KR20050122431A - 연료 기화율 증대 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 구성에 의하여 기화기로 공급되는 연료의 기화율을 증대시킬 수 있는 연료 기화율 증대 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 연료 흡입구와 연료 배출구를 구비하며 연료 이송의 연결 통로인 연료관, 상기 연료관의 외주면에 설치되어 상기 연료관 내부에 자기장을 형성하는 복수의 영구 자석(permanent magnet), 및 상기 영구 자석과 교대로 상기 연료관의 외주면에 설치되어, 상기 연료관 내부로 원적외선을 방사하는 복수의 원적외선 방사 세라믹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면, 기화기로 공급되는 연료의 기화율을 높여서 연소율을 높이고 연료를 절감할 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 기화율 증대 장치에 관한 것으로, 특히 연료관 내를 통과하는 연료에 대하여 연료관 외부에서 자기에너지와 원적외선 전자파를 공급하여 연료 분자를 활성화하고 이온화시켜 플라즈마 상태를 발생시킴으로서 기화 효율을 높이기에 적당하도록 한 연료 기화율 증대 장치에 관한 것이다.
일반적으로 현재 주된 에너지원으로 사용되고 있는 연료는 석유 연료이다. 이러한 석유 연료는 저장량의 한계로 인하여 이를 대체할 수 있는 새로운 에너지원의 개발과 함께 석유 연료의 효율적 이용을 위한 이용 개선의 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 석유 연료의 효율을 증대시키기 위한 방법으로 지금까지 큰 비중을 차지하지 못하였던 낮은 질의 화석 연료 즉, 휘발성이 낮은 고비등점의 석유 연료 등을 보다 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.
도 1에는 일반적인 연료 공급 장치의 블록 구성도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연료를 저장하고 있는 연료 탱크(2)와, 연료 탱크(1)에서 공급되는 연료의 통로인 연료관(1)과, 상기 연료관(1)으로부터 유입되는 액체 연료를 기화시키는 기화기(3)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 일반적인 연료 공급 장치에 의하면, 연료 탱크(1)의 연료는 액상으로 연료관(1)을 통해서 기화기(3)로 유입되는데, 기화기(1)에서는 유입된 액상의 연료를 기화시킨다.
따라서, 일반적인 종래 기술에 의한 연료 공급 장치에 의하는 경우, 만족할 정도의 기화가 잘 일어나지 않고 특히, 연료가 고비등점의 석유 연료 등인 경우에는 기화율이 더욱 떨어진다.
기화율이 낮아지는 결과, 연소 효율이 떨어지고, 그로 인해 배기 가스의 배출량이 많아지는 문제점이 생긴다. 뿐만 아니라, 연소 효율이 낮아지기 때문에 동일한 일을 하기 위해서 공급되는 연료를 증가시켜야 하고, 그로 인해 연료 비용이 증가하는 문제점도 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 연료 공급 탱크에서 기화기로 연료를 공급하는 과정에서, 연료에 자기 에너지와 원적외선 전자파를 공급하여 연료를 구성하는 분자를 여기시키고 플라즈마 상태를 만들어서 기화율을 증대시키기에 적당하도록 한 연료 기화율 증대 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 연료관 외부에 영구 자석과 원적외선 방사 세라믹을 구비함으로써 간단한 구성에 의하여 연료의 기화율을 증대시킬 수 있는 연료 기화율 증대 장치에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연료 공급 장치에서 공급되는 연료의 기화율을 높임으로서 원활한 연소를 수행시켜 연소 효율을 높일 수 있는 연료 기화율 증대 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연료 공급 장치에서 공급되는 연료의 기화율과 연소 효율을 높임으로써 배출되는 가스의 양을 저감시키기에 적당하도록 한 연료 기화율 증대 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연소 효율을 높임으로써 궁극적으로 연료를 절감시키기에 적당하도록 한 연료 기화율 증대 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 연료 기화율 증대 장치는, 연료 흡입구와 연료 배출구를 구비하며 연료 이송의 연결 통로인 연료관, 상기 연료관의 외주면에 설치되어 상기 연료관 내부에 자기장을 형성하는 복수의 영구 자석(permanent magnet), 및 상기 영구 자석과 교대로 상기 연료관의 외주면에 설치되어, 상기 연료관 내부로 원적외선을 방사하는 복수의 원적외선 방사 세라믹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
다음은 본 발명인 연료 기화율 증대 장치의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 2의 (a)에는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 2의 (b)에는 도 2의 (a)의 A-A' 단면도가 도시되어 있다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치는, 연료관(10)과 복수의 영구 자석(20)과 복수의 원적외선 방사 세라믹(30)을 포함하여 구성된다.
