KR20090010964U - 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치에 관한 것이다.

본 고안은 자동차 엔진 등에 공급되어 연소되는 유류 등을 이온화하여 연소효율을 향상시키기 위한 것으로, 영구자석을 이용하여 액체를 이온화시키는 이온화장치에 있어서, 액체가 통과되는 비철파이프의 양측에 N극과 S극이 서로 마주보게 배치하여 자기회로가 형성된 한 쌍의 영구자석을 복수 쌍으로 설치하되 한 쌍의 영구자석에 의한 하나의 자기회로가 비철파이프를 관통하는 2개의 자장을 형성시킨 것을 특징으로 하는 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치를 제공하며, 영구자석의 양 자극을 이용하게 되므로 영구자석의 이용율이 향상되는 효과가 있다.

영구자석, 이온화장치, 연료, 액체

Description

영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치{An ionized device of liquid using both magnetic pole of permanent magnet}

본 고안은 영구자석을 이용한 액체 이온화장치에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진 등에 공급되어 연소되는 유류를 이온화하여 연소효율을 향상시킬 수 있는 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관에 공급되어 연소되는 유류는 휘발유(gasoline)와 경유(diesel fuel) 등이 있으며, 이들 유류는 석유계통의 연료로서 그 주성분은 탄화수소화합물로 되어 있다. 이러한 연료가 내연기관에서 연소될 때에는 인젝터를 통하여 연소실에 분사되어 써지 탱크로부터 공급되는 공기와 혼합되어 연소된다.

이때, 보다 완전한 연소를 위하여 유류와 공기의 혼합상태가 완전하게 이루어지도록 전자적인 제어를 하고 있지만, 엔진의 특성 및 주행환경 변화와 제어상의 오차로 인한 공기와 연료의 혼합불량에 따라 연소효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 한 방법으로는 배기가스의 열을 이용하여 연료와 혼합되는 공기의 온도를 높여 혼합함으로써 연료의 기화정도를 향상시 키거나, 분사되는 연료에 초음파를 가하여 매우 작은 입자로 무화시키는 방법 등을 이용하여 연료의 연소효율을 향상시키거나, 혼합효율을 향상시키는 방법으로 인젝터의 구조, 흡기 매니폴드, 실린더의 연소실 형태를 개선하는 방법을 채택하고 있었다.

그런데, 이러한 종래의 방법 등은 엔진의 최적조건에서는 연소효율을 향상시켜 주는 이점이 있지만 과부하가 걸리는 등의 다른 조건하에서는 오히려 연소효율이 저하되는 문제점이 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 등록실용신안공보 공고번호 제20-0188787호에는 감자방지기능을 갖는 영구자석을 이용한 유류이온화장치가 개시되어 있고, 공개특허공보 공개번호 제2006-0005804호에는 연속이온화에 의한 고준위 이온화장치가 개시되어 있다.

이와 같이 개시된 기술을 보면, 등록실용신안공보 공고번호 제20-0188787호의 감자방지기능을 갖는 영구자석을 이용한 유류이온화장치는 내연기관의 연료로 이용되는 연료의 주성분인 탄화수소화합물을 이온화시켜서 공기와 이상적으로 혼합되게 하여 연소효율을 극대화시켜 주기 위한 것으로, 유류가 통과하는 호스(1)와, 이 호스(1)의 외주에 결합되도록 중앙에 그 길이방향을 따라 지지구멍(3)이 형성되고 지지구멍(3)과 직교하도록 두 결합구멍(4)이 형성되는 한 쌍의 하우징(2)과, 이 하우징(2)의 결합구멍(4)에 각각 결합되는 영구자석(10) 및 자기집속강자성체(9)와, 한 쌍의 하우징(2)의 외주면에 부착되도록 하우징(2)의 곡률과 동일한 굴곡을 가지는 두 판형 강자성체(11)로 이루어진 영구자석을 이용한 유류이온화장치를 구 비하고 있다.

