KR19990079391A - 연료 활성화 촉진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 활성화 촉진장치에 관한 것으로서,

양측에 유,출입관이 각각 형성된 원통형의 도관과; 도관의 내벽면에 복수개가 같은 극끼리 대향토록 설치되는 영구자석과; 고주파 발생을 위한 고주파 전장판과; 상기 고주파와 직교하는 초음파를 발생시키는 초음파진동자와; 상기 도관 내부를 흐르는 연료의 특성을 감지하는 감지소자와; 연료특성에 따라 고주파 전장판의 고주파전류를 조절하고 또한 초음파진동자의 초음파 강도를 조절하는 제어장치;로 구성된 장치에 있어서,

상기 고주파 전장판을 도관의 유입단과 유출단 부근의 일정위치에 각각 설치하고, 각각의 고주파 전장판 외측으로 원적외선 발생을 위한 적외선 발생필터를 설치하며, 유출단에 설치된 적외선 발생필터의 외측으로 이물질 제거를 위한 종이필터를 설치하여,

자화된 연료분자에 전자기력에 의한 공명과 원적외선에 의한 진동을 일으킴과 동시에 초음파 충격으로 연료분자의 불균질한 결합상태를 정상상태로 유도하므로서, 연료의 표면장력과 점성도를 줄여주어 연료 활성화 효율을 증대시킬 수 있도록 한 연료 활성화 촉진장치에 관한 것이다.

Description

연료 활성화 촉진장치

본 발명은 연료 활성화 촉진장치에 관한 것으로서, 특히 전기장, 자기장, 원적외선 그리고, 초음파를 동시에 이용하여 연료 속에 있는 분자들을 영구자석에 의해 자화상태로 만든 후 어떤 일정펄스의 고주파를 작용시키면 저에너지의 분자는 펄스에너지를 흡수하여 고에너지상태로 되어 공명현상이 일어나며 공명상태하의 분자에 원적외선을 조사하면 분자간의 진동이 일어나고 동시에 초음파 진동자에 의한 충격파 에너지를 가하면 연료속에 있는 분자들의 이온화 극성을 극대화한 가운데 분자 진동에 의한 연료의 공명현상과 진동 작용으로 활성화된 에너지에 의해 연료의 분자가 분해 또는 재결합되어 연료의 표면장력과 점성도를 줄여 줄 수 있도록 하여 연료가 전처리되어 활성화에너지를 얻어 연소시 잘 확산할 수 있도록 한 연료 활성화 촉진장치에 관한 것이다.

지금까지 유체처리장치로는 물리적 또는 화학적처리 방법등 여러 종류가 있으나 자기장과 초음파를 이용한 장치에 관한 것은 한국실용신안공보 90-132호와 초음파를 이용한 것으로서 동 실용신안공보 89-1302호의 수도관 등의 관내를 흐르는 물에 인젝터를 이용하여 기포를 혼입시킨 가운데 초음파를 발생시켜 냄새를 제거하는 장치에 관한 것과 일본실용신안공보 59-147358호에 의한 초음파와 기포에 의한 산화멸균정수기등을 들 수 있다. 그러나, 이상과 같은 고안들은 흐르는 물에 단순히 초음파 또는 자장을 이용하여 처리하는 것으로 유체가 흐르는 속도가 적어 유체의 처리효율이 낮아 아직 미흡한 실정이다.

이에 본 출원인은 상기한 종래 기술이 갖고 있는 결점을 해결하고자 1995년 5월 11일 자로 출원되어 1998년 1월 23일자로 등록사정된 특허출원 95-11604호의 유체처리장치를 선출원한 바 있다.

상기한 유체처리장치는 종래기술이 갖고 있는 결점을 해결하기 위하여 자기장내에 있는 코일에 연료분자의 공명주파수와 일치한 펄스전류를 흘려주면 각 분자는 고유의 공명상태에 이르고 이때 초음파로 다시 연료분자를 진동시키면 각종의 연료의 분자가 불순물 등과 결합하고 있을때 그 고리를 끊어 불순물의 분자는 분해되고 정상유체분자는 재결합을 하여 처리효율을 증대시켜 전자기력에 의한 공명과 초음파충격으로 불균질된 결합상태를 정상상태로 유도하여 연료를 효율적으로 처리하도록 된 것이다.

