KR20190023136A - 유기물을 처리하기 위한 개선된 구조의 공기자성화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자화시킬 공기를 주입하기 위한 공기 주입구, 주입된 공기를 자성체 사이로 통과시켜 공기를 자화시키는 공기 자성화부 및 자화된 공기를 상기 연소실로 배출하는 배출부를 포함하며, 상기 배출부 내부에는 나선형 구리 배관 내지 나선형 자성체가 마련됨으로써 자화된 공기가 상기 나선형 구리 배관 내지 나선형 자성체를 따라 상기 연소실로 배출되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치에 관한 것이다.

Description

유기물을 처리하기 위한 개선된 구조의 공기자성화 장치{Air magnetization device for processing organic matter with improved structure}

본 발명은 강자성체를 다중 설치하여 공기를 자화시키는 공기자성화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자화된 공기를 연소실로 이송시키는 배출부의 구조를 개선함으로써 효율을 증대시키고 배출되는 공기의 자성을 유지할 수 있는 개선된 구조의 공기자성화 장치에 관한 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0021704호에는 폐기물을 강자장하에서 분해시켜서, 다이옥신을 발생시키지 않고, 폐기물을 저온 분해 처리하는 장치에 관한 기술적 구성이 개시되어 있으나, 공기를 자화시키는 공기 자성부(2,500 ~ 5,000가우스)에서 자화력이 떨어져 발열이 저하되어 효율적으로 유기물을 처리할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 종래와 같은 공기 자화력으로는 신속하게 처리 대상 유기물을 처리하는데 한계가 있는 것이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 출원된 공개 특허 제10-2015-0076614호에 의한 공기자성화 장치가 개시된 바 있으나, 공기자성화 장치를 통과하여 자화된 공기가 연소실로 이송되는 과정에서 공기의 자성이 떨어지는 문제점과, 연소실 내부에서 역류한 기체가 자화된 공기를 연소실로 이동시키는 배출부 또는 자성화장치에 영향을 주게되어 소각의 효율을 저해하는 문제점이 있다.

공개번호 제10-2011-0021704호 공개번호 제10-2015-0076614호

본 발명이 해결하려는 과제는 공기를 자화시키는 공기자성화 장치의 자성체 배치를 최적화하여 여기 된 유기물의 연소 처리시간을 크게 단축하고, 배출부의 구조를 개선함으로써 연소실로 배출하는 공기의 자성을 유지하고 연소의 효율을 높이는 것이다.

과제 해결을 위한 본 발명에 따른 공기 자성화 장치는,

자화시킬 공기를 주입하기 위한 공기 주입부, 주입된 공기를 자성체 사이로 통과시켜 공기를 자화시키는 공기 자성화부 및 자화된 공기를 상기 연소실로 배출하는 배출부를 포함하며, 상기 배출부 내부에는 나선형 구리 배관 내지 나선형 자성체가 마련됨으로써 자화된 공기가 상기 나선형 구리 배관 내지 나선형 자성체를 따라 상기 연소실로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나선형 구리 배관과 나선형 자성체는 동일한 직경을 가지고 일정한 간격으로 배치되며, 상기 나선형 자성체는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나선형 구리 배관과 나선형 자성체는 상이한 직경을 가지고 일정한 간격으로 배치되되, 상기 나선형 자성체는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나선형 구리 배관과 나선형 자성체는 일체형으로 결합되어 마련되며, 상기 나선형 자성체는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나선형 자성체는 무기물 액체로 1차 코팅하고, 5000가우스의 자성을 가지는 추가 자성체를 N극과 S극을 교차시켜 부착한 후, 자기파 유출을 방지하기 위해 2차 코팅처리 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출부는 외부로의 자기파 방출을 차단하기 위해 상기 나선형 구리배관 내지 상기 나선형 자성체를 둘러싸는 자기파 차단부가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 자성화부는 N, S 극을 가진 자성체가 나란히 수평으로 동일한 극성의 자성체로 설치되며, 상기 공기 자성화부의 전단부와 후단부사이의 간격은 전단부와 후단부에 설치되는 자성체 가로 길이의 1배 내지 5배 사이에서 설치하고, 상기 공기 자성화부의 전단부와 후단부에 위치하는 한 쌍의 N, S 자성체 사이의 간격과 각 쌍 사이의 간격은 1 ㎝ 내지 30 ㎝ 사이의 간격으로 설치하며, 상기 공기 자성화부에 생성된 자기장은 6,000 내지 12,000 가우스사이에서 설정된 값을 유지하며, 상기 공기 주입구 일 측에는 공기를 상기 공기 자성화부 내로 강제 주입하기 위하여 송풍팬을 포함하는 공기 가속화부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자성체를 공기자성화 장치의 전단부와 후단부에 배치하되, 2 쌍 이상의 층으로 형성하여 소정 크기 이상의 자장을 생성함으로써 유기물의 연소 처리시간을 크게 단축하는데 있다.

