KR20100002476U - 자동차의 연료 활성화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 연료 활성화 장치에 관한 것으로서, 연료 파이프의 주위를 감싸도록 설치된 페라이트 코어로 이루어진 커버링의 상하, 좌우측에서 연료의 성분을 활성화시키는 영구자석을 각각 부착한 구조로서 자기장의 흐름이 일방향이 아닌 교차방향으로 자속 흐름을 구현하여 연료 파이프를 지나는 액상의 연료의 활성화를 보강하여 연료 연소율을 높여 연료를 절감하고, 대기 오염물질의 생성을 최대한 억제하여 깨끗한 환경에 많은 도움을 줄 있는 효과가 있다.

영구자석, 커버링, 연료, 파이프

Description

자동차의 연료 활성화 장치{A fuel activation apparatus of car}

본 고안은 자동차의 연료 활성화 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 내연기관의 실린더 연소실에 연료를 공급하는 연료 파이프상에 설치되어 파이프를 통하여 공급되는 액상의 연료를 연소되기 쉽게 활성화시키는 장치에 있어, 적용 설치된 영구자석의 배치를 보완하여 연료파이프를 지나는 연료의 활성을 보다 극대화하여 완전연소와 함께 높은 연비를 구하여 연료를 절감하는 효과와 대기 오염물질의 생성을 최대한 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 가솔린이나 경유 등과 같이 화석연료인 석유류를 연료로 사용하는 모든 내연기관들은 작동시 다소간의 차이는 있긴 하지만, 예컨대 일산화탄소나 이산화황과 같은 연소 산화물을 필연적으로 배출시킨다. 연소 산화물은 대기를 오염시킬 뿐만 아니라 인체에도 아주 유해하므로 가능한 그 배출량을 줄이고자 하는 많은 연구들이 진행되어 왔다.

현재 실용화된 대표적인 기술로는 실린더 연소실에서의 연소율을 높여 연료 를 완전 연소에 가깝게 연소시킴으로써 오염물질 배출량을 간접적으로 감소시키는 연비향상기술과, 연소실에서 생성된 오염물질을 배기관상에서 촉매장치로 환원시켜 제거하므로써 오염물질 배출량을 직접적으로 감소시키는 배기가스 저감기술 등이 개발되고 있다.

앞서 두 가지 기술 분야 중 연비향상기술은, 내연기관의 열효율을 높여줌으로써 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 출력도 향상시킬 수 있기 때문에 배기가스 저감기술에 비하여 상대적으로 유효성이 매우 뛰어나다.

현재 실용화되어 그 효과를 인정받고 있는 연비향상기술로서 대표적인 것으로는 자석 또는 전자석의 고주파 자장을 이용하여 연소실에 공급되는 연료의 이온화되기 쉽게 활성화함으로써 연소실에서의 연소율은 높여 연비를 높이는 연료절감장치가 있다.

자장을 이용한 내/외연기관용 연료절감장치는 반자성체인 내연기관용 연료가 일정시간 이상 자장이 가해지면 내부의 자기쌍극자가 자장의 영향으로 진동하여 내부에너지가 증가하여 이온화되기 쉽게 활성화되는 원리를 이용한 것이다.

첨부된 도 1의 연료절감장치는 이와 같은 원리를 이용한 종래 연료절감장치의 대표적인 예로서 한국 특허 공고 제 97-37034 호에 개시된 것이다.

이 연료절감장치는, 도시된 바와 같이, 원통형의 외관을 가지면서, 그 내부에는, 도 2의 단면도에 도시된 바와 같이, 연료공급라인의 양단된 연료 호스를 연결하여 연료공급라인을 소통시키는 연료활성화 파이프(1)와, 상기 연료활성화 파이프(1)에 차례로 끼워지는 복수 개의 원환형 영구자석(2)과, 상기 영구자석(2)의 둘 레를 감싸는 원통형의 하우징(3) 등을 주요구성으로 포함하고 있다.

상기 연료활성화 파이프(1)는 중앙에 비하여 양단의 직경이 작게 성형된 황동제의 파이프로서, 일측의 외주에 원형 띠 형태의 스토퍼(4)가 브레이징되고, 반대측에 수나사부가 성형되며, 양단에는 각각 억지끼움돌기식의 커넥터부(5a)가 형성된 니플(5)이 브레이징방식으로 결합되어 있다. 이 연료활성화 파이프(1)는 양단의 커넥터부(5a)가 양단된 연료 공급용 연료 호스(도시되지 않음)에 각각 결합됨으로써, 연료 공급라인의 일부로 합체되어 액상의 연료를 소통시킨다.

