KR20180008114A - 연소 촉진 및 매연 저감장치 - Google Patents

연소 촉진 및 매연 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연소 촉진 및 매연 저감장치이다. 그 구체적인 구성은, 세라믹볼(70)이 충진된 미분필터(30)에서 중공부(32)가 형성된 몸체부(31)가 구비되되, 상기 몸체부(31)의 일측 단부 외주면에는 제1수나사부(33)가 형성되고, 상기 제1수나사부(33)에는 내주면에 제1암나사부(43)가 형성된 인입부캡(40)이 나사 결합되며, 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 주연부에는 제1패킹링(46)이 끼워지도록 제1패킹홈(42)이 형성되고, 상기 인입부캡(40)의 외측에는 인입노즐(60)이 나사 결합되는 인입구(41)가 돌출 형성되며, 상기 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 중앙에는 상기 인입구(41)와 연통되는 스프링끼움홈(44)이 형성되어, 상기 스프링끼움홈(44)으로 일자형코일스프링(45)이 조립됨으로써, 인입 연료의 원활한 흐름을 위한 인입흐름확보부(47)가 생성되고,
상기 몸체부(31)의 타측 단부 내주면에는 제2암나사부(34)가 형성되고, 상기 제2암나사부(34)에는 외주면에 제2수나사부(53)가 형성된 인출부캡(50)이 나사 결합되며, 상기 제2수나사부(53)의 말단에는 제2패킹링(56)이 끼워지도록 제2패킹홈(52)이 형성되고, 상기 인출부캡(50)의 내주면은 통로가 좁아지는 축관부(54)로 형성되며, 축관부(54)의 좁은 통로부분에 원추형코일스프링(55)의 선단이 걸리면서 원추형코일스프링(55)의 외주면이 축관부(54)와 면접됨으로써, 인출 연료의 원활한 흐름을 위한 인출흐름확보부(57)가 생성되고, 상기 인출부캡(50)의 외측에는 인출노즐(61)이 나사 결합되는 인출구(51)가 돌출 형성되는 구성이다.

Description

연소 촉진 및 매연 저감장치{The device for combustion promotion and exhaust reduction}
본 발명은 연소 촉진 및 매연 저감장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차를 비롯한 선박의 내연기관이나, 난방에 사용되는 보일러의 연료 공급 계통 등에서 연료를 공급하는 연료공급호스에 미분필터를 장착함으로써, 공급되는 연료가 원적외선 및 음이온과 같은 기능성 파장이 방사되는 세라믹볼이 충진된 미분필터를 통과하는 과정에서, 밀폐된 미분필터에 가득 채워진 기능성 파장에너지에 의하여 기화성 및 폭발성이 향상된 미분화된 입자로 변환됨에 따라, 완전한 연소를 촉진 시킬뿐 아니라, 배출되는 매연을 저감시킬 수 있는 연소 촉진 및 매연 저감장치에 관한 것이다.
본 발명은 내연기관에서 연소를 촉진시킴으로써, 매연이 저감되는 기술분야에 속한다. 기술이 향상되고 현대인의 삶이 개선되면서 내연기관이 장착된 자동차와 난방에 필요한 보일러 등의 수요가 증가하였다.
근자에는 고유가 시대에 접어든데다, 공해로 인한 대기환경의 파괴 현상이 대두되면서 앞서 언급한 내연기관이 장착된 자동차에서 발생되는 매연에 따른 공해 문제를 해결하기 위한 여러가지 일이 시도되고 있다.
예를 들어, 연료를 절약하기 위한 자동차 운전에 필요한 바람직한 운전 습관을 대대적으로 홍보하고 있으며, 연비를 증가시키고 매연을 저감시키기 위한 각종 화학첨가제가 개발되고 있는데다, 배기가스를 배출하지 않는 전기차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
그러나, 연비를 증가시키고 매연을 저감시키기 위한 각종 화학첨가제의 경우, 자동차 운행자가 주기적으로 연료에 혼합하거나, 엔진에 공급하는 등 시의적절하게 관리를 계속해주어야 하는 번거로움이 있는데다, 전기차를 비롯한 하이브리드 차량은 구매 비용이 상대적으로 고가여서 구매가 꺼려지는 문제점이 있다.
