KR200357007Y1 - 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는연료활성장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음이온 발생 충진재에 의해 음이온 및 원적외선의 복사에너지를 취하게 하여 원료를 활성화하기 위한 장치내부로의 인입시 흐름저항을 최소화하여 보다 원활한 흐름을 제공하도록 함과 동시에 원료의 배출시 연료의 흐름을 세분화시켜 연료의 활성화를 더욱 배가시키도록 하는 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치에 관한 것이다.

이에 따른 본 고안은 상부에 연료탱크로부터의 연료를 유입시키는 인입포트(11)가 형성된 상부 케이스(10)와;

상기 상부 케이스(10)와 나사결합되어, 인입포트(11)로부터 유입된 연료를 엔진측으로 배출시키도록 배출포트(21)를 갖는 하부 케이스(20)와;

상기 인입포트(11)로부터 배출포트(21)까지 연료의 흐름경로를 구획하되, 상, 하부 측벽에 다수의 바이패스 구멍(30a-1)(30b-1)을 갖는 상, 하부 슈트(30a)(30b)와;

상기 인입포트(11)와 근접되도록 상부 슈트(30a) 내부에 착설되고, 외주면에 인입포트(11)로 유입되는 연료의 일부 유속을 증가하여 활성화시켜 바이패스 구멍(30a-1)을 통해 빠져나가도록 스크류 형상의 안내유로(41)가 형성되고, 유입된 나머지는 유입력에 따른 부하를 줄이기 위해 상기 하부 슈트(30b)로 통과시키는 통과유로(42)를 갖는 1차 흐름조절부재(40)와;

상기 상, 하부 슈트(30a)(30b)에 서로 밀어낼려는 척력이 작용되도록 같은극끼리 마주하게 나란히 끼워져 배치되는 다수의 자력활성부재(50)와;

상기 상, 하부 케이스(10)(20)의 내벽과 자력활성부재(50) 사이의 공간층에 충진되어, 1차 흐름조절부재(40)의 안내유로(41)를 거친 활성화 연료에 다량의 음이온 및 원적외선 복사에너지를 포함시켜 연료분자의 진동 및 회전을 활성화시키는 음이온 발생제재(60); 및

상기 하부 슈트(30b) 내부에 착설되고, 그 외주면에 상기 음이온 발생제재(60)를 거친 활성화된 연료가 하부 슈트(30b)의 바이패스 구멍(30b-1)을 통해 배출포트(21)로 배출될 때 연료의 흐름을 분할시켜 더욱 활성화되도록 지그재그로 된 격자형 유로(71)를 갖되, 상기 1차 흐름조절부재(40)의 통과유로(42)를 통과한 나머지 연료를 바로 배출포트(21)로 유출시킴으로서 배출압력에 따른 부하를 줄이도록 통과유로(72)를 갖는 2차 흐름조절부재(70);를 포함하여 구성된 것이다.

Description

연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치{Fuel activation apparatus}

본 고안은 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료에 포함된 탄화수소 화합물 중에서 탄소와 수소와의 결합구조를 활성화시킨 상태로 연소실에 유입시킴에 의해 연소효율이 향상되고, 유해 배기가스의 발생량을 감소시키도록 함과 동시에 연료의 소비효율을 극대화할 수 있도록 함으로써, 특히 본 출원인의 선출원인 특허출원 제2003-5343호의 기술을 더욱 개량한 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에서 흡입되는 공기와 연료는 그 중량비율이 14.1:1일 때 이론상 완전연소가 되는 것으로 알려져 있다.

그러나 실제의 자동차용 엔진에서는 연소효율이 100%가 되지 못하기 때문에 시동성이나 엔진효율을 떨어뜨리지 않기 위해서 더 많은 연료를 투입하게 된다. 따라서 필요이상으로 투입된 연료는 무의미한 연소를 일으키거나 배기가스에 섞여서 그대로 대기중으로 방출되어 대기오염의 주범이 된다. 즉 연료는 연료대로 소비되고 불완전 연소시 배출되는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 그리고 산화질소(NO_X)가 과대하게 생성된다는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 특허출원 제2003-5343호(이하, 종래 실시예 1이라 함)에서 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치를 제안한 바 있다.