상기 연료활성화 파이프(1) 둘레를 감싸는 영구자석(2)들은 절연체(6)들을 개재한 채로 서로 다른 자극으로 접하도록 자극이 동일한 방향이 되게 하여 배열된다.

상기 하우징(3)은 종이재(0.5 mm 두께의 마분지)의 원통체로서, 일측은 중심에 상기 연료활성화 파이프(1)의 단면적 크기의 관통공(3a)이 형성된 채로 폐쇄되고, 타측은 개방되어 중앙에 암나사부가 형성된 덮개판(7)에 의하여 폐쇄되는 구조를 가지고 있다. 이 하우징(3)은 일측이 관통공(3a)을 통하여 상기 연료활성화 파이프(1)에 끼워져 스토퍼(4)에 의해 지지됨과 함께 그 내부에 상기 영구자석(2)들이 동일 자극방향으로 차례로 끼워진 후 타측에서 너트(8)가 연료활성화 파이프(1)의 수나사부에 체결됨으로써, 상기 스토퍼(4)에 대한 너트(8)의 인장 체결력으로 영구자석(2)들을 밀착하여 연료활성화 파이프(1)상에 고정한다. 이 하우징(3)은 또한 연료활성화 파이프(1)의 암나사부에 체결되어 하우징(3) 개방부를 차폐하는 원판형 덮개판(7)와 함께 영구자석(2)을 외부로부터 차폐한다.

이상과 같은 기능을 수행하는 구성들로 이루어진 종래의 내/외연기관용 연료절감장치는, 영구자석(2)의 자력으로 연료활성화 파이프(1)를 통하여 연료공급라인을 순환하는 연료를 이온화되기 쉽게 활성화하여 연소실에서 완전연소에 가깝게 연소되게 함으로써, 내연기관의 연비를 높여주고 또 미연소에 의한 대기오염물질의 생성을 억제한다. 이 내/외연기관용 연료절감장치는 연료공급라인 상에서 연료분사장치에 근접할수록 그 효과가 증대된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 내/외연기관용 연료절감장치는 내/외연기관의 연비를 크게 향상시키기는 하지만, 내장하고 있는 영구자석(2)의 자속 성능에 비해서는 상대적으로 연비 개선효과가 작다는 문제점이 있다.

즉, 종래의 내/외연기관용 연료절감장치에서 형성되는 자력선은 도 3에 도시된 바와 같아서, 각 영구자석(2)의 자력의 일부가 인접하는 다른 영구자석에 흡수되어 소멸되고, 또, 연료활성화 파이프(1)를 사이에 두고 같은 자극으로 마주보게 되어 있어서 연료활성화 파이프(1)내에서는 연료의 진행방향과 평행한 자력선을 형성하므로, 연료에는 실제 영구자석(2)이 가진 능력보다는 훨씬 작은 자력이 작용한다. 따라서 연료가 낮은 비율로 활성화하여 내/외연기관에 대한 연비 개선효과가 미흡하였으며, 이에 유해 배기가스의 저감 효과도 미미하였다.

본 출원인은 상기와 같은 점을 감안하여 특허출원(10-2006-0124958호/명칭: 자동차의 연료 활성화 장치)하여 등록(10-757713호)받은바 있다.

상기와 같이 등록된 특허는 첨부된 도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 연료탱크로부터 내연기관의 연소실로 연결된 파이프(10)의 내부를 지나는 연료(12)를 활성화시키기 위한 장치에 있어서, 상기 파이프(10)의 주위를 감싸도록 한 쌍의 반원통 형상을 갖고 상기 파이프(10)를 사이에 두고 양측에서 결합되도록 설치되며, 2 이상의 세트가 구비되어 병렬형으로 파이프의 외주면에 결합된 페라이트 코어로 이루어진 커버링(20); 및 상기 커버링(20)의 대칭되는 양측에 설치되어 자기장을 상기 커버링(20)을 통해 상기 연료(12)에 노출시키도록 원반형상으로 이루어져 자기장이 가장 강한 중심영역으로부터 상기 커버링(20) 측으로 자기장을 발산시켜 상기 연료(12)를 활성화시키기 위해 한 쌍의 영구자석(30)을 포함하여 구성된 것이다.

