된 후의 유출이 모두 원활하다.

이 내통(6)도 대략 절반 길이로 양분하여 맞체결하게 함으로써 자석조립체(7)의 내장 및 자석의 교환작업을 용이하게 한다.

자석조립체(7)의 근간은 두꺼운 도너츠형의 자석(1la)(1lb)(11c)과 이들 자석을 끼운 나사봉(12)이다.

본 고안의 일실시예에서는 자석이 두 무리로 나뉘어 있다.

일측 자석무리는 나사봉(12)의 일측 단부에 그리고 다른 자석무리는 상기 나사봉(12)의 타단부에 각각 그 중심을 끼우고 너트로 조여서 고정한 것으로 나타나있다.

자석조립체(7)의 자석에서 발견되는 특이한 점은 인접한 자석(1la)(11b) (11c)끼리 동극이라는 것이다.

자석은 본래 동극끼리 마주하면 강하게 반발하며, 가우스가 높을수록 반발력도 큰 것으로 알려져 있다.

자석에 있어서 동극끼리의 반발력이 크다는 것은 곧 원주면에서 원심방향으로 강력한 자장을 형성하는 것을 의미한다.

또, 자기장은 N극에서 S극으르 작용한다.

본 고안은 바로 이 점을 십분 활용하여 한층 강력한 자기장을 활용하여 연료를 자기장의 반대방향으로 흘림으로써 연료의 이온화를 촉진시키는 것이다. 자석조립체(7)에 있어서, 맨 앞에 위치하는 제1 자석(1la)은 N극이 유입구(3)를 향하게 배치하고, 제2 자석(1lb)은 제1 자석(1la)의 이면극이 S극이므로 S극이 맞대하도록 배치한다.

그리고, 제3 자석(11c)은 제2 자석(1lb)의 이면극이 N극이므로 다시 N극이맞대하도록 배치한다.

그러나, 이런 식으로 자석(1la)(1lb)(11c)을 배치할 때는 동극끼리 강력하게 반발함은 물론 동극간의 반력은 가우스가 클수록 강하기 때문에 상기와 같은 요령으로는 자석(1la)(1lb)(11c)을 배치하기가 아주 곤란하다.

따라서, 반력을 이기면서 자석무리를 이루기 위해서는 각 자석(lh)(1lb) (11c)사이에 얇은 철판(13)을 넣는다.

즉, 자석(1la)에 철판(13)을 붙이면 물론 저항없이 잘 흡착된다.

그리고, 자석(1la)에 흡착된 상태의 철판(13)의 이면에는 제2 자석(1lb)을갖다 붙인다.

하지만, 철판(13)의 이면으로 작용하는 제1 자석(1la)의 S극과 제2 자석(1lb)의 S극은 여전히 반발하기 때문에 어떻게든 이 반력을 극복하고 흡착시켜야 한다.

이것을 가능케 하는 한가지 유효한 방법이 있다.

즉, 제1 자석(1la)의 S극에 흡착된 철판(13)의 주면쪽으로 제2 자석(11b)의S극을 접근시키면서 강제로 밀어붙이면 된다.

제2 자석(1lb)의 이면에도 똑같은 철판(13)을 대고 상기의 요령으로 제3 자석(11c)을 흡착시킨다

이렇게 합친 자석조립체(7)를 양쪽에 나사가 형성된 나사봉(12)에 끼운 다음에 너트를 체워서 고정하고, 양쪽 자석조립체(7)의 사이에는 단열재(14)를 채운다.

단열재(14)는 자석조립체(7)간의 공간에 열, 습기, 온도 등으로 인한 예상피해를 고려한 것이다.

도 2에서, 상기 자석조립체(7)를 내장한 내통(6)의 외주면 양단에는 스페이서(15)가 설치되어 있으며, 이 스페이서(15)는 원통체(8)와의 사이에 긴원형의 터널과 같은 연료통로(17)를 확보하기 위한 것이다.