그러나, 본 출원인의 선기술은 공명상태의 연료분자에 일정파장의 초음파를 가하여 연료의 분자를 활성화시키는 소기의 목적은 달성하였으나 초음파의 파장이 비교적 길기 때문에 연료 분자의 진동율을 증대시키는데 한계가 있어 연료 분자의 활성화효율을 더욱 극대화 시킬 수 있는 방안이 필요하다는 과제를 안고 있다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전기장, 자기장, 원적외선 그리고, 초음파를 동시에 이용하여 연료 속에 있는 분자들을 영구자석에 의해 자화상태로 만든 후 어떤 일정펄스의 고주파를 작용시키면 저에너지의 분자는 펄스에너지를 흡수하여 고에너지상태로 되어 공명현상이 일어나며 공명상태하의 분자에 비교적 파장이 짧은 원적외선을 조사하면 분자간의 진동이 일어나고 동시에 초음파 진동자에 의한 충격파 에너지를 가하면 연료속에 있는 분자들의 이온화 극성을 극대화한 가운데 분자 진동에 의한 연료의 공명현상과 진동 작용으로 활성화된 에너지에 의해 연료의 분자가 분해 또는 재결합되어 연료의 표면장력과 점성도를 줄여 줄 수 있도록 하여 연료가 전처리되어 활성화에너지를 얻어 연소시 잘 확산할 수 있도록 한 연료 활성화 촉진장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

양측에 유,출입관이 각각 형성된 원통형의 도관과; 도관의 내벽면에 복수개가 같은 극끼리 대향토록 설치되는 영구자석과; 고주파 발생을 위한 고주파 전장판과; 상기 고주파와 직교하는 초음파를 발생시키는 초음파진동자와; 상기 도관 내부를 흐르는 연료의 특성을 감지하는 감지소자와; 연료특성에 따라 고주파 전장판의 고주파전류를 조절하고 또한 초음파진동자의 초음파 강도를 조절하는 제어장치;로 구성된 장치에 있어서,

상기 고주파 전장판을 도관의 유입단과 유출단의 일정위치에 각각 설치하고, 상기 각각의 고주파 전장판 외측으로 원적외선 발생을 위한 적외선 발생필터를 설치하며, 유출단에 설치된 적외선 발생필터의 외측으로 이물질 제거를 위한 종이필터를 설치하되, 상기 고주파 전장판은 도관의 내벽면에 밀착되도록 설치한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 연료 활성화 촉진장치를 보인 평단면도.

도 2 는 본 발명에 적용된 적외선 발생필터를 보인 부분 절개 사시도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 도관

2 : 연료유입관

3 : 연료유출관

4 : 영구자석

5 : 영구자석 케이스

6 : 초음파진동자

7a,7b : 고주파전장판

8a,8b : 적외선발생필터

9 : 종이필터

10 : 감지소자

12 : 제어장치

이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

부호 1 은 처리하고자 하는 연료가 통과되는 원통형의 도관으로 도관(1)의 일측에는 연료유입관(2)이 접속되고 연료유입관(2)을 통하여 도관(1) 내부로 유입된 연료는 도관(1)의 타측에 접속된 연료배출관(3)으로 배출되어지도록 구성되어 있다.

도관(1)의 내측 또는 외부에는 자력선을 증가시키기 위하여 복수개의 영구자석(4)을 같은 극끼리 대향하도록 배열설치하고 영구자석(4)은 영구자석케이스(5)에 내장되어 도관(1) 내벽면에 장착된다.

상기 영구자석케이스(5)의 양측으로는 도관(1)의 내벽면에 밀착되도록 된 복수개의 고주파 전장판(7a)(7b)이 고정나사(11)에 의해 고정 설치되며, 초음파진동자(6)를 도관(1)의 중심부 저면에 설치하여 도관(1)을 통과하는 연료에 초음파를 가할 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 고주파 전장판(7a)(7b)의 일측으로 원적외선을 방출하는 적외선 발생필터(8a)(8b)를 각각 설치하고, 연료 유출구(3) 측에 위치한 적외선 발생필터(8b)의 외측으로는 종이필터(9)를 설치하여 연료 유출구(3)를 통해 배출되는 연료의 이물질을 최종적으로 제거하도록 하였다.

상기 적외선 발생필터(8a)(8b)는 도 2 에 도시된 바와같이 원통형의 케이스(81) 전,후면에 각각 그물망(82)을 형성하고, 상기 케이스(81) 내부에 원적외선을 방출하는 다수의 원적외선 발생소자(83), 예를들면, 세라믹구슬을 충진하여 구성하였다. 이와같이 구성하면 연료유는 원적외선 발생소자(83)들 사이에 형성되는 공극을 통해 흘러나가면서 이들로 부터 발산되는 원적외선의 영향을 받게 된다.

이처럼, 도관(1)의 유출입구 측에 원적외선을 발생하는 적외선 발생필터(8a)(8b)를 설치하는 이유는, 초음파에 비해 비교적 짧은 파장을 갖고있는 원적외선을 연료분자에 조사하여 연료 분자의 진동율이 커지도록 하므로서, 연료분자의 표면장력이 작아지고 점성도가 떨어지도록 하여 연료 연소시에 연료의 확산이 잘되므로 연소효율이 높아지도록 하기 위함이다.