또한, 공개특허공보 공개번호 제2006-0005804호의 연속이온화에 의한 고준위 이온화장치는 유류가 일정한 속도로 진행할 때 구분이 확실한 자속파형을 여러 번 자르도록 하여 고준위이온을 얻도록 한 것으로, 유류가 통과하는 파이프(2)의 외주에 영구자석(3)의 N극과 S극이 서로 마주 보도록 여러 쌍의 영구자석(3)이 고정틀(4)에 설치되며, N극은 N극끼리 S극은 S극끼리 일정한 간격으로 배열하여 고준위이온이 발생하도록 여러 번 이온화시키는 연속이온화에 의한 고준위 이온화장치를 구비하고 있다.

그러나 위와 같은 종래의 유류이온화장치는 유류 등의 액체가 통과하는 파이프의 단면에 영구자석의 한쪽의 자극만을 접촉시켜 이용하게 되어 있으므로 영구자석의 이용율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 영구자석을 이용하여 유류 등의 액체를 이온화하는 장치에 있어서, 영구자석의 양 자극을 모두 이용하게 함으로써 한쪽의 자극만을 이용한 종래의 액체 이온화장치에 비해 영구자석의 이용율을 향상시킨 액체 이온화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 액체 이온화장치는 영구자석을 이용하여 액체를 이온화시키는 이온화장치에 있어서, 액체가 통과되는 비철 파이프의 양측에 N극과 S극이 서로 마주 보게 배치하여 자기회로가 형성된 한 쌍의 영구자석을 복수 쌍으로 설치하되 한 쌍의 영구자석에 의한 하나의 자기회로가 비철파이프를 관통하는 2개의 자장을 형성시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 액체가 통과되는 비철파이프의 양측에 N극과 S극이 서로 교호로 되게 영구자석을 배치하여 비철파이프를 관통하는 자장을 다수 개로 형성시킨 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 유류 등의 액체가 통과되는 비철파이프의 양측에 배열된 영구자석의 양 자극을 이용하게 되어 영구자석에 의한 자기회로가 비철파이프를 관통하는 여러 개의 자장을 형성하게 되므로 영구자석의 이용율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 고안에 따른 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치의 일실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도이며, 도 2는 본 고안에 따른 액체 이온화장치를 개략적으로 나타낸 횡단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

먼저, 본 고안의 일실시예를 도 1과 도 2를 참조하여 보면, 본 고안에서 영 구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치는 한 쌍의 말굽형 영구자석(110)을 N극과 S극이 서로 마주 보도록 배치되는 복수 쌍의 영구자석(110)이 외측 철파이프(130)와 내측 비철파이프(120) 사이에 배치되어 지지구(140) 및 고정틀(150)에 의해 지지 고정되는 구조로 되어 있다.

또한, 이온화하고자 하는 유류 등의 액체는 비철파이프(120)의 내부로 통과되도록 구성되며, 인접한 영구자석(110)은 그 자극이 서로 다른 극성이 되도록 배치하되, 비철파이프(120)를 매개로 하는 영구자석(110)도 서로 다른 극성이 되도록 배치하여 영구자석의 양 자극을 이용할 수 있게 서로 마주 보는 구조로 배열되도록 제작된다.

또한, 본 고안에서 액체 이온화장치는 말굽형 영구자석의 양 자극을 이용하는 구조로 되어 있으나, 영구자석은 막대형 영구자석을 사용할 수도 있으며, 본 고안은 종래의 영구자석의 한쪽 자극만을 이용한 액체 이온화장치에 비하여 영구자석의 이용율을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 유류 등의 액체 이온화장치를 소형화할 수 있게 된다.

한편, 상기 영구자석(110)의 사이에 배치되어 이온화하고자 하는 액체를 통과하게 하는 비철파이프(120)를 직사각형 형상으로 구성할 수도 있는데, 상기 직사각형 형상의 비철파이프는 가로면의 길이가 세로면의 길이보다 큰 것이 바람직하다.