원통체(8)는 내통(6)과의 사이에 연료통로(17)를 확보하는 것이 1차적 용도이고, 부수적인 기능은 연료통로(17)의 보호와 자장의 확산을 촉진하기 위하여 내장되는 동판을 원형으로 말아서 만든 동관(18)을 지지하는 지지체로서의 역할이다. 동관(18)은 원통체(8)의 내면에 밀착상태로 끼워지며, 이 동관(18)은 연료가흐를 때 정전기를 발생시켜 연료의 흐름을 촉진하고, 자장을 확산시키는 것이 주된임무이다.

이와 함께 상기 원통체(8)의 외주면에서 양단부 및 중간부에는 방사상으로자석(19a)(19b)을 부착한다.

여기서, 양단부의 자석(19a)은 유입구(3)쪽을 향하는 자석조립체(7)의 제1,2자석(1la)(1lb)사이와 유출구(5)쪽을 향하는 제2,3 자석(1lb)(11c)사이에 위치하도록 부착하고, 중간부의 자석(19b)은 양쪽 자석조립체(7)의 중간에 위치하도록 부착한다.

상기 자석(19a)은 원통체(8) 외주면의 양단부에 부착하되 S극이 향심방향을향하도록 부착하고, 자석(19b)은 연료통로(17)의 중간, 즉 양쪽 자석조립체(7)의 중간에 해당하는 위치에 N극이 유입구(3)를 향하도록 부착한다.

그리고, 원통체(8)의 외주면에서 자석(19a)(19b)이 차지하고 남은 여백공간에는 단열재(20)를 충진한 후 강철통(21)에 넣어 외통(1)에 장입한다.

상기 강철통(21)은 자장의 외부방출을 저지하여 자장의 효과를 극대화시키는 일종의 방어벽 기능을 가지며, 이 강철통(21)과 외통(1)의 여백공간에도 단열재(22)를 충진한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 있어서, 연료는 유입구(3)로 유입되어 원추부(9)에서 깔데기모양으로 퍼지면서 연료통로(l7)로 흘러들어 이 통로를 따라 흐른 뒤에 유출구(5)로 빠져나가 연소실로 향하게 된다.

이렇게 연료가 유입구(3)로 유입되어 유출구(5)로 빠져나가는 과정에서 연료통로(17)를 따라 흐를 때 연료는 강력한 자기장에 의해 이온화가 촉진되는 것이다.

이때, 자석(1la)(1lb)(11c)에서 나오는 자장은 동극끼리의 반력이 이극 사이에서 작용하는 흡인력보다도 크기 때문에 종전에 비해 훨씬 강력하며, 거기다 자석(19a)(19b)의 자장이 더해진 자장의 복합작용은 그 위력을 더한다.

그리고, 자석(1la)(1lb)(11c)(19a)(19b)의 자기장은 N극에서 S극으로 흐르는데 대하여 연료는 이것과는 반대방향으로 흐른다.

이런 여러 가지 작용이 한데 어우러지면 연료의 이온화가 최극대화된다.

이처럼 더없이 자장이 강력해진 연료통로(l7)를 따라 하이드로-카본(HYDRO- CARBON) 연료가 통과하는 동안에 동관(18)에 접촉하면서 정전기가 발생하고, 이 정전기에 의하여 연료의 분자는 이온화되어 점도는 낮아지고 원소는 미립자에서 초미립자로 분해, 정비되면서 균질화된다.

또한, 이때 연료는 한층 강해진 자장의 터널을 통과면서 에너지를 얻어 이온의 활성화라는 물리적 변화도 일어난다.

이온화는 이온간의 인력을 약화시키는 자력의 작용에 따라 연료의 결합 (BRIDGE BOND)을 약화시킴으로써 탄화수소(R-C H_lCH₂)j8 체인이 분리되어 초미립자상으로 변하는 것이다.

초미립자로 변한 연료를 분무하여 기화시키면 그 표면적이 아주 넓게 되며연료분자의 표면적이 넓게됨에 따라 공기와의 접촉이 극대화되고, 연소효율이 획기적으로 증대되면 완전연소도 가능해지는 것이다.

이를 두고 자석의 연료 이온분해 활성화 출력증강의 원리라 한다.