연료관(10)은 연료 흡입구(10a)와 연료 배출구(10b)를 구비하여 연료 이송의 연결 통로로서, 바람직하게는 동관으로 구현된다. 상기 연료 흡입구(10a)는 연료 탱크(미도시)에 연결되고 상기 연료 배출구(10b)는, 예컨대 기화기(미도시)에 연결된다.
상기 영구 자석(20)은 중공부를 구비한 링 형상으로 구현되어 상기 연료관(10)의 외주면에 끼워져서 상기 연료관(10)에 결합되고, 상기 연료관(10)의 내부(즉 중공부)에 자기장을 발생시켜서 연료관(10)을 흐르는 연료에 자기 에너지를 공급한다. 또한, 상기 영구 자석(20)은 페라이트계 영구 자석으로 구현되어서 약 1200Gauss 이상의 자기장을 발생한다.
상기 원적외선 방사 세라믹(30)은 상기 영구 자석(20)과 마찬가지로 중공부를 구비한 링 형상으로 구현되어 상기 영구 자석(20)에 교대로 위치하여 상기 연료관(10)의 외주면에 끼워져서 연료관(10)에 결합되어 있다. 상기 원적외선 방사 세라믹(30)은 원적외선을 방사하는 세라믹으로 구성되어서 상기 연료관(10) 내를 흐르는 연료에 원적외선을 방사하여 연료의 분자를 여기시킨다.
한편, 원적외선 방사 세라믹(30)을 구성하는 세라믹 성분은 본원 발명의 출원 전 당업자에 있어서는 공지된 기술이므로 상세한 구성에 대해서는 설명하지 않는다.
도 3의 (a)에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 3의 (b)에는 도 3의 (a)의 B-B' 단면도가 도시되어 있다.
도 3 도시의 연료 기화율 증대 장치는 도 3 도시의 연료 기화율 증대 장치에서 희토류 세라믹(32)을 더 포함하여 구성된다.
상기 희토류 세라믹(32)은 링 형상으로 구현되어 상기 연료관의 외주면에 끼움 체결되는데, 짝수 번째 위치하는 원적외선 방사 세라믹(30)을 대체하여 위치한다.
상기 희토류 세라믹(32)은 정전자장(electromagnetostatic field)을 생성하여 상기 연료관(10) 내의 연료에 정전자장을 작용하여 연료 분자를 전기 분해시킴과 동시에 자기에너지를 공급한다.
한편, 상기 희토류 세라믹(32)의 구성 성분은 본원 발명의 출원 전 당업자에게 널리 알려진 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4의 (a)에는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 도 4의 (a)의 C-C' 단면도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 연료 기화율 증대 장치는, 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 및 희토류 세라믹(32)이 순차적으로 반복하여 연료관(10)에 끼워져서 결합되어 있다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 일부 파단 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 D-D'의 단면도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 5의 E-E'의 단면도가 도시되어 있다.
도 5 ~ 도 7에 도시된 연료 기화율 증대 장치는, 반대 방향 자극(SN - NS)을 갖는 2개의 링 형상의 영구 자석(20)이 한 조(set)로 연료관(10)의 '전단'(연료 흡입구(10a)쪽에서 시작하여 연료관(10) 길이의 반까지의 부분을 의미하며, 이는 본원 명세서 전체에서 동일한 의미이다)에 위치하며, 동일 방향 자극(SN - SN)을 갖는 2개의 링 형상의 영구 자석(20)이 한 조로 연료관(10)의 '후단'(연료관의 전단의 나머지 부분을 의미하며, 이하 같다)에 위치한다.
상기와 같이 2개의 영구 자석의 자극 방향을 반대로 하는 이유는 상호 척력을 작용시켜서 연료관(10) 내의 연료 분자에 압축력을 작용시키기 위함이다. 또한, 반대 극성(SN - NS)으로 인하여 영구 자석(20) 간에는 척력이 작용하고 그 결과, 영구 자석 사이에 있는 원적외선 방사 세라믹에서 방사하는 원적외선의 방사율을 더욱 높이게 된다.
그리고, 원적외선 방사 세라믹(30)과 희토류 세라믹(32)은 영구 자석(30a, 30b) 사이에 각각 2중으로 겹쳐 위치하여, 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 영구 자석(20), 및 희토류 세라믹(32)의 순서로 반복하여 상기 연료관(10)의 외주면에 결합되어 있다.
그리고, 바람직하게는, 상기 연료관(10)의 중공부의 중심에는 나선 롯드(helix rods)(40)가 지지 부재(42)의 지지에 의하여 더 포함하여 구성된다.
상기 나선 롯드(40)는 연료 흡입구(10a)로부터 입력되는 연료의 흐름을 와류 또는 소용돌이(vortex) 흐름을 발생시킨다.
