KR200304249Y1 - 영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 액체연료(가솔린,경유등)나 액화천연가스를 연료로 하는 내연기관에서 연소효율을 향상시키도록 연료와 산소와의 결합이 촉진되도록 연료를 이온화하여 연소조건을 향상함으로써, 배기가스의 배출에 따른 매연을 감소시키고, 내연기관의 출력을 증대시키는 영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치에 관한 것으로, 종측으로 이등분되는 원통형의 케이스의 일측은 절개되도록 형성하고, 타측은 이등분되는 원통형의 케이스가 분리되지 않도록 연결된 상태로 형성한 케이스에 내장되는 영구자석과 중앙으로 관통되어 연료호스가 삽입되는 관통공을 갖는 연소효율증가장치에 있어서, 상기 영구자석과 케이스사이에는 영구자석의 자속밀도를 열로 부터 보호하도록 단열재와, 영구자석의 내측으로는 단열도료를 도포 형성하고, 상기 영구자석의 자속밀도가 유입구측과 유출구측이 강약으로 확실하게 구분되어 연료의 이온화가 이루어지도록 원형의 분활홈을 형성한 것을 특징으로 하는 것으로, 본 고안은 단열재와 단열도료를 형성하여 열에 의하여 자속밀도가 저하되는 것을 방지하여 연료를 이온화하여 연소효율을 증대시키고, 열로 부터 자속밀도를 최대한 보호하여 연료의 이온화효율이 높은 연소실측의 분사파이프상에 체결이 가능하며, 또한 강약으로 가해지는 자속밀도에 의하여 연료의 이온화를 향상시켜 연소효율을 증대시키는 효과를 갖게 되는 것이다.

Description

영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치{A MOTOR COMBUSTION EFFICIENCY INCREASED APPARATUS MAKE USE OF PERMANENT MAGNET}

본 고안은 영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치에 관한 것으로,특히 액체연료(가솔린,경유등)나 액화천연가스를 연료로 하는 내연기관에서 연소효율을 향상시키고 연료가 산소와의 결합이 촉진되도록 연료를 이온화하여 연소조건을 향상함으로써 연료효율을 증가시켜, 배기가스의 매연을 감소시키고, 내연기관의 연소효율을 증가시키는 영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 연료탱크에서 연료공급펌프와 휠터를 지나 연료분사펌프에서 분사노즐 또는 인젝터로 이송하여 실린더에서 흡입,압축,폭발,배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환되어진다.

이와 같이 내연기관에서 펌프를 이용하여 연료에 압력을 가하여 분사시키면서 연료를 연소시키는 방법은 연료내에 완전히 분해하기 힘든 불순물이 포함되어 있기 때문에 액체연료의 연소효율이 저하되는 원인이 되었다.

특히 액체연료중 경유에 포함된 벤젠, 톨루엔, 실크렌,페놀 따위의 혼합물은 펌프를 이용하여 강한 압력으로 분사시키더라도 완전히 분해되지 않아 연소할때에 불완전 연소되기 때문에 자동차의 초기 시동이 용이하지 않고, 엔진을 구동시킬때에도 소음이 크게 발생됨은 물론 주행시 엔진의 출력이 떨어지고 이에 따라 연료의 소비량도 많아지게 된다.

또한 운전에 따른 연료의 불완전 연소할때에 발생되는 배기가스에는 일산화탄소, 탄화수고, 질소산화물등이 포함되어 대기중으로 배출되는데 상기 일산화탄소는 일산화탄소 중독의 원인이 되며 탄화수소및 질소산화물은 대기중에서 태양광선에 의해 광화학반응에 의해 오존층을 파괴하여 동식물에 악영향을 일으키는 문제점이 있었다.

이와 같이 내연기관에서 발생하는 매연을 감소시키고 연소효율을 높이고자 하는 방법의 일환으로 본 출원인에 의하여 출원된 대한민국특허등록 제326607호가 있다.

전기장 또는 자기장에 의해 연료의 이온화되는 과정을 살펴보면, 이것은 채워진 전자각을 가진 원자에서 그 원자핵의 한 쪽에 다른 쪽보다 조금 많은 전자가 놓이게 되면 전자 전하분표가 비대칭을 이루게 됨에 따라 양극이 형성되므로 인접된 다른 원자에 영향을 주어 옆의 원자들도 연쇄적으로 두극을 형성하게 된다. 그런데 상기 두 극은 편향을 야기하는 것처럼 보이는 자기적 및 전기적힘에 영향을 받을 수 있다. 탄화수소 연료의 간단한 형태는 펜탄으로 수소는 새장같은 구조를 가지고 있고 다른 원소와 연결되는 경향이 있으나, 다른 화합물을 형성하지는 않고 순간적으로 가화합물를 형성한다. 상기 가화합물이 전기장과 자기장의 영향을 받을 때에 더 좋은 연소가 일어나게 하는 산소와의 결합(interlocking)이 촉진되는 현상을 이용한 것이다.