자동차에서 발생되는 매연은 지구온난화를 가속시키고, 미세먼지와 같은 호흡기 질병을 일으키는 환경과 인체를 파괴하는 주범이 된다. 또한, 하루가 다르게 상승하는 기름값은 서민들의 삶을 더욱 힘들게 하고 있는 실정이다.
따라서, 현대인의 필수품이 되어있는 내연기관이 장착된 자동차를 비롯한 난방을 위한 보일러 등의 분야에서 친환경적이면서 동시에 연비를 향상시킬 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 내연기관이 장착된 자동차 및 난방 등에 사용되는 보일러 등의 기술분야에서 당면한 문제점을 개선하기 위해 창안한 것으로서, 내연기관의 엔진으로 연료를 공급하는 연료공급호스에 미분필터를 장착하되, 상기 미분필터의 내부에는 원적외선 및 음이온과 같은 기능성 파장이 방사하는 세라믹볼이 충진됨에 따라, 공급되는 연료가 상기 미분필터를 통과하는 과정에서 파장에너지에 의하여 기화성 및 폭발성이 우수한 입자로 미분화되어, 연소를 촉진 시키고, 매연을 저감시킬 수 있는 연소 촉진 및 매연 저감장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치 구체적인 수단은, 세라믹볼(70)이 충진된 미분필터(30)에서 중공부(32)가 형성된 몸체부(31)가 구비되되, 상기 몸체부(31)의 일측 단부 외주면에는 제1수나사부(33)가 형성되고, 상기 제1수나사부(33)에는 내주면에 제1암나사부(43)가 형성된 인입부캡(40)이 나사 결합되며, 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 주연부에는 제1패킹링(46)이 끼워지도록 제1패킹홈(42)이 형성되고, 상기 인입부캡(40)의 외측에는 인입노즐(60)이 나사 결합되는 인입구(41)가 돌출 형성되며, 상기 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 중앙에는 상기 인입구(41)와 연통되는 스프링끼움홈(44)이 형성되어, 상기 스프링끼움홈(44)으로 일자형코일스프링(45)이 조립됨으로써, 인입 연료의 원활한 흐름을 위한 인입흐름확보부(47)가 생성되고,
상기 몸체부(31)의 타측 단부 내주면에는 제2암나사부(34)가 형성되고, 상기 제2암나사부(34)에는 외주면에 제2수나사부(53)가 형성된 인출부캡(50)이 나사 결합되며, 상기 제2수나사부(53)의 말단에는 제2패킹링(56)이 끼워지도록 제2패킹홈(52)이 형성되고, 상기 인출부캡(50)의 내주면은 통로가 좁아지는 축관부(54)로 형성되며, 축관부(54)의 좁은 통로부분에 원추형코일스프링(55)의 선단이 걸리면서 원추형코일스프링(55)의 외주면이 축관부(54)와 면접됨으로써, 인출 연료의 원활한 흐름을 위한 인출흐름확보부(57)가 생성되고, 상기 인출부캡(50)의 외측에는 인출노즐(61)이 나사 결합되는 인출구(51)가 돌출 형성되는 구성이다.
본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치를 사용하게 되면, 내연기관의 연소실에서 완전연소를 일으키는 장점이 있다. 예를 들어, 디젤기관의 연소실에서 고온고압의 압축공기와 연료가 만나거나, 가솔린기관에서 고온고압의 혼합공기에 화염이 생성되면 폭발행정으로 이루어지는바,
본 발명에 따른 미분필터를 통과한 연료의 상태는 원적외선 및 음이온과 같은 기능성 파장을 방사하는 세라믹볼이 충진된 밀폐된 미분필터를 통과할 때에, 밀폐된 미분필터에 가득 채워진 파장에너지의 공명과 공진 작용으로 인해 연료의 입자가 기화성과 폭발성이 활성화된 마치 안개와 같은 미분화 상태로 변환됨으로써, 폭발행정이 수행될 때에 완전연소를 일으키게 되는 것이다.
따라서, 본 발명을 통해 완전 연소를 촉진시키는 연료가 생성됨으로써, 완전연소에 따른 출력 증대의 효과가 있을 뿐 아니라, 매연이 저감되면서 동시에 연비가 향상되는 친환경적인 장점들이 발생하는데다, 연소실의 카본 제거로 인해 엔진룸이 청결하게 관리됨에 따라, 엔진의 소음과 진동이 감소되고, 엔진의 수명이 연장되는 연쇄적인 효과가 발생되는 것이다.