도 1에서 종래 실시예 1을 보면, 연료탱크(도시안됨)로부터의 연료를 공급받는 인입포트(110) 측의 상부 케이스(100) 내부에 다단형태로 적층되고 각 외면에 스크류 형상의 안내유로(210)가 형성된 상부 원뿔 스크류(200)가 구비되고, 그 하부에 음이온 발생 충진제(300) 및 척력이 발생되도록 같은 극끼리 대향되게 배치된 1차 자력활성부재(400)가 구비되는 한편, 이와 반대로 배치되어 나사 결합되는 하부 케이스(100a)의 내부에, 상기 상부 케이스(100a) 내부와 동일한 구성으로 이루어지되 이와 서로 반대되는 방향으로 배출포트(110a)측의 하부 원뿔 스크류(200a), 음이온 발생 충진제(300a), 2차 자력활성부재(400a)가 배치된 구조로써, 인입포트(110)를 통해 연료가 유입되면 상부 원뿔 스크류(200)의 안내유로(210)를 거치면서 일정 이상의 유속과 와류형태의 흐름에 의해 연료의 유동력 및 운동에너지가 증가되어 연료 자체가 활성화되고, 이 후 연료는 다공질의 라틴, 악티늄계열의 원소입자로 구성된 음이온 발생 충진재(300)(300a)를 거치면서 음이온 및 원적외선의 복사에너지를 취하게 되는 한편, 1차 및 2차 차력활성부재(400)(400a)의 서로 미는 방향의 척력 자기장에 의해 상기 음이온 발생 충진재(300)(300a)에 오랫동안 머물도록 한 후 하부 원뿔 스크류(200a)의 안내유로(210a)를 거쳐 배출포트(110a)로 배출시키도록 함으로써 원료가 활성화된다.

그러나, 상기의 기술에서 음이온 발생 충진재에 의해 음이온 및 원적외선의 복사에너지를 취하게 하여 연료를 활성화시키도록 함은 아무런 문제가 없지만 인입포트로부터 인입되는 원료의 압력에 비해 연료의 유동력 및 운동에너지를 증가시키기 위한 상기 상부 원뿔 스크류의 안내유로의 크기가 작아 연료의 흐름저항이 커지게 되고, 연료가 진입하는 인입포트측에 부하가 걸리게 됨과 아울러 이러한 현상은 하부 원뿔 스크류를 통해 연료가 원활히 배출되지 못하게 됨으로서 시동이 자주 꺼지는 문제점이 초래되었다.

따라서 본 고안은 상기의 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 음이온 발생 충진재에 의해 음이온 및 원적외선의 복사에너지를 취하게 하여 원료를 활성화하기 위한 장치내부로의 인입시 흐름저항을 최소화하여 보다 원활한 흐름을 제공하도록 함과 동시에 원료의 배출시 연료의 흐름을 세분화시켜 연료의 활성화를 더욱 배가시키도록 하는 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치를 제공함에 있다.

도 1 은 본 출원인의 선출원 특허 2003-5343호의 구성 단면도.

도 2 는 본 고안에 따른 연료활성장치의 구성을 보인 분리 사시도.

도 3 은 본 고안의 결합상태 측단면도.

도 4 의 (a)(b)는 본 고안에서 2차 흐름조절부재를 확대 도시한 사시도 및 정면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 상부 케이스, 11: 인입포트,

20: 하부 케이스, 21: 배출포트,

30a, 30b: 상, 하부 슈트, 30a-1, 30b-1: 바이패스 구멍,

40: 1차 흐름조절부재, 41: 안내유로(스크류형),

42: 통과유로, 50: 자력활성부재,

60: 음이온 발생제재, 70: 2차 흐름조절부재,

71: 격자형 유로, 72: 통과유로,

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상부에 연료탱크로부터의 연료를 유입시키는 인입포트가 형성된 상부 케이스와;

상기 상부 케이스와 나사결합되어, 인입포트로부터 유입된 연료를 엔진측으로 배출시키도록 배출포트를 갖는 하부 케이스와;

