KR200377990Y1 - 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내주면에 나사홈을 형성한 보스를 가진 방전 파이프와; 외주면에 다수개의 전극단을 가진 원형링 모양의 전극체와; 상기 전극체의 상부와 연결된 도전체와; 상기 도전체의 외주면에 도포된 피복체와; 상기 전극체와 도전체의 연결 부위 및 피복체의 하부를 감싸며, 외주면 상부에 상기 보스에 결합되는 나사부를 가진 파이프 모양의 절연체를 포함함을 특징으로 하는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 제공한다.

Description

차량 엔진의 연소 효율 개선 장치{COMBUSTION EFFICIENCY IMPROVEMENT DEVICE FOR VEHICLE ENGINE}

본 고안은 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치에 관한 것으로서, 특히 차량 엔진의 에어 클리너와 흡기 매니폴드의 공기 이동 경로상에 설치되어 연소 효율 향상 및 배기가스 저감 효과를 얻을 수 있는 연소 효율 개선 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 내연 기관은 실린더 안에서 연료를 폭발/연소시켜 연소 가스를 발생시키고 이를 이용하여 동력을 발생시키는 열기관으로서, 엔진 내의 연소실에 액체 또는 기체 연료가 들어가서 공기와 함께 연소되어 열에너지를 역학 에너지로 변화시키는 것이다.

종래의 내연 기관은 연료의 불완전 연소로 인해 연소 효율이 70% 내외로 낮아 에너지 자원을 효율적으로 활용하지 못하고 있으며, 연소되지 못한 연료들은 완전히 기화되지 못한 상태에서 그대로 배기 가스로 배출되어 환경 오염의 주요 원인이 되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은 엔진 내부로 공급되는 공기의 질을 향상시켜, 연소 효율은 높이고 배기 가스의 오염 물질 배출량은 현저히 감소시키는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 내주면에 나사홈을 형성한 보스를 가진 방전 파이프와; 외주면에 다수개의 전극단을 가진 원형링 모양의 전극체와; 상기 전극체의 상부와 연결된 도전체와; 상기 도전체의 외주면에 도포된 피복체와; 상기 전극체와 도전체의 연결 부위 및 피복체의 하부를 감싸며, 외주면 상부에 상기 보스에 결합되는 나사부를 가진 파이프 모양의 절연체를 포함함을 특징으로 하는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 제공한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안인 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치의 장착 부위를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 고안의 바람직한 제1실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 나타낸 내부 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 바람직한 제1실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치(100)는 방전 파이프(110), 전극체(120), 도전체(130), 피복체(140) 및 절연체(150)를 포함한다. 상기 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치(100)는 에어 클리너(A)와 엔진(E) 사이의 공기 이동 경로상에 설치된다. 즉, 상기 에어 클리너(A) 출구(전단)나 내부 또는 흡기 매니폴드와 같은 엔진(E) 입구에 설치할 수도 있고, 바람직하게는 에어 클리너(A)와 엔진(E) 사이에 설치된 에어 호스(H) 사이에 설치된다.

상기 방전 파이프(110)는 도전 재질로 이루어진 파이프형의 부재이며, 전원 공급시 - 고전압이 인가되는 부분이다. 상기 방전 파이프(110)는 내주면에 나사홈을 형성한 보스(112)를 가진다. 응용예에 따라서는, 상기 방전 파이프(110)의 끝단에 숫나사를 가공하고 흡기 매니폴드의 끝단에 암나사를 가공하여 상호 결합할 수도 있다.

상기 전극체(120)는 도전 재질로 이루어진 원형링 모양의 부재이며, 전원 공급시 + 고전압이 인가되는 부분이다. 상기 전극체(120)는 외주면에 다수개의 전극단(122)을 가진다. 상기 전극단(122)은 전극체(120) 외주면 전체에 걸쳐 조밀하게 형성된다. 상기 전극체(120)는 구리, 알루미늄, 텅스텐 재질을 사용할 수 있으며, 방전 효과를 높이기 위해 표면에 금코팅 처리 혹은 백금코팅 처리를 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극체(120)는 공기 흐름을 방해하지 않도록 가능한한 얇게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 도전체(130)는 차량의 전원 공급부(배터리)와 전극체(120) 사이를 전기적으로 연결하는 부분이다. 상기 도전체(130)는 일단은 전원 공급부와 연결되고, 타단은 전극체(120)의 상부와 연결된다.