도 1, 2는 종래 엔진의 구조를 설명하기 위한 모식도
도 3은 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 분리 단면도
도 4는 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 분리 사시도
도 5는 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 결합 단면도
도 6은 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 결합 사시도
도 7은 본 발명중 세라믹볼의 제조방법을 나타낸 공정도
이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치를 상세하게 설명하되, 본 발명과 관련된 공지 기능이나 구성 및 시스템에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지와 부합되지 않는 부연 설명에 지나지 않을 경우 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 자동차를 비롯한 선박의 내연기관이나, 난방에 사용되는 보일러의 연료 공급 계통 등에서 공급되는 연료를 기화성 및 폭발성이 우수한 상태로 미분화시키는 것이 특징이다. 본 발명으로 인해 안개처럼 미분화되는 연료의 효과를 설명하기 위해 종래 엔진의 작동원리를 먼저 설명하고자 한다.
도 1은 종래 디젤 엔진의 구조를 설명하기 위한 모식도이다. 도 1의 디젤 엔진은 흡기, 압축, 폭발, 배기의 4행정을 크랭크축이 2회전하는 동안에 완성한다.
즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진블럭(10)의 하부에 크랭크샤프트(11)가 장착되고, 상기 크랭크샤프트(11)에는 승강운동을 하는 커넥팅로드(12)가 장착되며, 커넥팅로드(12)에는 피스톤(13)이 장착된다.
또한, 엔진블럭(10)의 상부에는 실린더헤드(20)가 장착되고, 실린더헤드(20)의 일측에는 흡기밸브(22)가 장착되며, 실린더헤드(20)의 타측에는 배기밸브(23)가 장착되고, 상기 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)의 상부에는 캠샤프트(21)가 장착됨으로써, 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)의 개폐가 일정한 주기로 작동되고, 상기 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)의 사이에는 연료를 분사하기 위한 연료인젝터(24)가 장착된다.
따라서, 도 1의 (a)는 제1행정에 해당하는 흡기행정으로써, 피스톤(13)이 상사점에서 하사점으로 하강운동을 하면, 연소실의 체적이 증가되고, 이때 흡기밸브(22)가 개방되면서 흡기부(26)를 통해 공기가 유입된다.
도 1의 (b)는 제2행정에 해당하는 압축행정으로써, 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)는 폐쇄된 상태이며, 연소실로 흡입된 공기는 피스톤(13)이 하사점에서 상사점으로 승강운동을 할때에, 연소실의 체적이 감소되면서 흡입된 공기는 압축된다.
도 1의 (c)는 제3행정에 해당하는 폭발행정으로써, 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)는 폐쇄된 상태이며, 압축행정에서 고온고압으로 압축된 공기중에 디젤연료가 연료인젝터(24)를 통해 분사된다.
이처럼 분사된 디젤연료는 연소실 내의 고온에 의해 기화되면서 고온공기와 혼합될 때에, 자기착화를 일으킴에 따라, 강력한 폭발력에 의하여 피스톤(13)이 하사점으로 이동되면서 열에너지가 기계적 일로 변환된다.
도 1의 (d)는 제4행정에 해당하는 배기행정으로써, 흡기밸브(22)는 폐쇄된 상태에서 배기밸브(23)가 개방되며, 피스톤(13)이 하사점에서 상사점으로 승강운동함에 따라, 연소실의 체적이 감소되면서, 연소가스가 배기부(27)를 통해 배출된다. 이때 배기가스 중에는 기체상태의 유해물질과 입자상의 유해물질 등 매연이 포함되어 배출된다.
도 2는 종래 가솔린 엔진의 구조를 설명하기 위한 모식도이다. 가솔린 엔진도 앞서 설명한 디젤 엔진처럼 흡기, 압축, 폭발, 배기의 4행정을 크랭크축이 2회전하는 동안에 완성된다.
다만, 디젤 엔진은 경유와 같은 디젤연료를 연료인젝터(24)를 통해 분사하여 고온고압의 공기를 매개체로 하여 자기착화식으로 점화하는 원리이지만, 가솔린 엔진은 휘발유를 분사하는 연료인젝터(24)외에 점화플러그(25)가 구성되어 플러그점화방식으로 구동되는 원리이다.
