KR20030000167A - 열기관의 연소율 증대 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열기관의 연소율 증대 장치에 관한 것으로, 연료공급파이프의 도중에 설치되는 외통체와; 상기 외통체의 개구된 양단에 결합되어 상기 연료공급 파이프를 상기 외통체와 연통시키는 전,후부 캡과; 상기 전,후부 캡에 양단이 고정되어 상기 외통체를 관통하여 설치되는 고정축과; 상기 고정축에 회전가능하게 장착되는 복수의 임펠러를 포함하여 구성함으로써 연료공급파이프의 내부를 흐르는 연료의 유동력을 이용하여 와류를 형성함으로써 활성화된 연료가 연소장치에 제공되어 완전연소에 근접하는 연소 효율을 얻을 수 있도록 한 것이며, 외통체의 내주면에 영구자석 조립체를 설치하는 경우에는 연소 효율을 증대시킴과 아울러 불순물의 필터링 효과도 발휘할 수 있다.

Description

열기관의 연소율 증대 장치{Heat engine for increasing combustibility of fuel}

본 발명은 열기관의 연소 효율을 향상시키기 위한 장치로서, 특히 산업용 보일러 또는 선박, 발전기의 대형 엔진에 장착되어 연료공급파이프의 내부를 흐르는 연료의 유동력을 이용하여 와류를 형성함으로써 활성화된 연료를 연소장치에 제공하여 연소 효율을 극대화시키도록 한 열기관의 연소율 증대 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연료는 산화하는 과정에서 연소 산화물을 대기로 방출하게 되어 대기를 오염시킬 뿐 아니라 인체에도 유해하기 때문에 환경오염을 예방하는 차원에서 연소 산화물을 억제하려는 노력이 진행되고 있으며, 이와 같이 연소 산화물을 억제시키기 위해서는 연소실에서의 연소효율을 향상시킴으로써 연료를 완전연소에 근접시키는 연비향상기술이 여러 가지로 제안되고 있는 실정이다.

이러한 종래 기술중 자석 또는 전자석의 고주파 자장을 이용하여 연소실로 공급되는 연료를 이온화시키기 용이하도록 활성화하는 방안이나, 초음파 진동수단에 의해 연료를 진동시킴으로써 연료의 와류현상에 의해 연료를 활성화시키는 방안 등이 제안되어 있다.

그러나 전자의 경우에는 연비가 향상되는 효과는 있으나, 단시간 내에 연료의 활성화가 진행되기 어렵다는 문제가 있고, 후자의 경우에는 연료의 흐름에 대해 초음파는 와류의 형성이 미약하여 연료를 활성화시키는 효과가 미비하다는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 연료의 흐름을 이용하여 와류를 발생시켜 연료를 활성화시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단시간 내에 연료의 활성화가 가능해짐으로써 연비를 향상시키는 것이다.

도 1은 본 발명 장치의 분해사시도.

도 2는 본 발명 장치의 일실시예에 의한 결합상태 단면도.

도 3은 본 발명 장치의 다른 실시예에 의한 결합상태 단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 임펠러의 날개의 회전방향을 정면에서 바라본 모식도로서,

도 4는 도 2의 일실시예에 의한 모식도이고,

도 5는 도 3의 다른 실시예에 의한 모식도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 ; 연료공급파이프2 ; 외통체

3 ; 영구자석조립체4 ; 내통체

5 ; 전,후부 캡6 ; 고정축

7,8 ; 임펠러9 ; O링

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연료공급파이프의 도중에 설치되어 내부에 연료가 통과되는 외통체와; 상기 외통체의 개구된 양단에 결합되어 상기 연료공급파이프와 외통체를 연통되는 상태로 결합시키는 전,후부 캡과; 양단이 상기 전,후부 캡에 고정되어 외통체의 내부를 관통하도록 설치되는 고정축과; 상기 고정축에 회전가능하게 장착되어 통과하는 연료의 흐름에 와류를 형성하는 복수의 임펠러를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 고정축에 장착되는 임펠러들은 소형의 날개가 구비된 소형 임펠러와 상대적으로 크기가 큰 날개가 구비된 대형 임펠러가 교번되게 설치되거나, 또는 동일한 임펠러를 설치하는 것이 바람직하다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 연료공급 파이프(1) 상에 외통체(2)가 연결설치되어 있고, 외통체의 내주면에는 다수의 영구자석이 적층된 영구자석 조립체(3)가 압입고정되어 있으며, 영구자석 조립체의 내측으로는 내통체(4)가 설치되어 있고, 이러한 외통체와 내통체의 양단부에는 연료공급파이프와 연통되는 연결공이 형성된 전,후부 캡(5)이 복개되어 있다.

전,후부 캡(5)의 내측에는 고정축(6)이 고정설치되어 있고, 고정축에는 다수의 임펠러(impeller)(7)(8)가 회전가능하게 일정간격으로 설치되어 있다.

또한, 외통체(2) 및 내통체(4)와 전,후부 캡(5) 사이에는 연료의 누출을 방지하기 위한 O링(9)이 개재되어 있다.