또한, 자화된 공기를 연소실로 배출하는 배출부의 구조를 개선함으로써 이동하는 공기의 자성을 유지하고 연소의 효율을 높이는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기자성화 장치의 개략 설명도,
도 2는 도 1에 도시된 공기자성화 장치의 공기자성화부에 관한 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 배출부에 관한 평면도 및 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 제1 실시예에 따른 배출부의 부분 확대도,
도 6는 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 제2 실시예에 따른 배출부의 부분 확대도,
도 7는 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 제3 실시예에 따른 배출부의 부분 확대도,
도 8은 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 배출부한 제작 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 개선된 구조의 공기자성화 장치에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

본 발명은 공기에 자화 에너지를 부여하여 연소실(50)로 배출시키는 공기 자성화 장치에 관한 것으로서, 자화시킬 공기를 주입하기 위한 공기 주입부(11), 주입된 공기를 자성체(13, 14) 사이로 통과시켜 공기를 자화시키는 공기 자성화부(10) 및 자화된 공기를 상기 연소실(50)로 배출하는 배출부(30)를 포함한다.

상기 공기 자성화부(10)의 자성체(13, 14)는 N, S 극을 가진 자성체가 나란히 수평으로 동일한 극성의 자성체로 설치되며, 상기 공기 자성화부(10)의 전단부와 후단부사이의 간격은 전단부와 후단부에 설치되는 자성체 가로 길이의 1배 내지 5배 사이에서 설치될 수 있다.

상기 공기 자성화부(10)의 전단부와 후단부에 위치하는 한 쌍의 N, S 자성체 사이의 간격과 각 쌍 사이의 간격은 1 ㎝ 내지 30 ㎝ 사이의 간격으로 설치할 수 있으며, 상기 공기 자성화부(10)에 생성된 자기장은 6,000 내지 12,000 가우스 사이에서 설정된 값을 유지할 수 있다. 이하, 상기 공기 자성화부(10)의 추가 설명은 후술하도록 하겠다.

상기 공기 자성화부(10)를 통과하여 자화된 공기는 상기 배출부(30)를 통과하여 상기 연소실(50)로 유입되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 상기 배출부(30)는 밸브(21, 22, 23, 24) 및 배관(25, 26, 27, 28)으로 구성되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이 밸브 및 배관으로 구성된 상기 배출부(30)를 통과하는 공기는 자성을 일부 상실하게 되며 상기 연소실(50)의 역류에 따른 연소의 효율이 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 상기 배출부(30)는 상기 배출부(30) 내부에 나선형 구리 배관(33) 내지 나선형 자성체(31)가 마련됨으로써 자화된 공기가 상기 나선형 구리 배관(33) 내지 나선형 자성체(31)를 따라 상기 연소실로 배출된다.