그리고, 바람직하게는 상기 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 및 상기 희토류 세라믹(32)을 외포하는 케이싱(50)을 더 포함하여 구성된다. 상기 케이싱(50)은 상기 연료관(10)에 끼움 체결된 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 및 상기 희토류 세라믹(32)을 외포하여 유동을 방지하며 외부 환경으로부터 보호한다.
바람직하게는, 상기 케이싱(50)과 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 및 상기 희토류 세라믹(32) 사이에는 예컨대, 석면 테이프 등의 완충 부재(60)가 개재된다. 상기 완충 부재(60)는 상기 원적외선 방사 세라믹(30), 및 상기 희토류 세라믹(32)이 케이싱(50)과의 부딪힘 마찰 등으로 인한 충격, 파손 등을 방지한다.
그리고, 상기 케이싱(50)의 외주면에는 접지 단자(70)가 구비됨이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 의한 접지 단자(70)는 상기 케이싱(50) 외주면의 연료 흡입구(10a) 쪽의 일 측과 연료 배출구(10b) 쪽의 일 측에 스포트 웰딩(Spot Welding) 방식으로 장착되어 있다. 상기 접지 단자(70)에는 접지를 위한 리드선이 연결되어 케이싱(50)에 형성되는 전하가 접지된다.
다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명인 연료 기화율 증대 장치의 작용에 대하여 기술한다. 이하에서 기술하는 본 발명에 의한 작용은 도 5 ~ 도 7 도시의 실시예를 기초로 설명한다.
먼저, 연료 탱크(미도시)의 예컨대 석유와 같은 연료가 연료 흡입구(10a)를 통해서 연료관(10)으로 유입된다.
불활성 탄화수소계 고가 수소 이온 결합 물질인 석유 연료가 연료관(10)으로 유입되면, 영구 자석(20)에 의한 자기장 내에서의 자기력과 원적외선 방사 세라믹(30)에 의한 원적외선 전자파의 침투로 인하여 탄화수소계 분자 집단이 미세 분자로 쪼개지고, 쪼개진 분자의 탄화 수소계 분자의 수소 이온 고리가 끊어진다.
이에 더하여, 나선 롯드(40)에 의한 연료 흐름의 와류 현상과 보텍스 현상에 의해 분자들은 더욱 교란되고, 상기와 같은 영구 자석(20)의 반대 극성 배치에 의하여 연료관 내를 흐르는 연료의 분자들은 압축력을 받아서 더욱 교란되고, 분자의 내의 전자의 가속도는 더욱 증가하게 된다.
또한, 희토류 세라믹(32)에서 방사하는 정전자기장에 의하여 전기 분해가 진행되고, 동일 극성의 영구 자석에 의한 자기장 형성에 의해 전자들은 더욱 가속을 받는다.
그리고, 상기와 같이 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 영구 자석(20), 및 희토류 세라믹(32)이 순차적으로 반복되어 있는 구조로 되어 있기 때문에, 상기와 같은 분자의 활성 미세화 과정, 수소 이온화 과정, 및 전자의 가속화 단계 등이 반복 수행되면서 연료의 이온화 상태는 더욱 활성화된다.
상기와 같은 영구 자석(20), 원적외선 방사 세라믹(30), 및 희토류 세라믹(32)의 연료에 대한 작용에 의해서 연료는 이온화 상태의 양전하와 전자 상태를 유지한 채로 기화기(미도시)로 유입되어서 기화 효율을 높이게 된다.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치를 U자형 연료관(10')의 전단과 후단에 각각 설치한 경우가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치를 S자형 연료관(10'')의 전단과 후단 그리고 중간에 각각 설치한 경우가 도시되어 있다.
도 8 및 도 9 도시의 본 발명의 응용 실시예의 경우는, 연료관이 긴 경우에 응용될 수 있는 경우로서, U자형 연료관(10')의 경우에는 각각 전단과 후단에, 그리고 S자형 연료관(10'')의 경우에는 각각 전단과 가운데와 후단에 본 발명에 의한 기화율 증대 장치를 다단으로 설치하여, 유입된 액상 연료를 더욱 원활하게 기화시키도록 한 구성이다..
상기 본 발명의 일 실시예에서는 도 5 내지 도 7을 기초로 설명하였으나, 도 2 내지 도 4에 기초한 본원 발명의 실시예의 경우에서도 동일하게 실시될 수 있을 것이다.
상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
상기와 같은 구성과 동작 과정을 가지는 본 발명인 연료 기화율 증대 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 연료 탱크에서 기화기로 이동되는 연료를 양전하의 이온과 전자로 분리함으로써 기화기에서서의 기화율이 커지는 효과가 있다.
둘째, 연료관 외주면에 링 형상의 영구 자석과 원적외선 방사 세라믹 및 희토류 세라믹을 끼워 설치함으로서 간단한 구성만으로도 기화율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 기화기에서의 기화율을 증대시킴으로서 연료 연소 효율이 높아지는 효과가 있다.