즉, 도 2의 (a)는 가솔린 엔진의 제1행정에 해당하는 흡기행정으로써, 피스톤(13)이 상사점에서 하사점으로 하강운동을 하면, 연소실의 체적이 증가되고, 이때 흡기밸브(22)가 개방될때에 흡기부(26)를 통한 외부공기의 유입과 함께 연료인젝터(24)를 통해 휘발유가 분사되어 결국 혼합공기가 연소실로 유입된다.
도 2의 (b)는 제2행정에 해당하는 압축행정으로써, 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)는 폐쇄된 상태이며, 연소실로 흡입된 혼합공기는 피스톤(13)이 하사점에서 상사점으로 승강운동을 하면, 연소실의 체적이 감소되면서 흡입된 혼합공기는 압축된다.
도 2의 (c)는 제3행정에 해당하는 폭발행정으로써, 흡기밸브(22)와 배기밸브(23)는 폐쇄된 상태이며, 압축행정에서 고온고압으로 압축된 혼합공기중에 점화플러그(25)를 통해 화염이 생성되면 혼합공가가 폭발적으로 연소되면서, 강력한 폭발력에 의하여 피스톤(13)이 하사점으로 이동될때 열에너지가 기계적 일로 변환되는 것이다.
도 2의 (d)는 제4행정에 해당하는 배기행정으로써, 흡기밸브(22)는 폐쇄된 상태에서 배기밸브(23)가 개방되며, 피스톤(13)이 하사점에서 상사점으로 승강운동함에 따라, 연소실의 체적이 감소되면서, 연소가스가 배기부(27)를 통해 배출된다. 이때 배기가스 중에는 기체상태의 유해물질과 입자상의 유해물질 등 매연이 포함되어 배출된다.
도 3은 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 분리 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 분리 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 결합 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치의 결합 사시도이다.
도 3, 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미분필터(30)는 중공부(32)가 형성된 몸체부(31)가 구비되되, 상기 몸체부(31)의 일측 단부 외주면에는 제1수나사부(33)가 형성되고, 몸체부(31)의 타측 단부 내주면에는 제2암나사부(34)가 형성된다.
또한, 몸체부(31)의 일측에는 인입부캡(40)이 나사 결합되되, 상기 인입부캡(40)의 외측에는 인입노즐(60)이 나사 결합되는 인입구(41)가 돌출 형성되고, 상기 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 중앙에는 상기 인입구(41)와 연통되는 스프링끼움홈(44)이 형성되어, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 스프링끼움홈(44)으로 일자형코일스프링(45)이 조립된다.
또한, 인입부캡(40)의 내주면에는 상기 몸체부(31)의 제1수나사부(33)에 대응되어 결합되도록 제1암나사부(43)가 형성되고, 상기 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 주연부에는 제1패킹링(46)이 끼워지도록 제1패킹홈(42)이 형성됨으로써, 인입부캡(40)이 몸체부(31)의 일측에 나사결합되는 과정에서 밀폐가 이루어지도록 한다.
한편, 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(31)의 타측에는 인출부캡(50)이 나사 결합되되, 상기 인출부캡(50)의 외측에는 인출노즐(61)이 나사 결합되는 인출구(51)가 돌출 형성되고, 상기 인출부캡(50)의 내주면은 통로가 좁아지는 축관부(54)로 형성되며, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 축관부(54)의 좁은 통로부분에 원추형코일스프링(55)의 선단이 걸리면서, 자연스럽게 원추형코일스프링(55)의 외주면이 축관부(54)와 면접되는 형태로 장착된다.
또한, 인출부캡(50)의 타측 외주면에는 상기 몸체부(31)의 제2암나사부(34)에 대응되어 결합되도록 제2수나사부(53)가 형성되고, 상기 제2수나사부(53)의 말단에는 제2패킹링(56)이 끼워지도록 제2패킹홈(52)이 형성됨으로써, 인출부캡(50)이 몸체부(31)의 타측에 나사결합되는 과정에서 밀폐가 이루어지도록 한다.