상기 커버링(20)의 외측면에는 원반형상의 영구자석(30)이 안정되게 고정되도록 평면을 제공하는 안착부(22)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 자동차의 연료 활성화 장치는 연료탱크로부터 나온 연료(12)가 파이프(10)를 통해 내연기관의 연소실로 공급됨에 있어, 연료(12)가 커버링(20)의 내부를 지날 때, 상호 대응되게 부착된 영구자석(30)으로부터 발산되는 자기장에 노출되어 연료(12)를 활성화하여 이온화함으로써 연료의 연소율을 높여 내연기관의 연비를 높여주는 반면, 대기오염 물질의 생성을 억제시켜 줄 수 있었다.

그러나, 상호 대응되는 영구자석은 연료파이프 내부로부터 유속을 가지면서 내연기관측으로 공급되고 있는 연료를 전반적으로 양측에서 발산되는 자기장의 일방향성 흐름으로 충분히 활성화시키기에는 부족한 면이 없지않다. 이는 자기장 발생 영역이 커버링의 내부 직경에 대해 비활성영역이 공존하기 때문이다.

상기와 같은 비활성영역은 상기 커버링의 직경에 비해 평평한 형태의 원반형의 영구자석이 양측에서 발생하는 자기장의 흐름은 연료의 활성화를 완전히 구현하지 못하는 관계에서 내연기관을 통해 연료의 완전연소는 실질적으로 나타나지 않게 된다. 이로서 연료공급, 연소로서 구동하는 장치는 충분한 연비 성능을 만족시키기에는 어려움이 있고, 미비한 정도의 대기오염 물질은 계속 발생하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내연기관의 실린더 연소실에 연료를 공급하는 연료 파이프상에 설치되어 파이프를 통하여 공급되는 액상의 연료를 연소되기 쉽게 활성화시키는 장치에 있어, 적용 설치된 영구자석의 배치를 보완하여 연료파이프를 지나는 연료의 활성을 보다 극대화하여 완전연소와 함께 높은 연비를 구하여 연료를 절감하는 효과와 대기 오염물질의 생성을 최대한 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 연료탱크로부터 내연기관의 연소실로 연결된 연료 파이프의 외측둘레에 감싸지도록 양분화되어 양측으로 조합되는 페라이트 코어로 이루어지며, 외측에 평평한 안착부가 마련된 한 쌍의 커버링과, 상기 커버링의 각기 안착부에 상하측에서 대응되게 부착되어 자기장의 발생으로 연료 파이프를 지나는 연료를 활성화하기 위한 한 쌍의 영구자석으로 이루어지는 자동차의 연료 활성화 장치에 있어서,

상기 커버링으로부터 대응되게 부착된 영구자석에 대해 좌우측으로 또 다른 영구자석이 대응되게 배치되어 자기장 발생의 공존영역을 상하좌우방향에서 발생하도록 한 자동차의 연료 활성화 장치가 제공된다.

본 고안에 따른 자동차의 연료 활성화 장치는, 연료 파이프의 주위를 감싸도록 설치된 페라이트 코어로 이루어진 커버링의 상하, 좌우측에서 연료의 성분을 활성화시키는 영구자석을 각각 부착한 구조로서 자기장의 흐름이 일방향이 아닌 교차방향으로 자속 흐름을 구현하여 연료 파이프를 지나는 액상의 연료의 활성화를 보강하여 연료 연소율을 높여 연료를 절감하고, 대기 오염물질의 생성을 최대한 억제하여 깨끗한 환경에 많은 도움을 줄 있는 효과가 있다.

이하, 본 고안에 따라 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은, 연료탱크로부터 내연기관의 연소실로 연결된 연료 파이프(10)의 외측둘레에 감싸지도록 양분화되어 양측으로 조합되는 페라이트 코어로 이루어지며, 외측에 평평한 안착부(22)가 마련된 한 쌍의 커버링(20)과, 상기 커버링(20)의 각기 안착부(22)에 상하측에서 대응되게 부착되어 자기장의 발생으로 연료 파이프를 지나는 연료(12)를 활성화하기 위한 한 쌍의 영구자석(30)으로 이루어지는 자동차의 연료 활성화 장치에 있어서,

상기 커버링(20)에는 안착부(22)와 동일한 형태의 제1안착부(22a)가 양측에 더 형성되고, 상기 제1안착부(22a)에는 상기 영구자석(30)과 동일한 원반형의 영구자석(40)이 부착되어 자기장 흐름의 공존영역을 상하측과 좌우측방향이 교차되게 발생하도록 한 구조이다.