상기 피복체(140)는 도전체(130)를 보호하는 부분이다. 상기 피복체(140)는 도전체(130)의 외주면에 도포된다.

상기 절연체(150)는 전극체(120)와 도전체(130)의 연결 부위 및 피복체(140)의 하부를 감싸 보호하는 파이프 모양의 절연 부재이다. 상기 절연체(150)는 외주면 상부에 상기 방전 파이프(110)의 보스(112)에 결합되는 나사부(152)를 가진다. 상기 절연체(150)는 방전 파이프(110) 내부의 공기 흐름을 방해하지 않도록 가능한한 직경을 최소화하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 절연체(150)는 생산성과 경제성이 뛰어난 PVC, 에폭시 수지 등의 재질로 구성할 수도 있으나, 세라믹 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 고안의 바람직한 제2실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 나타낸 내부 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 바람직한 제2실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치(200)는 방전 파이프(210), 절연체(220), 도전체(230), 전극체(240) 및 피복체(250)를 포함한다. 상기 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치(200)는 제1실시예와 마찬가지로 도 1에서와 같이 에어 클리너(A)와 엔진(E) 사이의 공기 이동 경로상에 설치된다. 즉, 상기 에어 클리너(A) 출구(전단)나 내부 또는 흡기 매니폴드와 같은 엔진(E) 입구에 설치할 수도 있고, 바람직하게는 에어 클리너(A)와 엔진(E) 사이에 설치된 에어 호스(H) 사이에 설치된다.

상기 방전 파이프(210)는 도전 재질로 이루어진 파이프형의 부재이며, 전원 공급시 - 고전압이 인가되는 부분이다. 상기 방전 파이프(210)는 내주면에 나사홈을 형성한 보스(212)를 가진다. 응용예에 따라서는, 상기 방전 파이프(210)의 끝단에 숫나사를 가공하고 흡기 매니폴드의 끝단에 암나사를 가공하여 상호 결합할 수도 있다.

상기 절연체(220)는 도전체(230)와 전극체(240) 접속 부위 및 피복체(250)의 하부를 감싸 보호하는 파이프 모양의 절연 부재이다. 상기 절연체(220)는 외주면에 상기 보스(212)에 결합되는 나사부(221)를 가지며 하단에 전극체 결합홈(222)을 구비한 절연체 바디(224)와, 상기 절연체 바디(224)의 상부에 형성한 절연체 헤드(226)로 이루어진다. 또한, 상기 절연체(220)는 PVC, 에폭시 수지 등의 재질로 구성할 수도 있으나, 세라믹 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 상기 절연체(220)는 전극체(240)와 도전체(230)의 견고한 결합을 위해 체결홀(228)과 체결품(229)을 추가로 구비한다.

상기 도전체(230)는 하부가 상기 절연체(220)에 내장되어 차량의 전원 공급부(배터리)와 전극체(240) 사이를 전기적으로 연결하는 부분이다.

상기 전극체(240)는 도전 재질로 이루어진 원형링 모양의 부재이며, 전원 공급시 + 고전압이 인가되는 부분이다. 상기 전극체(240)는 절연체(220)의 전극체 결합홈(222)에 결합되어 도전체(230)와 접속하며, 외주면에 다수개의 전극단(242)을 가진다. 상기 전극체(240)는 방전 효과를 높이기 위해 표면에 금코팅 처리 혹은 백금코팅 처리를 하는 것이 바람직하다.