도 5의 (b) 및 도 6의 (b)는 미분필터(30)에서 몸체부(31)의 중공부(32)에 원적외선 및 음이온과 같은 기능성 파장이 방사되는 세라믹볼(70)을 가득 충진시킨 상태를 도시한 것이다. 본 발명은 일반적인 연료가 미분필터(30)의 인입노즐(60)을 통해 공급되고, 공급된 연료는 밀폐된 미분필터(30)의 중공부(32)에 충진된 세라믹볼(70)에서 방사되는 원적외선과 음이온의 기능성 파장에너지에 의하여 밀폐된 좁은 공간에서 공진되고 공명되면서, 연료 입자가 마치 안개처럼 미세하게 활성화되면서 상태변화가 발생되는 것이다.
입자가 미세하게 활성화된 연료는 인출노즐(61)을 통해 연료인젝터(24)로 공급되는바, 이 과정에서 원활한 연료의 흐름을 확보하고자, 일자형코일스프링(45)과 원추형코일스프링(55)을 장착한 것이다.
즉, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 인입부캡(40)의 내부에 조립되는 일자형코일스프링(45)의 외주면에는 세라믹볼(70)이 다수개 연접되지만, 일자형코일스프링(45)의 내부에는 세라믹볼(70)이 위치되지 않음에 따라, 연료의 원활한 인입 흐름을 위한 인입흐름확보부(47)가 생성된다.
또한, 도 5의 (b)에서 보듯이 인출부캡(50)의 내부에 조립되는 원추형코일스프링(55)이 인출부캡(50)의 내부에 형성된 축관부(54)에 걸리면서 위치됨으로써, 원추형코일스프링(55)의 외주면에는 세라믹볼(70)이 다수개 연접되지만, 원추형코일스프링(55)의 내부에는 세라믹볼(70)이 위치되지 않음에 따라, 연료의 원활한 인출 흐름을 위한 인출흐름확보부(57)가 생성되는 것이다.
도 7은 본 발명중 세라믹볼(70)의 제조방법을 나타낸 공정도이다. 본 발명에 따른 미분필터(30)를 통과하면서 연료가 미분화되는 과정에서 그 매개체는 원적외선과 음이온과 같은 기능성 파장이 방사되는 세라믹볼(70)이다.
이하에서는 세라믹볼의 제조방법을 설명하고자 한다. 본 발명에 따른 세라믹볼의 제조방법에 대한 제1단계는 귀양석 30~50중량%, 제올라이트 8~12중량%, 모나자이트 8~12중량%, 토르말린 12~18중량%, 황토 8~12중량%, 흑연 8~12중량%, 망간 3~7중량%를 분말 형태로 혼합하는 것이다(S10, 세라믹 혼합원료를 조성하는 세라믹 배합공정)
참고로, 상기 귀양석은 상온에서 원적외선을 96% 방출하는 자연 광석이다. 원적외선은 연료 분자를 미세하게 진동시켜 미분화 시키는 효능이 있으며, 토르말린은 미약전류와 음이온 및 원적외선이 상온에서 방사될 뿐 아니라, 황토, 망간, 흑연 또한 원적외선 방사 효과가 있는 것이다.
따라서, 밀폐된 미분필터(30)의 내부에서 한쪽 방향으로 흐르는 연료의 분자 상태를 파장에너지에 의하여 잘게 쪼개는 효과가 발생됨에 따라, 결국 내연기관의 연소실에 연료의 기화성이 더욱 증폭된 상태의 연료가 분사되는 것인바, 폭발력이 더욱 증대될 뿐 아니라, 완전 연소가 됨으로써, 매연은 저감되고, 출력은 증대되는 효과가 연쇄적으로 발생된다.
또한, 제올라이트는 항균력과 탈취력이 강력하고, 모나자이트는 토륨이 다량 함유된 광석으로서 음이온이 다량 방사됨에 따라, 밀폐된 미분필터(30)의 내부를 통과하는 연료가 이온화됨으로써, 연소실에서 폭발행정이 이루어지는 과정에서 연소실의 연소 냄새를 제거하고 연소실을 세척하는 효과가 발생되는 것이다.