이와 같은 구조의 본 고안에 따른 액체 이온화장치의 작용을 자동차의 연료로 사용되는 유류와 관련하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 액체 이온화장치에서 이온화하고자 하는 유류를 내측 비철파이프(120) 내의 a 에서 b 방향으로 통과시키면, 이 유류는 비철파이프(120)를 통과하면서 내측 비철파이프(120)와 외측 철파이프(130)의 사이에 지지구(140) 및 고정틀(150)에 의해 고정되어 상호 마주 보고 있는 말굽형 영구자석(110)에 의한 자장에 의해 이온화 처리되게 된다.

이러한 이온화 처리과정은 영구자석(110)에 의해 자기장이 발생되고, 유류의 주성분인 탄화수소화합물이 비철파이프(120)를 통과하면서 자기회로의 N극과 S극 사이의 자력선을 자르면, 유류의 분자에 이온이 발생하게 되어 비철파이프(120) 내로 통과되는 유류는 이온화되게 되는 것이며, 이와 같이 이온화된 유류를 자동차엔진의 연료로 사용하게 되면 보다 완전하게 연소되어 질 수 있으므로 연소효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 이온화하고자 하는 유류 등의 액체가 통과되는 비철파이프(120)의 형상을 직사각형 형상으로 하면, 영구자석(110)의 평균 자속밀도가 가장 높은 영구자석(110)의 자극면에 직사각형 파이프의 면이 접촉되므로 원형의 비철파이프(120)로 된 이온화장치에 비해 평균 자속밀도가 가장 높은 자극면을 따라 액체가 빠르게 통과하므로 영구자석(110)의 자장이용율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

첨부한 도 3을 참조하여 본 고안에 따른 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하여 보면, 본 고안에서 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치는 한 쌍의 말굽형 영구자석(110)을 N극과 S극이 서로 마주 보도록 배치되는 복수 쌍의 영구자석(110)이 외측 철파이프(130)와 내측 비철파이프(120) 사이에 배치되어 지지구(140) 및 고정틀(150)에 의해 지지 고정되는 구조로 되어 있다.

특히, 본 고안의 다른 실시예는 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 인접한 영구자석은 그 자석 간의 자극이 서로 다른 극성이 되도록 배치하며, 내측 비철파이프를 매개로 서로 마주 보는 영구자석은 인접한 영구자석의 한쪽 극성과 다른 극성이 되도록 상호 교호적으로 배치한 구조로 되어 있다.

또한, 이온화하고자 하는 액체는 비철파이프(120)의 내부로 통과하도록 구성되며, 인접한 영구자석(110)은 그 자극이 서로 다른 극성이 되도록 배치하되, 비철파이프(120)를 매개로 하는 말굽형 영구자석(110)도 서로 다른 극성이 되도록 배치하여 영구자석의 양 자극을 이용할 수 있게 서로 마주 보는 구조로 배열시켜 자장의 이용율을 향상시키도록 제작된다.

본 고안에서 다른 실시예의 작용은 앞에서 설명한 일실시예와 같으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지의 변형이 가능한 것이므로 실시예가 권리범위를 한정하는 것은 아니라고 할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치의 일실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도.

도 2는 본 고안에 따른 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치를 개 략적으로 나타낸 횡단면도.

도 3은 본 고안에 따른 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 영구자석 120 : 비철파이프

130 : 철파이프 140 : 지지구

150 : 고정틀

Claims (3)

1. 영구자석을 이용하여 액체를 이온화시키는 이온화장치에 있어서, 액체가 통과되는 비철파이프의 양측에 N극과 S극이 서로 마주 보게 배치하여 자기회로가 형성된 한 쌍의 영구자석을 복수 쌍으로 설치하되 한 쌍의 영구자석에 의한 하나의 자기회로가 비철파이프를 관통하는 2개의 자장을 형성시킨 것을 특징으로 하는 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치.
2. 영구자석을 이용하여 액체를 이온화시키는 이온화장치에 있어서, 액체가 통과되는 비철파이프의 양측에 N극과 S극이 서로 교호로 되게 영구자석을 배치하여 비철파이프를 관통하는 자장을 다수 개로 형성시킨 것을 특징으로 하는 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 영구자석은 말굽형 또는 막대형 영구자석인 것을 특징으로 하는 영구자석의 양 자극을 이용한 액체 이온화장치.

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