상기 피복체(250)는 도전체(230)를 보호하는 부분이다. 상기 피복체(250)는 도전체(230)의 외주면에 도포된다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치의 작동 과정을 도 2 및 도 3을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

엔진 시동후 엔진 내부로 외부 공기가 유입되기 시작하면, 배터리 전원이 도전체(130, 230)를 통해 공급되어 전극체(120, 240)에는 - 고전압이, 방전 파이프(110, 210)에는 + 고전압이 인가된다. 이어, 상기 전극체(120, 240)의 전극단(122, 242)들로부터 방전 파이프(110, 210) 쪽으로 플라즈마 방전이 발생하고, 이로 인해 공기 중의 불순 물질을 분해하는 래디컬이 형성된다.

또한, 이때 유입되는 공기와 플라즈마 방전으로 인한 전자선이 직각 방향으로 만나 공기의 흐름을 원활히 함으로써 균일한 풍속을 갖는 공기가 엔진에 유입되게 하여 엔진의 연소 효율을 높이게 된다. 본 고안의 전극체(120, 240)는 거의 원형에 가까운 형태를 가지고 있으므로, 방전 파이프(110, 210) 내부 전체에 걸쳐 고른 플라즈마 방전이 가능하며, 그에 따라 래디컬 형성 면적이 넓어져 불순 물질을 분해하는 능력이 뛰어나다. 또한, 플라즈마 방전에 의해 생성된 오존(O₃)이 일산화탄소(CO)나 일산화질소(NO)와 결합하면서 새로운 산소가 발생하여 엔진의 연소 효율 향상을 돕는다.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치는 엔진 내부로 공급되는 공기의 흐름을 원활히 하고, 새로운 산소를 발생시킬 뿐만 아니라 불순 물질을 분해함으로써, 연소 효율은 높이고 배기 가스의 오염 물질 배출량은 현저히 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 고안의 실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치는 거의 원형에 가까운 전극체를 사용하여 방전 파이프를 통과하는 공기의 전영역에 걸쳐 고른 플라즈마 방전 효과를 미치게 하며, 전극체 및 절연체에 의한 공기 흐름 저하를 최소화하여 연소 효율 향상에 도움을 주는 효과가 있다.

도 1은 본 고안인 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치의 장착 부위를 나타낸 개략도,

도 2는 본 고안의 바람직한 제1실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 나타낸 내부 구성도,

도 3은 본 고안의 바람직한 제2실시예에 따른 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치를 나타낸 내부 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(도 2)

110 : 방전 파이프 120 : 전극체

130 : 도전체 140 : 피복체

150 : 절연체

(도 3)

210 : 방전 파이프 220 : 절연체

230 : 도전체 240 : 전극체

250 : 피복체

Claims (4)

1. 내주면에 나사홈을 형성한 보스를 가진 방전 파이프와;

   외주면에 다수개의 전극단을 가진 원형링 모양의 전극체와;

   상기 전극체의 상부와 연결된 도전체와;

   상기 도전체의 외주면에 도포된 피복체와;

   상기 전극체와 도전체의 연결 부위 및 피복체의 하부를 감싸며, 외주면 상부에 상기 보스에 결합되는 나사부를 가진 파이프 모양의 절연체를 포함함을 특징으로 하는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 절연체는 세라믹으로 이루어짐을 특징으로 하는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치.
3. 내주면에 나사홈을 형성한 보스를 가진 방전 파이프와;

   외주면에 상기 보스에 결합되는 나사부를 가지며 하단에 전극체 결합홈을 구비한 절연체 바디와, 상기 절연체 바디의 상부에 형성한 절연체 헤드로 이루어진 절연체와;

   하부가 상기 절연체에 내장된 도전체와;

   상기 절연체의 전극체 결합홈에 결합되어 도전체와 접속하며, 외주면에 다수개의 전극단을 가진 원형링 모양의 전극체와;

   상기 도전체의 외주면에 도포된 피복체를 포함함을 특징으로 하는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 절연체 바디의 하부에 형성한 체결홀과;

   상기 체결홀에 결합되어 전극체와 도전체의 접속을 고정시키는 체결품을 추가로 구비함을 특징으로 하는 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치.