세라믹볼을 제조하는 제2단계는 상기 세라믹 혼합물의 무게에 대하여 물 130~170중량%를 투입한 후, 교반 장치를 이용하여 점성이 있는 현탁액(懸濁液) 상태의 혼합물로 만든 다음, 10~12시간 동안 자연 상태에서 숙성이 이루어지도록 한다. 이때 물의 50~70%가 증발된다(S20, 세라믹 혼합물의 점성화 및 숙성공정).
세라믹볼을 제조하는 제3단계는 상기 점성화 및 숙성된 세라믹 혼합물의 현탁액의 무게에 대하여 물 35~55중량%를 투입한 다음, 볼밀과 같은 교반 장치를 이용하여 반죽 상태의 혼합물로 만든다(S30, 세라믹 혼합물의 교반공정).
세라믹볼을 제조하는 제4단계는 상기 반죽 상태의 세라믹을 공처럼 둥근 지름이 12~15㎜ 크기의 구형의 세라믹볼(70)로 만들기 위하여, 세라믹 반죽을 금형틀에 공급한 다음, 성형이 완료된 세라믹을 금형틀에서 탈거한 후, 20~24시간 동안 자연 건조시키면서 수분 85~95%가 증발되도록 하여 세라믹볼(70)을 성형한다(S40, 세라믹볼 성형공정).
세라믹볼을 제조하는 제5단계는 상기 공처럼 둥근 형태로 성형된 세라믹볼(70)을 노내(爐內)가열과 같은 방법을 통하여 600~800℃의 온도로 6~8시간 동안 가열하여 세라믹을 견고한 소결체를 1차 소성한다(S50, 세라믹볼의 1차 소결공정).
제6단계는 앞서 상기 제5단계(S50)를 거친 열처리된 세라믹볼 소결체를 20~24시간 동안 자연 건조시키면서 세라믹볼(70)속에 있는 열기를 배출시킨다(S60, 세라믹볼의 1차 자연 건조공정).
제7단계는 제6단계(S60)에서 1차 자연 건조된 세라믹볼(70)을 노내(爐內)가열과 같은 방법을 통하여 1,600~1,800℃의 온도로 40~48시간 동안 가열하여 세라믹을 견고한 소결체를 2차 소성한다(S70, 세라믹볼의 2차 소결공정).
제8단계는 앞서 상기 제7단계(S70)를 거쳐 열처리된 세라믹볼 소결체를 다시 40~48시간 동안 자연 건조시키면서 세라믹볼(70)속에 있는 열기를 다시 배출시킨다(S80, 세라믹볼의 2차 자연 건조공정).
세라믹볼을 제조하는 마지막 단계에 해당하는 제9단계는 제8단계(S80)에서 만들어진 세라믹볼(70)을 물로 세척한 다음, 20~24시간 동안 자연 건조시킴으로써, 본 발명에 따른 세라믹볼(70)의 제조가 완성되는 것이다(S90, 세라믹볼의 세척 및 3차 자연 건조공정).
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치를 사용하게 되면, 내연기관의 연소실에서 완전연소를 일으키는 장점이 있다. 예를 들어, 디젤기관의 연소실에서 고온고압의 압축공기와 연료가 만나거나, 가솔린기관에서 고온고압의 혼합공기에 화염이 생성되면 폭발행정으로 이루어지는바,
본 발명에 따른 미분필터(30)를 통과한 연료의 상태는 원적외선 및 음이온과 같은 기능성 파장을 방사하는 세라믹볼(70)이 충진된 밀폐된 미분필터(30)를 통과할 때에, 밀폐된 미분필터(30)에 가득 채워진 파장에너지의 공명과 공진 작용으로 인해 연료의 입자가 기화성과 폭발성이 활성화된 마치 안개와 같은 미분화 상태로 변환됨으로써, 폭발행정이 수행될 때에 완전연소를 일으키게 되는 것이다.
따라서, 본 발명을 통해 완전 연소를 촉진시키는 연료가 생성됨으로써, 완전연소에 따른 출력 증대의 효과가 있을 뿐 아니라, 매연이 저감되면서 동시에 연비가 향상되는 친환경적인 장점들이 발생하는데다, 연소실의 카본 제거로 인해 엔진룸이 청결하게 관리됨에 따라, 엔진의 소음과 진동이 감소되고, 엔진의 수명이 연장되는 연쇄적인 효과가 발생되는 것이다.