도 1은 종래의 고안을 나타내는 것으로, 통공부(3)를 형성한 원통형의 케이스(2)내부에 영구자석(4)을 구비한 연소효율증가장치(1)를 휠터에서 연료분사펌프로 이송되는 연료호스에 부착하여, 상기 영구자석(4)의 자속밀도가 2,200 ~ 3300 가우스되는 연소효율증가시키는 장치를 구성하였다.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 고안은 영구자석의 자속밀도가 열에 약한 특성상 엔진룸의 섭씨온도가 70-95도로 유지되고 있음으로 인하여 큐리(Curie)온도가 120℃인 영구자석도 엔진의 직접열에 자속밀도가 급격히 저하되는 큐리온도특성이 나타나 자속밀도가 저하되었고, 또한 연소효율을 더욱 향상시킬수 있는 연료분사펌프에서 연료분사노즐로 연료가 공급되는 분사파이프에 연소효율증가장치를 장착할 수 없는 문제점이 있었다

이에, 본 고안은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 영구자석의 내측으로는 단열도료를 도포하여 형성하고, 외측의 열을 차단하는 단열재를 케이스와 영구자석사이에 구비하여 영구자석의 자속밀도가 열에 의하여 저감되는 것을 보호하여, 연소효율을 향상시키는 연소효율증가장치를 제공하는데 그 목적있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 종측으로 이등분되는 원통형의 케이스의 일측은 절개되도록 형성하고, 타측은 이등분되는 원통형의 케이스가 분리되지 않도록 연결된 상태로 형성한 케이스에 내장되는 영구자석과 중앙으로 관통되어 연료호스가 삽입되는 관통공을 갖는 연소효율증가장치에 있어서, 상기 영구자석과 케이스사이에는 영구자석의 자속밀도를 열로 부터 보호하도록 단열재와, 영구자석의 내측으로는 단열도료를 도포 형성하고, 상기 영구자석의 자속밀도가 유입구측과 유출구측이 강약으로 확실하게 구분되어 연료의 이온화가 1차로 유입구측보다는 2차로 유출구측에 더욱 강하게 이온화가 이루어지도록 원형의 분활홈을 형성한 것을특징으로 하는 연소효율증가장치를 제공한다.

도 1은 종래의 연소효율증가장치를 나타내는 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 연소효율증가장치를 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 연소효율증가장치의 열린상태를 나타내는 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 연소효율증가장치의 종단면도,

도 5는 본 고안에 따를 연소효율증가장치의 횡단면도,

도 6은 본 고안이 내연기관에 장착된 상태를 나타내는 사용상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 연소효율증가장치 11: 영구자석

12 : 부가영구자석 13 : 관통공

14 : 분활홈 15 : 단열재

16 : 단열도료 17 : 케이스

P : 분사파이프

이에 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 연소효율증가장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 연소효율증가장치의 열린상태를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 고안에 따른 연소효율증가장치의 종단면도를 나타내는 것이고, 도 5는 본 고안에 따를 연소효율증가장치의 횡단면도를 나타내는 것이다.

종측으로 이등분되는 원통형의 케이스(17)의 일측은 절개되도록 형성하고, 타측은 이등분되는 원통형의 케이스(17)가 분리되지 않도록 힌지등에 의하여 연결된 상태로 형성한다.

상기 이등분된 원통형의 케이스(17)에 내장되는 영구자석(11)의 일측은 N극을 갖는 영구자석을 구비하고, 타측은 S극을 갖는 영구자석을 구비하되, 영구자석의 하단에는 상하측의 자속밀도가 유입구(A)측과 상이하도록 유출구(B)측으로는 부가영구자석(12)을 영구자석(11) 겉면에 부착한다.

또한 상기 영구자석(11)의 자속밀도를 외측의 열로 부터 보호하는 단열재(15)를 영구자석(11)과 케이스(17)의 사이에 내장되도록 형성한다.

또한 상기 영구자석(11)은 중앙으로 관통되어 내연기관의 분사파이프(P)가 위치되도록 관통공(13)을 형성하고, 가운데로는 상기 영구자석(11)과 부가영구자석(12)이 서로 다른 자속밀도로 분사파이프(P)내부를 통과하는 연료에영향을 미치도록 분활하는 분활홈(14)을 형성한다.

이와 같이 같이 형성된 영구자석(11)의 내측 표면에 전달되는 열이나 분사파이프(P)에서 전달되는 열을 차단하도록 단열도료(16)를 도포한다.

즉, 케이스(17)에 내장되는 영구자석(11)의 외측열로 부터 자속밀도를 보호하는 단열재(15)와, 분사파이프(P)에서 전달되는 열을 차단하여 내측으로 부터의 자속밀도를 보호하기 위하여 단열도료(16)를 도포하여, 영구자석(11)의 자속밀도를 내연기관에서 발생하는 열로 부터 보호하도록 형성한다.

또한, 자속밀도를 유입구(A)보다 유출구(B)측이 강하도록 하여 내연기관에 공급되는 연료의 이온화를 향상시키고, 자속밀도가 유입구(A)측과 유출구(B)측에서 강약으로 분활되어 연료의 이온화가 이루어지도록 분활홈(14)을 형성하여 연료효율증가장치(10)를 구성한다.