넷째, 연료의 연소 효율이 높아짐으로써 배출되는 배기 가스가 최소로 되고, 그 결과 친환경적 연료 공급장치 구현을 이룰 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 소정 공급된 연료로 연소 효율을 높일 수 있으므로 연료가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 연료 공급 장치의 블록 구성도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 사시도이고, 도 2의 (b)는 (a)의 A-A' 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 사시도이고, 도 3의 (b)는 (a)의 B-B' 단면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 사시도이고, 도 4의(b)는 (a)의 C-C' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 연료 기화율 증대 장치의 일부 파단 사시도이다.
도 6은 도 4의 D-D'의 단면도이다.
도 7은 도 5의 E-E'의 단면도이다.
도 8은 도 5에 의한 연료 기화율 증대 장치를 U자 연료관에 구현한 경우의 예이다.
도 9는 도 5에 의한 연료 기화율 증대 장치를 S자 연료관에 구현한 경우의 예이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10, 10', 10'' ; 연료관 20 ; 영구 자석
10a ; 연료 흡입구 10b ; 연료 배출구
30 ; 원적외선 방사 세라믹 32 ; 희토류 세라믹
40 ; 나선형 롯드 42 ; 지지 부재
50 ; 케이싱 60 ; 완충 부재
70 ; 접지 단자
Claims (10)
- 연료 흡입구와 연료 배출구를 구비하며 연료 이송의 연결 통로인 연료관;상기 연료관의 외주면에 설치되어 상기 연료관 내부에 자기장을 형성하는 복수의 영구 자석(permanent magnet); 및,상기 영구 자석과 교대로 상기 연료관의 외주면에 설치되어, 상기 연료관 내부로 원적외선을 방사하는 복수의 원적외선 방사 세라믹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 영구 자석과 상기 원적외선 방사 세라믹은 각각 상기 연료관의 외주면에 끼움 설치되도록 중공부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 복수의 원적외선 방사 세라믹의 짝수 번째 위치에서, 상기 연료관의 외주면에 끼움 설치되도록 중공부를 구비하여 상기 연료관 내부에 정전자장(electromagnetostatic field)을 형성하는 희토류 세라믹이 상기 짝수 번째 원적외선 방사 세라믹을 대체하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 복수의 원적외선 방사 세라믹과 동수로 상기 원적외선 방사 세라믹과 영구 자석에 개재되어 상기 연료관의 외주면에 끼움 설치되도록 중공부를 구비하고, 정전자장을 형성하는 희토류 세라믹이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 2 내지 청구항 4 중의 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석은,상호 반대 방향 자극을 갖는 2개의 영구 자석으로 구성되는 소정 개의 영구 자석; 및,상기 소정 개의 영구 자석 외의 영구 자석은 상호 동일 방향 자극을 갖는 2개의 영구 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 5에 있어서, 상기 영구 자석은,상기 반대 방향 자극을 갖는 소정 개의 영구 자석은, 상기 연료 흡입구로부터 순차적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 2 내지 청구항 4 중의 어느 하나의 청구항, 또는 청구항 5에 있어서,상기 연료관의 내주면에 설치되는 복수의 지지 부재; 및,상기 지지 부재에 의해 지지되어 상기 연료관의 중공부에 위치하여, 유입되는 연료의 흐름을 나선 흐름(Helix Flow)으로 만드는 와류 생성 부재가 더 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 5에 있어서,상기 연료관의 내주면에 설치되는 복수의 지지 부재; 및,상기 지지 부재에 의해 지지되어 상기 연료관의 중공부에 위치하여, 유입되는 연료의 흐름을 나선 흐름으로 만드는 와류 생성 부재가 더 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 영구 자석, 상기 원적외선 방사 세라믹, 및 상기 희토류 세라믹을 외포하는 케이싱을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 영구 자석, 원적외선 방사 세라믹, 및 희토류 세라믹과 상기 케이싱에 개재되는 완충 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 기화율 증대 장치.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Country Status (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100824267B1 (ko) * | 2007-04-06 | 2008-04-24 | 이용상 | 내연기관용 연료 절약기 |
| KR100943622B1 (ko) * | 2009-07-13 | 2010-02-24 | 안수길 | 연료 절감기 |
| KR101532192B1 (ko) * | 2015-01-20 | 2015-06-29 | 조병옥 | 에너지 절감 및 질소 산화물 감소 장치 |
| CN105649831A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-06-08 | 广州市创博环保科技有限公司 | 一种悬动分子放效器 |
| WO2018120485A1 (zh) * | 2016-12-31 | 2018-07-05 | 徐杰 | 一种用于汽油机的节能减排装置 |
-
2004
- 2004-06-24 KR KR1020040047530A patent/KR20050122431A/ko not_active Application Discontinuation
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