즉, 상기 공기 자성화부(10)를 통과함으로써 소정 크기 이상의 자성을 갖는 공기가 상기 나선형 내지 스파이럴 형태의 구리 배관(33) 또는 나선형 자성체 (31)를 따라 이동하게 되는 경우 자성을 유지하고 가속, 내부로의 온도 상승 및 자기력 곡선을 유지하게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 배출부(30)에 부착한 나선형 구리 배관(33)의 배열은 영구자석의 힘을 적정한 크기인 5000 가우스를 유지시켜 히스테리 곡선을 연소실 내의 분사할 시점까지 유지할 수 있게 한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 구성도로서 공기 자성화부(10)와 연소실(50) 사이에 배출부(30)가 마련되며, 도 4는 본 발명에 따른 공기자성화 장치의 배출부(30)에 관한 평면도 및 측면도로서, 나선형태의 배관이 마련되고 측면에서 바라보는 경우 나선형 내지 소용돌이 형태로 공기가 이동하게 되는 것을 보여준다.

상기 연소실(50)은 상기 배출부(30)와 복수로 연결될 수도 있으며 상기 공기 자성화부(10) 역시 복수로 마련될 수 있다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 배출부(30)는 앞서 설명한 도 1 및 도 2의 이송배관과는 상이한 나선형태로 마련되는 것이 특징이다. 이때, 상기 나선형태의 구리배관(33) 내지 자성체(31)는 다양한 변경 및 실시가 가능하며 후술하는 바와 같은 실시예로 적용될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 배출부(30)는 상기 나선형 구리 배관(33)과 나선형 자성체(31)의 직경을 동일하게 마련하고 일정한 간격으로 배치할 수 있다. 즉, 상기 나선형 구리 배관(33)이 이루는 나선형태의 곡률반경과 상기 나선형 자성체(31)의 곡률반경을 동일하게 마련하고 소정의 간격을 두고 배치함으로써 서로 교차 설치가 가능하다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 배출부(30)는 상기 나선형 구리 배관(33)과 나선형 자성체(31)를 일체형으로 결합시켜 마련한다. 즉, 상기 구리 배관(33)과 나선형 자성체(31)를 결합하여 배치하는 것으로서, 상기 나선형 구리배관(33)과 나선형 자성체(31)가 이격 되지 않고 밀접하게 연결될 수 있다.

이때, 상기 나선형 자성체(31)와 나선형 구리 배관(33)의 배치 즉, 외 측면, 내 측면의 배치는 선택적으로 적용할 수 있으며, 필요에 따라 그 위치를 교대로 배치할 수도 있을 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 상기 배출부(30)는 상기 나선형 구리 배관(33)과 나선형 자성체(31)의 직경을 상이하게 하고 일정한 간격으로 배치할 수 있다. 여기서 말하는 직경이란 상술한 바와 같이 상기 나선형 구리 배관(33)이 이루는 나선형태의 직경 즉 곡률반경에 비례하는 크기를 말하며 이를 상이하게 배치함으로써 상기 나선형 구리 배관(33)과 나선형 자성체(31)는 서로 내부와 외부에 배치되는 형태로 마련될 수 있는 것이다.

또한, 상기 나선형 자성체(31)는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 할 수 있다. 물론, 상기 나선형 자성체(31)의 자성은 본 발명에 따른 자성화 장치의 용도, 사용 환경 등 다양한 요인에 의해 변경 실시 가능하다.

또한, 상기 배관 자체의 두께(L1, L2)를 동일하게 마련할 수도 있으며, 경우에 따라서는 사용자의 요구 조건에 따라 상이한 두께로 마련할 수도 있다. 상기 두께(L1, L2)는 나선형태의 직경 내지 곡률반경을 말하는 것이 아니라 배관 자체의 직경 내지 두께를 말하는 것으로서 그 크기는 다양한 변경 실시가 가능하다.