미설명부호 20은 연료탱크, 21은 연료공급펌프, 22는 연료휠터, 23은 연료분사펌프, 24는 연료분사노즐, 25는 실린더를 나타내는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 6는 본 고안에 연소효율 증가장치를 내연기관에 붙착 형성한 것을 나타내는 것이다.

종측으로 이등분되는 원통형의 케이스(17)의 일측은 절개되도록 형성하고, 타측은 이등분되는 원통형의 케이스(17)가 분리되지 않도록 연결된 상태로 형성된 연소효율증가장치의 절개된 부분의 케이스(17)를 벌린 상태에서 내연기관(20)의 연료분사펌프(23)에서 연료분사노즐(24)로 가는 분사파이프(P)에 자속밀도가 작은 유입구(A)측은 연료호스(H)의 연료분사펌프(23)측으로 위치시키고, 자속밀도가 높은 유출구(B)측은 연료분사노즐(24)측으로 위치한 상태에서, 연소효율 증가장치에 형성된 관통공(13)에 분사파이프(P)상에 안치되도록 한다.

이와 같이 이루어진 상태에서 절개되어 벌려진 일측의 케이스(10)를 밀면, N극과 S극으로 이루어진 영구자석(11)의 자력에 의하여 밀착되면서 분사파이프(P)에 고정이 이루어진다.

본 고안에 따른 연소효율증가장치(10)를 분사파이프(P)에 고정하는 방법의 다른 실시예로써는 분사파이프(P)에 케이스(17)를 더욱 견고히 고정하기 위하여 케이블타이등을 사용할 수도 있고, 분사파이프(P)에 일체로 형성할 수도 있다.

이와 같이 고정된 상태에서 연료가 연료탱크(20)에서 연료공급펌프(21)를 지나 연료휠터(22)에서 연료에 함유된 불순물이 제거된 연료를 연료분사펌프(23)에서 연료분사노즐(24)로 이송되는 동안 자속밀도가 약한 유입구(A)측(영구자석만 있는 측)에서 연료의 이온화가 1차적으로 이루어지고, 부가영구자석(12)을 부착하여 자속밀도가 강한 유출구(B)측에서 2차적으로 연료의 이온화가 더욱 강하게 이루어져연소조건이 크게 향상된다.

또한 영구자석(11)에 분활홈(14)을 형성함으로써 분사파이프(P)에 자속밀도가 강약으로 자력이 가해져 연료의 이온화를 향상시키는 효과를 높이게 된다.

또한 외측의 열을 차단하는 단열재(15)와 내측의 열을 차단하는 단열도료(16)를 형성하므로 자속밀도가 저하되는 것을 열로 부터 보호가 가능하여 연료분사펌프(23)에서 연료분사노즐(24)에 구비되는 분사파이프(P)상의 일정위치에체결이 가능하고, 가솔린기관에서는 연료가 공급되는 연료공급펌프(PT펌프)에서 인젝터로 공급되는 연료호스상에 연소효율증가장치(10)를 체결할수가 있게 된다.

따라서 본 고안은 연료를 이온화하여 산소와의 결합을 촉진함으로써 연소효율을 증대시키며 매연을 방지하고 연료를 절감하는 효과를 갖게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 단열재와 단열도료를 형성하여 열에 의하여 자속밀도가 저하되는 것을 방지하여 연료를 이온화하여 연소효율을 증가시키고, 열로 부터 자속밀도의 보호가 가능하여 연료의 연소실측의 이온화효율이 높은분사파이프상에 연소효율증가장치를 체결이 가능하며, 또한 강약으로 구분된 자속밀도를 연료에 가하여 연료의 이온화를 향상시켜 연소효율을 증대시키는 효과를 갖게 되는 것이다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 종측으로 이등분되어 일측은 절개되도록 형성하고, 타측은 분리되지 않도록 힌지되어 연결된 상태로 형성한 원통형상의 케이스와,

   상기 원통형상의 케이스에 내장되는 영구자석과

   상기 영구자석의 내경 중앙으로 관통되어 연료호스가 삽입되는 관통공을 갖는 연소효율증가장치에 있어서;

   상기 원통형상의 케이스 내경으로는 하단에 부가영구자석을 부착한 원통형상의 영구자석을 안치하여 구비하고,

   상기 원통형상의 케이스와 영구자석사이에는 영구자석의 자속밀도를 열로 부터 보호하도록 단열재와, 영구자석의 내경측으로는 단열도료를 도포 형성하고, 영구자석의 자속밀도가 유입구측과 유출구측이 강약으로 확실하게 구분되어 연료의 이온화가 이루어지도록 원형의 분활홈을 영구자석의 내경에 형성한 것을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 영구자석 및 단열재가 구비된 내연기관의 연소효율 증가장치는 연료분사펌프에서 연료분사노즐로 연료를 공급하는 분사파이프상의 일정위치에 안치하는 것을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 내연기관의 연소효율증가장치.