상기 인입포트로부터 배출포트까지 연료의 흐름경로를 구획하되, 상, 하부 측벽에 다수의 바이패스 구멍을 갖는 상, 하부 슈트와;

상기 인입포트와 근접되도록 상부 슈트 내부에 착설되고, 외주면에 입입포트로 유입되는 연료의 일부 유속을 증가하여 활성화시켜 바이패스 구멍을 통해 빠져나가도록 스크류 형상의 안내유로가 형성되고, 유입된 나머지는 유입력에 따른 부하를 줄이기 위해 상기 하부 슈트로 통과시키는 통과유로를 갖는 1차 흐름조절부재와;

상기 상, 하부 슈트에 서로 밀어낼려는 척력이 작용되도록 같은 극끼리 마주하게 나란히 끼워져 배치되는 다수의 자력활성부재와;

상기 상, 하부 케이스의 내벽과 자력활성부재 사이의 공간층에 충진되어, 1차 흐름조절부재의 안내유로를 거친 활성화 연료에 다량의 음이온 및 원적외선 복사에너지를 포함시켜 연료분자의 진동 및 회전을 활성화시키는 음이온 발생제재; 및

상기 하부 슈트 내부에 착설되고, 그 외주면에 상기 음이온 발생제재를 거친 활성화된 연료가 하부 슈트의 바이패스 구멍을 통해 배출포트로 배출될 때 연료의 흐름을 분할시켜 더욱 활성화되도록 지그재그로 된 격자형 유로를 갖되, 상기 1차 흐름조절부재의 통과유로를 통과한 나머지 연료를 바로 배출포트로 유출시킴으로서 배출압력에 따른 부하를 줄이도록 통과유로를 갖는 2차 흐름조절부재;를 포함하여 이루어진 특징을 갖는다.

또한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음이온 발생제재는 La₂O₃4.10 중량%, CeO₂8.00 중량%, ZrO₂55.00 중량%, Fe₂O₃0.26 중량%, Nd 4.20 중량%, Pr 1.20 중량%, ThO₂2.9 중량%, Al₂O₃1.00 중량%, SiO₂19.54 중량%, P₂O₅3.20중량%, IGloss0.6 중량%의 조성비를 갖고, 다공성 결정체 알갱이로 형성된 특징을 갖는다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 고안에 따른 연료활성장치의 구성을 보인 분리 사시도이고, 도 3 은 본 고안의 결합상태 측단면도이며, 도 4 의 (a)(b)는 본 고안에서 2차 흐름조절부재를 확대 도시한 사시도 및 정면도이다.

본 고안의 구성은, 상부에 연료탱크(도시안됨)으로부터의 연료를 유입시키는 인입포트()가 형성되고, 전체적으로 원추형상을 갖는 상부 케이스()가 구비된다. 상기 상부 케이스()의 하단부에는 후술되는 하부 케이스와의 대칭 결합을 위한 나사결합부가 형성된다. 상기 상부 케이스(10)는 일반적으로 내식성과 내마모성을 갖는 두랄루민 재질로 이루어짐이 바람직하다.

또한 앞서 기술한 바와 같이 상기 상부 케이스(10)와 나사결합하기 위해 상부 대향측에 별도의 나사결합부가 형성되고, 그 하부에 인입포트(11)로 유입된 연료를 엔진측으로 배출시키기 위한 배출포트(21)를 갖는 하부 케이스(20)가 구비된다. 상기 하부 케이스(20)는 상부 케이스(10)와 거의 동일한 형상을 갖고 재질 또한 상부 케이스(10)에 준한다.

또한 상기 인입포트(11)로부터 배출포트(21)까지 연료의 흐름경로를 구획하되, 상, 하부 측벽에 다수의 바이패스 구멍(30a-1)(30b-1)을 갖는 상, 하부 슈트(30a)(30b)가 구비된다.