하이드로 카본 연료는 그 분자의 +,- 전자가 균형을 이루고 있으나, 이 균형이 깨진 상태에서 분무 기화되면 미세한 입자화되므로 공기와의 결합이 좋아지고 연소효율도 획기적으로 향상되는 것이다.

이때의 자석조립체(7)는 자장과 더불어 연료의 이온화를 촉진, 더욱 작은 초미립자로 변화되도록 유도하기 위한 것이다.

도 3은 본 고안의 변경실시예를 나타낸 것이다.

즉, 내통(6)에 장입하는 자석(1la)(1lb)(11c)을 N극이 선두를 향하도록 자세를 잡고 나사봉(12)의 양단과 중간에 하나씩 끼운 후 너트를 체워서 고정하고 이들 자석(1la)(1lb)(11c) 사이사이에 단열재(14)를 채워 자석조립체(7)를 구성한다. 그리고, 원통체(8)의 외주면 양단의 S극이 향심방향을 향하도록 방사상으로 부착한 자석(19a)의 사이에서 각 자석(1la)(1lb)(11c)의 중간에 해당하는 위치에 N극이 유입구(3)를 향하도록 방사상으로 자석(19b)을 부착한 것이다.

이를 제외한 나머지 구성은 상기 일실시예와 마찬가지다.

본 고안에 의한 엔진출력증강장치는 연료통로에 보다 강한 자장을 형성하여연료의 이온화가 촉진됨에 따라 종전보다도 더 작은 초미립자로 바뀐 연료분자는 표면적이 넓어 공기와의 접촉이 극대화되므로 완전연소가 가능하고, 연료의 완전연소에 의해 엔진출력의 증대는 물론 연비가 향상되므로 연료가 절약되며, 불완전연소에서 기인하던 매연, 소음도 현저히 감소해 보다 정숙한 차량운행을 구현할 수가 있는 등의 효과가 기대되는 매우 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 자석을 장입하는 내통(6)과, 내통(6)과 여기에 씌워서 연료통로가 형성되게한 원통체(8)와, 원통체(8)의 겉에 씌운 채로 외통(1)에 내장하는 자장의 외부방출차단용 강철통(21)과, 외통(1)의 양단에 조립되는 유입구(3) 일체형 앞막이(2) 및유출구(5) 일체형 뒷막이(4)로 구성한 것에 있어서,

   복수의 자석(1la)(1lb)(11c)을 N극이 일방을 향하게 배치하여 그 사이사이에 철판(13)을 개입시킨 상태로 합친 자석조립체(7)와, 자석조립체(7) 두 무리를 N극이 연료의 유입구(3)쪽을 향하도록 양쪽에 끼운 후 너트를 체워서 고정하는 나사봉(12)과, 상기 내통(6)에 장입되는 나사봉(12)의 양쪽 자석조립체(7) 사이의 공간부에 채운 단열재(14)와, 원통체(8)의 외주면 양단과 중간에 각각 S극이 향심방향을 향하도록 방사상으로 부착한 자석(19a) 및 N극이 유입구(3)를 향하도록 방사상으로 부착한 자석(19b)과, 원통체(8) 외주면의 자석(19a)(19b)이 차지하고 남은 여백공간 및 외통(1)과 강철통(21)사이의 여백공간에 각각 채운 단열재(20) (22)로 구성한 것을 특징으로 하는 엔진출력증강장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 자석조립체(7)의 자석(1la)(1lb)(11c)을 N극이 유입구(3)를 향하도록 양단과 중간에 하나씩 끼운 후 너트를 체워서 고정한 나사봉(12)과, 내통(6)에 장입되는 나사봉(12)에 고정한 각 자석(1la)(1lb)(11c) 사이사이의 공간부에 채운 단열재(14)와, 원통체(8) 외주면 양단의 S극이 향심방향을 향하도록 부착한 자석(19a)의 사이에서 각 자석(1la)(1lb)(11c)의 중간위치에 N극이 유입구(3)를 향하도록 부착한 자석(19b)으로 구성한 것을 특징으로 하는 엔진출력증강장치.