외통체(2)의 양측단부의 내주면에는 나사부(21)가 형성되어 있고, 이에 체결되는 전,후부 캡의 외주면에도 나사부(51)가 형성되어 있다. 또한, 전,후부 캡의 중앙공의 내주면에는 연료공급 파이프(1)가 체결되는 나사부(52)가 형성되어 있다.

영구자석 조립체는 중공이 형성된 환형의 영구자석(31)(32)이 다수 적층되어 있는 바, 적층된 영구자석의 상하측 영구자석(31)(32)은 상호 동일한 극성인 N극과 N극, S극과 S극이 대응되도록 적층되어 있다. 또한, 적층된 영구자석들은 입구측에서 출구측으로 갈수록 자력이 큰 영구자석을 배치하는 것이 바람직하다.

고정축에 회동가능하게 설치되는 임펠러는 날개(71)의 크기가 작은 소형 임펠러(7)와, 상대적으로 날개(81)의 크기가 큰 임펠러(8)가 교번되도록 설치되어 있다.

통상 석유, 경유와 같은 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이, 설치되는 임펠러의 날개의 크기가 상이한 소형 임펠러(7)와 대형 임펠러(8)를 교번되도록 설치함으로써 통과하는 연료를 활성화시키도록 구성되어 있다.

또한, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 대형 임펠러(8)만을 일정간격으로 다수개 설치함으로써 도 2에 도시된 실시예에 보다 향상된 연소 효율을 발휘하도록 할 수 있다. 이러한 경우는 폐유에 해당되는 일명 벙커시유의 경우에 적용할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명 장치의 작용을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

연료공급파이프(1) 상에 설치된 본 발명 장치는 입구를 통해 유입된 연료가 최선단에 설치된 임펠러(7)의 날개(71)에 부딪히면서 유체의 흐름이 바뀌게 되며, 이후 설치된 임펠러(8)의 날개(81)에 부딪히게 되어 다시 흐름방향이 바뀌게 되어 와류가 형성된다.

이러한 연료의 와류에 의해 전후측에 장착된 임펠러의 회전방향은 도 4 또는 도 5에서와 같이, 서로 상이한 방향으로 회전된다. 도면에서 화살표는 임펠러의 회전방향을 나타낸 것이다.

이와 같이 상이한 방향으로 회전되는 임펠러에 의해 유입되는 연료는 와류가 지속적으로 발생되면서 연료 성분에 포함된 불순물, 수분, 회분 및 탄소, 유황분 등은 탄소와 수소의 결합이 분리되는데 반하여 순수한 연료의 분자구조는 활성화된다. 이때, 연료가 통과되는 내통체(4)의 외주면에 설치된 적층된 영구자석(31)(32)은 회전운동을 하는 연료분자를 자화시켜 연료를 이온화시키게 된다.

한편, 영구자석(31)(32)들은 상호 접착된 부위의 극성인 N극과 N극, S극과 S극 부위에 각종 철성분의 불순물이 접착됨으로써 연료에 포함된 불순물의 필터링 효과도 발휘하게 된다.

이온화되어 출구를 통해 본 발명 장치에서 배출되는 연료는 연료의 불완전연소 상태를 최소화함으로써 공해물질의 배출을 억제시키는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 열기관의 연소율 증대 장치에 의하면 연료의 흐름을 이용하여 다수의 임펠러가 회전되면서 와류를 발생시켜 연료공급파이프의 내부를 통과하는 연료를 활성화시키게 되고, 활성화된 연료는 완전연소에 근접한 연소 효율을 발휘하게 되는 효과가 있다. 따라서 공해물질의 배출이 억제되어 환경보호에 기여하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 연료파이프를 통과하는 연료가 단시간 내에 활성화가 가능해짐으로써 연비를 향상시키는 효과도 있다.

아울러 본 발명은 동일한 극성이 마주보도록 적층된 영구자석에 의해 각종 철분 성분의 불순물을 필터링하는 이점도 있다.

그리고 사용되는 연료의 종류에 따라 장착되는 임펠러의 크기를 조절하여 연비를 조절할 수 있는 효과도 있다.

Claims (4)

1. 연료공급파이프의 도중에 설치되어 내부에 연료가 통과되는 외통체와;

   상기 외통체의 개구된 양단에 결합되어 상기 연료공급파이프와 외통체를 연통되는 상태로 결합시키는 전,후부 캡과;

   양단이 상기 전,후부 캡에 고정되어 외통체의 내부를 관통하도록 설치되는 고정축과;

   상기 고정축에 회전가능하게 장착되어 통과하는 연료의 흐름에 와류를 형성하는 복수의 임펠러를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 열기관의 연소율 증대 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외통체의 내주면에 압입고정되며, 연료가 통과하는 중공이 형성된 영구자석 조립체와, 상기 영구자석 조립체와 상기 고정축 및 임펠러를 구획하는 내통체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 열기관의 연소율 증대 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 영구자석 조립체는 환형의 영구자석이 다수 적층되어 결합되되, 상하로 적층되는 영구자석들은 상호 동일한 극성이 마주보는 상태로 적층되는 것을 특징으로 하는 열기관의 연소율 증대 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정축에 장착되는 임펠러들은 소형 임펠러와 상대적으로 크기가 큰 날개가 구비된 대형 임펠러가 교번되게 설치되는 것을 특징으로 하는 열기관의 연소율 증대 장치.