또한 상기 인입포트(11)와 근접되도록 상부 슈트(30a) 내부에 착설되고, 외주면에 인입포트(11)로 유입되는 연료의 일부 유속을 증가하여 활성화시켜 바이패스 구멍(30a-1)을 통해 빠져나가도록 스크류 형상의 안내유로(41)가 형성되고, 유입된 나머지는 유입력에 따른 부하를 줄이기 위해 상기 하부 슈트(30b)로 통과시키는 통과유로(42)를 갖는 1차 흐름조절부재(40)가 구비된다.

또한 상기 상, 하부 슈트(30a)(30b)에 서로 밀어내려는 척력이 작용되도록 같은 극끼리 마주하게 나란히 끼워져 배치되는 다수의 자력활성부재(50)가 구비된다.

또한 상기 상, 하부 케이스(10)(20)의 내벽과 자력활성부재(50) 사이의 공간층에, 1차 흐름조절부재(40)의 안내유로(41)를 거친 활성화 연료에 다량의 음이온 및 원적외선 복사에너지를 포함시켜 연료분자의 진동 및 회전을 활성화시키는 음이온 발생제재(60)가 충진된다.

상기 음이온 발생제재(60)는 구체적으로 La₂O₃4.10 중량%, CeO₂8.00 중량%, ZrO₂55.00 중량%, Fe₂O₃0.26 중량%, Nd 4.20 중량%, Pr 1.20 중량%, ThO₂2.9 중량%, Al₂O₃1.00 중량%, SiO₂19.54 중량%, P₂O₅3.20중량%, IGloss 0.6 중량%의 조성비를 갖고, 다공성 결정체 알갱이로 형성됨이 바람직하다.

또한 상기 하부 슈트(30b) 내부에 착설되고, 그 외주면에 상기 음이온 발생제재(60)를 거친 활성화된 연료가 하부 슈트(30b)의 바이패스 구멍(30b-1)을 통해 배출포트(21)로 배출될 때 연료의 흐름을 분할시켜 더욱 활성화되도록 지그재그로 된 격자형 유로(71)를 갖되, 상기 1차 흐름조절부재(40)의 통과유로(42)를 통과한 나머지 연료를 바로 배출포트(21)로 유출시킴으로서 배출압력에 따른 부하를 줄이도록 통과유로(72)를 갖는 2차 흐름조절부재(70)를 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

연료탱크(도시안됨)에 저장된 연료가 상기 상부 케이스(10) 상부에 형성된 인입포트(11)를 통해 유입되면 그 연료의 일부는 1차 흐름조절부재(40)의 외주면에 형성된 안내유로(41)를 따라 일정이상의 유속과 와류형태의 흐름에 의해 상기 연료의 유동력 및 운동에너지가 증가되어 연료자체가 활성화되는데, 유체인 경우 회오리 형상으로 배수되는 것이 가장 이상적이며 배수속도도 빠르다.

한편, 상기 1차 흐름조절부재(40)의 안내유로(41)에 의한 흐름방향을 갖는 일부의 연료는 상부 슈터(30a)의 바이패스 구멍(30a-1)을 통해 케이스(10)(20) 내부로 흘러들어가고, 나머지는 상기 1차 흐름조절부재(40)의 통과유로(42)를 통해 곧바로 하부 슈터(30b)쪽으로 이동한다. 상기 통과유로(42)를 형성한 이유는 인입포트(11)측에 걸리는 연료의 유입부하를 줄이도록 하여 원활한 연료흐름을 유지시키도록 하기 위함이다.

한편, 상부 슈터(30a)의 바이패스 구멍(30a-1)을 통해 나오는 연료는 다공질의 라틴, 악티늄 계역의 원소입자로 구성된 음이온 발생제재(60)를 거치면서 음이온 및 원적외선의 복사에너지를 취하게 되고, 이 과정에서 서로 미는 방향의 척력 자기장이 작용되는 자력활성부재(50)에 의해 활성화상태를 꾸준히 유지시키게 된다.