한편, 본 발명을 설명하는 과정에서 디젤기관이나 가솔린기관을 갖는 자동차를 예시하면서 본 발명에 따른 연소 촉진 및 매연 저감장치를 설명하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명은 자동차에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 내연기관을 갖는 자동차를 비롯하여 각종 선박, 건설용 중장비, 농업용 중장비, 보일러 등 연료가 분사되는 어떠한 장비에도 적용할 수 있는 것이다.
10 : 엔진블럭
11 : 크랭크샤프트
12 : 커넥팅로드
13 : 피스톤
20 : 실린더헤드
21 : 캠샤프트
22 : 흡기밸브
23 : 배기밸브
24 : 연료인젝터
25 : 점화플러그
26 : 흡기부
27 : 배기부
30 : 미분필터
31 : 몸체부
32 : 중공부
33 : 제1수나사부
34 : 제2암나사부
40 : 인입부캡
41 : 인입구
42 : 제1패킹홈
43 : 제1암나사부
44 : 스프링끼움홈
45 : 일자형코일스프링
46 : 제1패킹링
47 : 인입흐름확보부
50 : 인출부캡
51 : 인출구
52 : 제2패킹홈
53 : 제2수나사부
54 : 축관부
55 : 원추형코일스프링
56 : 제2패킹링
57 : 인출흐름확보부
60 : 인입노즐
61 : 인출노즐
70 : 세라믹볼
S10 : 세라믹 혼합원료를 조성하는 세라믹 배합공정
S20 : 세라믹 혼합물의 점성화 및 숙성공정
S30 : 세라믹 혼합물의 교반공정
S40 : 세라믹볼 성형공정
S50 : 세라믹볼의 1차 소결공정
S60 : 세라믹볼의 1차 자연 건조공정
S70 : 세라믹볼의 2차 소결공정
S80 : 세라믹볼의 2차 자연 건조공정
S90 : 세라믹볼의 세척 및 3차 자연 건조공정

Claims (2)

  1. 세라믹볼(70)이 충진된 미분필터(30)에서 중공부(32)가 형성된 몸체부(31)가 구비되되, 상기 몸체부(31)의 일측 단부 외주면에는 제1수나사부(33)가 형성되고, 상기 제1수나사부(33)에는 내주면에 제1암나사부(43)가 형성된 인입부캡(40)이 나사 결합되며, 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 주연부에는 제1패킹링(46)이 끼워지도록 제1패킹홈(42)이 형성되고, 상기 인입부캡(40)의 외측에는 인입노즐(60)이 나사 결합되는 인입구(41)가 돌출 형성되며, 상기 인입부캡(40)의 내부 저면쪽 중앙에는 상기 인입구(41)와 연통되는 스프링끼움홈(44)이 형성되어, 상기 스프링끼움홈(44)으로 일자형코일스프링(45)이 조립됨으로써, 인입 연료의 원활한 흐름을 위한 인입흐름확보부(47)가 생성되고,
    상기 몸체부(31)의 타측 단부 내주면에는 제2암나사부(34)가 형성되고, 상기 제2암나사부(34)에는 외주면에 제2수나사부(53)가 형성된 인출부캡(50)이 나사 결합되며, 상기 제2수나사부(53)의 말단에는 제2패킹링(56)이 끼워지도록 제2패킹홈(52)이 형성되고, 상기 인출부캡(50)의 내주면은 통로가 좁아지는 축관부(54)로 형성되며, 축관부(54)의 좁은 통로부분에 원추형코일스프링(55)의 선단이 걸리면서 원추형코일스프링(55)의 외주면이 축관부(54)와 면접됨으로써, 인출 연료의 원활한 흐름을 위한 인출흐름확보부(57)가 생성되고, 상기 인출부캡(50)의 외측에는 인출노즐(61)이 나사 결합되는 인출구(51)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 연소 촉진 및 매연 저감장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹볼(70)은 귀양석 30~50중량%, 제올라이트 8~12중량%, 모나자이트 8~12중량%, 토르말린 12~18중량%, 황토 8~12중량%, 흑연 8~12중량%, 망간 3~7중량%를 분말 형태로 혼합하는 세라믹 배합공정(S10)과, 상기 세라믹 혼합물의 무게에 대하여 물 130~170중량%를 투입한 후, 교반 장치를 이용하여 점성이 있는 현탁액(懸濁液) 상태의 혼합물로 만든 다음, 10~12시간 동안 자연 상태에서 숙성하는 세라믹 혼합물의 점성화 및 숙성공정(S20)과, 상기 점성화 및 숙성된 세라믹 혼합물의 현탁액의 무게에 대하여 물 35~55중량%를 투입한 다음, 교반 장치를 이용하여 반죽 상태의 혼합물로 만드는 세라믹 혼합물의 교반공정(S30)과,