상기 도관(1) 내부에는 연료의 특성에 따라 고주파 전장판(7a)(7b)의 코일에 가하는 펄스를 결정하고, 초음파진동자(6)의 세기를 달리하기 위하여 연료의 특성, 즉, 온도, 점도 및 유속 등을 검출할 수 있는 액체특성 감지소자(10)를 설치하였다.

부호 12는 상기 감지소자(10)로 부터 감지된 연료의 온도, 점도, 유속, 산성도 등을 감안하여 고주파전류를 조절하고, 초음파의 강도를 변화시키기 위해 설치한 제어장치로서, 제어장치(12)는 고주파 전장판(7a)(7b), 초음파진동자(6) 및 감지소자(10)와 회로로 연결되어 각각의 장치를 콘트롤하게 된다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

연료유입관(2)을 통하여 원통형 도관(1) 내부로 유입된 연료는 연료배출관(3)으로 배출되는데, 이때 도관(1)의 내부를 통과하는 연료는 영구자석(4)에서 발생된 자력에 의해 연료의 분자들이 자화되어지며 고주파 전장판(7a)(7b)에 의해 발생된 공명 주파수에 의해 각각의 연료 분자는 공명상태가 되고, 적외선 발생필터(8a)(8b)의 적외선 발생소자(83)에서 발생된 원적외선에 의해 연료분자가 진동하여 연료의 정상상태 분자의 공명상태와 불순물 분자의 공명상태가 서로 상이하게 된다.

이 상태에서 초음파 진동자(6)에 의한 충격파로 인해 연료 속의 분자들의 이온화 특성을 극대화 한 가운데 연료분자의 진동에 의하여 공명현상과 산화작용등으로 불순물을 포함한 연료의 분자가 분해 또는 재결합하여 연료의 점성도와 표면장력을 적게하여 연료의 활성화 에너지가 크게 일어나게 된다.

그리고, 고주파 전장판(7a)(7b)에서 연료의 종류에 따라 약간의 상이한 펄스 전류를 흘려주면 연료분자는 공명상태로 진입하고 와전류로 유도된다. 이때, 영구자석(4)과 고주파 전장판(7a)(7b)에 의한 고정자계를 걸어주면 플레밍의 왼손법칙에 의한 로렌츠력이 연료 표면장력을 작게하고 공명상태로 변한다.

이 공명은 연료속을 전파하고 정상 상태 연료의 공명 주파수와 불순물 연료 분자의 공명 주파수가 약간 상이하여 각각으로 공명상태가 될때 적외선 발생필터(8a)(8b)에서 발생된 원적외선에 의한 진동이 일어난 가운데서 초음파 진동자(6)에 의한 충격파를 발생시켜 연료분자에 충격을 가하면 분자간의 결합력이 약하여 효율적으로 연료를 전처리할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 도관(1) 내부에서 전처리된 연료는 도관(1)의 유출단에 설치되어있는 종이필터(9)를 통과하면서 연료에 포함되어있는 이물질이 최종적으로 제거되어 연료유출구(3)를 통해 배출되게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 단순한 자기장에 의한 처리와 초음파진동에 의한 처리보다 전자기 공명상태에서 원적외선에 의한 진동과 초음파충격을 가하여 연료의 전처리를 효율적으로 처리하므로서, 연료의 활성화에너지가 증대됨에 따라 연소효율 향상 및 유해 배기가스 감소의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 영구자석에 의한 자력선이 철입자등의 마모입자의 제거가 용이하여 여과효율을 향상시켜 기계시스템의 수명연장 및 효율향상의 효과 또한 기대할 수 있는 연료 활성화 촉진장치 이다.

Claims (1)

1. 양측에 유,출입관이 각각 형성된 원통형의 도관과; 도관의 내벽면에 복수개가 같은 극끼리 대향토록 설치되는 영구자석과; 고주파 발생을 위한 고주파 전장판과; 상기 고주파와 직교하는 초음파를 발생시키는 초음파진동자와; 상기 도관 내부를 흐르는 연료의 특성을 감지하는 감지소자와; 연료특성에 따라 고주파 전장판의 고주파전류를 조절하고 또한 초음파진동자의 초음파 강도를 조절하는 제어장치;로 구성된 장치에 있어서,

   상기 고주파 전장판을 도관의 유입단과 유출단 부근의 일정위치에 각각 설치하고, 각각의 고주파 전장판 외측으로 원적외선 발생을 위한 적외선 발생필터를 설치하며, 유출단에 설치된 적외선 발생필터의 외측으로 이물질 제거를 위한 종이필터를 설치하여,

   자화된 연료분자에 전자기력에 의한 공명과 원적외선에 의한 진동을 일으킴과 동시에 초음파 충격으로 연료분자의 불균질한 결합상태를 정상상태로 유도하므로서, 연료의 표면장력과 점성도를 줄여주어 연료 활성화 효율을 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연료 활성화 촉진장치.