상기 커버링(20)은 대칭되는 한 쌍의 통형상으로 이루어지고, 상기 연료 파이프(10)를 사이에 두고 양측에서 결합되는 구조이다.

한 쌍의 상기 커버링(20)은 2 이상의 세트가 구비되어 병렬형으로 연료 파이프(10)의 외주면에 결합될 수도 있다.

한 쌍의 상기 영구자석(30, 40)은 자기장이 가장 강한 중심영역으로부터 상기 커버링 측으로 자속을 발산기에 용이한 원반형상이 적합하다.

한편, 상기 커버링에 부착된 영구자석의 외측에는 외부의 접촉을 차단하기 위해 하우징(미도시)이 결합하도록 한다.

이하에서는 본 고안인 자동차의 연료 활성화 장치의 양호한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도 6은 본 고안인 연료 활성화 장치를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 7은 본 고안에 따른 연료 활성화 장치의 결합상태 사시도이며, 도 8은 본 고안에 따른 연료 활성화 상태를 설명하기 위한 종단면도이다.

연료탱크로부터 내연기관의 연소실로 연료(12) 공급을 위한 연료 파이프(10)가 연결되고, 연료 파이프(10)의 주위를 감싸도록 페라이트 코어로 이루어진 한 쌍의 커버링(20)이 결합한다.

이 커버링(20)의 안착부(22, 22a)에 부착된 원반형의 영구자석(30,40)은 자기장이 가장 강한 중심영역으로부터 커버링(20)측으로 자기장을 발산하고, 자기장은 연료 파이프 내부를 지나고 있는 연료의 성분을 연소효율이 높은 형태가 되도록 활성화시켜 준다.

일측의 영구자석(30,40)으로부터 나온 자속은 커버링(20)을 통해 반대측에 각 대응되어 부착된 영구자석(30,40)으로 자기장의 흐름을 갖게 되며, 이는 도 8에서와 같이 서로 교차되는 흐름을 발생하여 연료(12)의 활성화를 최대한 높여준다.

영구자석(30,40)에 의해 자기장의 영향을 받아 활성화되는 연료(12)는 연소시 완전연소를 구현하게 되며, 이러한 작용은 곧 내연기관의 연비를 높이고, 대기오염 물질의 생성을 최대로 억제시켜 깨끗한 도시환경을 제공하고, 에너지 절감효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1은 종래 연료 활성화 장치의 사시도,

도 2는 도 1에 도시한 연료 활성화 장치의 종단면도,

도 3은 도 1에 도시한 연료 활성화 장치의 개념도,

도 4는 종래 연료 활성화장치의 일 예를 도시한 사시도,

도 5는 도 4에서의 연료 활성화 상태를 설명하기 위한 종단면도,

도 6은 본 고안인 연료 활성화 장치를 분해하여 도시한 사시도,

도 7은 본 고안에 따른 연료 활성화 장치의 결합상태 사시도,

도 8은 본 고안에 따른 연료 활성화 상태를 설명하기 위한 종단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10: 파이프 12: 연료

20: 커버링 22: 안착부

30,40: 자석

Claims (1)

1. 연료탱크로부터 내연기관의 연소실로 연결된 연료 파이프(10)의 외측둘레에 감싸지도록 양분화되어 양측으로 조합되는 페라이트 코어로 이루어지며, 외측에 평평한 안착부(22)가 마련된 한 쌍의 커버링(20)과, 상기 커버링(20)의 각기 안착부(22)에 상하측에서 대응되게 부착되어 자기장의 발생으로 연료 파이프를 지나는 연료(12)를 활성화하기 위한 한 쌍의 영구자석(30)으로 이루어지는 자동차의 연료 활성화 장치에 있어서,

   상기 커버링(20)에는 안착부(22)와 동일한 형태의 제1안착부(22a)가 양측에 더 형성되고, 상기 제1안착부(22a)에는 상기 영구자석(30)과 동일한 원반형의 영구자석(40)이 부착되어 자기장 흐름의 공존영역을 상하측과 좌우측방향이 교차되게 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 활성화 장치.

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