이 후 활성화상태의 연료는 하부 슈트(30b)의 바이패스 구멍(30b-1)을 통한 흐름으로 이어지고, 2차 흐름조절부재(70)의 격자형 유로(71)에 의해 배출포트(21)로 배출되기 전까지 흐름을 세분화시켜 활성화상태가 이어지도록 한다. 한편, 1차 흐름조절부재(40)의 통과유로(42)를 통한 일부의 흐름은 곧바로 2차 흐름조절부재(70)의 통과유로(72)를 거쳐 배출포트(21)에서 격자형 유로(71)를 거친 활성화된 연료의 일부와 합류하여 배출되는데, 이 또한 연료배출부하를 최소화하여 엔진으로의 연료공급을 원활하게 하기 위함이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같은 본 고안은 본 출원인이 선출원한 특허 제2003-5343호의 기술의 문제점, 즉 연료의 활성화에 주력한 반면 그 활성화된 연료의 원활한 흐름을 제공하지 못한 문제점을 상, 하부 슈트 및 연료 흐름조절부재에 의해 해결하였기 때문에 음이온 및 원적외선의 복사에너지에 의한 연료의 활성화 및 완전연소를 실현함은 물론 연료의 유입부하 및 배출부하가 감소되어 원활한 흐름이 제공되어 운전중 시동이 꺼지게 되는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 상부에 연료탱크로부터의 연료를 유입시키는 인입포트(11)가 형성된 상부 케이스(10)와;

   상기 상부 케이스(10)와 나사결합되어, 인입포트(11)로부터 유입된 연료를 엔진측으로 배출시키도록 배출포트(21)를 갖는 하부 케이스(20)와;

   상기 인입포트(11)로부터 배출포트(21)까지 연료의 흐름경로를 구획하되, 상, 하부 측벽에 다수의 바이패스 구멍(30a-1)(30b-1)을 갖는 상, 하부 슈트(30a)(30b)와;

   상기 인입포트(11)와 근접되도록 상부 슈트(30a) 내부에 착설되고, 외주면에 인입포트(11)로 유입되는 연료의 일부 유속을 증가하여 활성화시켜 바이패스 구멍(30a-1)을 통해 빠져나가도록 스크류 형상의 안내유로(41)가 형성되고, 유입된 나머지는 유입력에 따른 부하를 줄이기 위해 상기 하부 슈트(30b)로 통과시키는 통과유로(42)를 갖는 1차 흐름조절부재(40)와;

   상기 상, 하부 슈트(30a)(30b)에 서로 밀어낼려는 척력이 작용되도록 같은 극끼리 마주하게 나란히 끼워져 배치되는 다수의 자력활성부재(50)와;

   상기 상, 하부 케이스(10)(20)의 내벽과 자력활성부재(50) 사이의 공간층에 충진되어, 1차 흐름조절부재(40)의 안내유로(41)를 거친 활성화 연료에 다량의 음이온 및 원적외선 복사에너지를 포함시켜 연료분자의 진동 및 회전을 활성화시키는 음이온 발생제재(60); 및

   상기 하부 슈트(30b) 내부에 착설되고, 그 외주면에 상기 음이온 발생제재(60)를 거친 활성화된 연료가 하부 슈트(30b)의 바이패스 구멍(30b-1)을 통해 배출포트(21)로 배출될 때 연료의 흐름을 분할시켜 더욱 활성화되도록 지그재그로 된 격자형 유로(71)를 갖되, 상기 1차 흐름조절부재(40)의 통과유로(42)를 통과한 나머지 연료를 바로 배출포트(21)로 유출시킴으로서 배출압력에 따른 부하를 줄이도록 통과유로(72)를 갖는 2차 흐름조절부재(70);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료활성장치.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 음이온 발생제재(60)는 La₂O₃4.10 중량%, CeO₂8.00 중량%, ZrO₂55.00 중량%, Fe₂O₃0.26 중량%, Nd 4.20 중량%, Pr 1.20 중량%, ThO₂2.9 중량%, Al₂O₃1.00 중량%, SiO₂19.54 중량%, P₂O₅3.20중량%, IGloss 0.6 중량%의 조성비를 갖고, 다공성 결정체 알갱이로 형성됨을 특징으로 하는 연료효율 및 배기가스의 청정상태를 향상시키는 연료 활성장치.