    상기 세라믹 반죽을 금형틀에 공급한 다음, 성형이 완료된 세라믹을 금형틀에서 탈거한 후, 20~24시간 동안 자연 건조시키면서 지름이 12~15㎜ 크기의 구형의 세라믹볼(70)로 성형하는 세라믹볼 성형공정(S40)과, 상기 세라믹볼(70)을 600~800℃의 온도로 6~8시간 동안 가열하여 세라믹을 견고한 소결체를 1차 소성하는 세라믹볼의 1차 소결공정(S50)과, 상기 열처리된 세라믹볼(70)을 20~24시간 동안 자연 건조시키면서 세라믹볼(70)속에 있는 열기를 배출시키는 세라믹볼의 1차 자연 건조공정(S60)과,
    상기 1차 자연 건조된 세라믹볼(70)을 1,600~1,800℃의 온도로 40~48시간 동안 가열하여 세라믹을 견고한 소결체를 2차 소성하는 세라믹볼의 2차 소결공정(S70)과, 상기 제7단계(S70)를 거쳐 열처리된 세라믹볼(70)을 40~48시간 동안 자연 건조시키면서 세라믹볼(70)속에 있는 열기를 배출시키는 세라믹볼의 2차 자연 건조공정(S80)과, 상기 제8단계(S80)에서 만들어진 세라믹볼(70)을 물로 세척한 다음, 20~24시간 동안 자연 건조시키는 세라믹볼의 세척 및 3차 자연 건조공정(S90)을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 연소 촉진 및 매연 저감장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115288890A (zh) * 2022-06-15 2022-11-04 美国水晶温热能有限公司 一种汽车尾废气净化膜及其制备方法
KR102538430B1 (ko) * 2022-10-17 2023-06-01 만승에너지 주식회사 탄화수소와 가스용 내연기관 연료절감과 배연가스 저감장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020811A (ja) * 1999-07-07 2001-01-23 Sakura Shokai:Kk 有害排気ガスの低減装置
KR20030074069A (ko) * 2002-03-11 2003-09-19 도시아키 츠네마츠 자기적으로 처리된 물을 생성하는 장치 및 액체 연료를자기적으로 처리하는 장치
KR100851986B1 (ko) * 2008-04-22 2008-08-12 주식회사 화인드림 자장과 촉매에 의한 다용도 미립화 기기
KR20110130625A (ko) * 2010-05-28 2011-12-06 이상용 매연 저감 및 연료절감용 세라믹스촉매제 및 그 제조방법
KR20120015766A (ko) * 2010-08-13 2012-02-22 김현용 연료저감장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020811A (ja) * 1999-07-07 2001-01-23 Sakura Shokai:Kk 有害排気ガスの低減装置
KR20030074069A (ko) * 2002-03-11 2003-09-19 도시아키 츠네마츠 자기적으로 처리된 물을 생성하는 장치 및 액체 연료를자기적으로 처리하는 장치
KR100851986B1 (ko) * 2008-04-22 2008-08-12 주식회사 화인드림 자장과 촉매에 의한 다용도 미립화 기기
KR20110130625A (ko) * 2010-05-28 2011-12-06 이상용 매연 저감 및 연료절감용 세라믹스촉매제 및 그 제조방법
KR20120015766A (ko) * 2010-08-13 2012-02-22 김현용 연료저감장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115288890A (zh) * 2022-06-15 2022-11-04 美国水晶温热能有限公司 一种汽车尾废气净化膜及其制备方法
CN115288890B (zh) * 2022-06-15 2024-04-26 美国水晶温热能有限公司 一种汽车尾废气净化膜及其制备方法
KR102538430B1 (ko) * 2022-10-17 2023-06-01 만승에너지 주식회사 탄화수소와 가스용 내연기관 연료절감과 배연가스 저감장치

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