도 5 내지 도 7은 상기 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 상기 배출부(30)의 부분 확대도로서 상기 나선형 구리배관(33) 및 나선형 자성체(31)에 관한 설명도이다. 도시된 바와 같이 상기 나선형 구리배관(33)의 두께(L1)와 나선형 자성체의 두께(L2)는 동일하게 마련될 수 있으며 선택에 따라 그 크기를 상이하게 마련할 수 있다.

또한, 상기 나선의 직경(폭)을 동일하게 배치할 수 있으며 경우에 따라서는 그 직경을 상이하게 배치하여 상기 배출부(30)의 구조를 다양하게 변경 실시 가능하다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 나선형 구리배관(33)과 나선형 자성체(31)를 분리하여 배치하지 않고 일체형으로 마련하여 상기 배출부(30) 내부에 장착할 수도 있다. 이때, 상기 나선형 구리배관(33)과 나선형 자성체(31)의 배치는 선택적으로 결정할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 나선의 직경(폭)을 상이하게 마련함으로써 상기 나선형 구리배관(33)과 나선형 자성체(31)를 교차로 배치할 수 있으며, 그 직경의 상이한 정도는 자성의 크기 내지 상기 연소실(50)의 용도 및 목적에 따라 변경할 수 있다.

상기 배출부(30)의 상기 나선형 자성체(31)는 상기 배출부(30)를 통과하는 자화된 공기의 자성을 유지하고 경우에 따라서는 상기 나선형 자성체(31)에서 발생하는 자성을 외부로 유출하는 것을 차단할 필요도 있다. 이를 위해 상기 나선형 자성체(31)는 무기물 액체로 1차 코팅하고, 5000 가우스의 자성을 가지는 추가 자성체(미도시)를 N극과 S극을 교차시켜 부착한 후, 자기장, 자기파를 최대한 방지하기 위해 2차 코팅처리 할 수 있다.

여기서 1차 코팅을 위한 무기물이란, 탄소(C)를 포함하지 않은 성분으로, 가열해도 타지 않고 변화도 없는 것을 말한다. 또한, 무기화합물도 포함할 수 있으며 탄소를 함유하지 않는 화합물 및 탄소를 함유하더라도 비교적 간단하여 흔히 유기화합물로 분류하지 않는 것 예컨대, 탄소를 함유하더라도 CO, CO2, CS2, KCN, KNCO 등은 무기화합물로 분류할 수 있다.

자기장 즉, 자기파를 방지하기 위해서는 자기장과 반대되는 자력을 배치하여 상쇄할 수도 있으며 규소강판 등의 재질을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 나선형 자성체(31)에서 발생하는 자기장을 상쇄할 수 있는 다양한 물질로 코팅할 수 있다.

도 8은 상술한 상기 나선형 자성체(31)의 제작 과정을 보여주는 순서도이다. 즉, 나선형 구리배관(33)을 준비하고(S100), 상기 나선형 구리배관(33)과 함께 배치 될 나선형 자성체(31)를 준비하며(S200), 상기 나선형 자성체(31)의 표면에 무기물로 1차 코팅처리하고(S300), 5000 가우스의 자성을 가지는 추가 자성체(미도시)를 N극과 S극을 교차시켜 부착(S400)한 후, 상기 나선형 자성체(31)로부터의 자기파 유출을 방지하도록 2차 코팅(S500)을 진행한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 개선된 구조의 공기 자성화 장치는 자화된 공기를 연소실로 배출 하는 경우, 자성을 상실하지 않도록 나선형(spiral)의 구리배관 내지 자성체를 마련함으로써 자성을 유지하고 연소의 효율을 증대시킨다.

물론, 상기 나선형태의 크기 내지 간격이나 배치 등은 다양한 실시예에 따라 변경가능하며, 사용자의 선택이나 공기자성화 장치의 용도 및 목적, 연소실의 용량, 연소의 목적이나 연소할 물질의 종류 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 배출부(30)는 외부로의 자기파 방출을 차단하기 위해 상기 나선형 구리배관(33) 내지 상기 나선형 자성체(31)를 둘러싸는 자기파 차단부(35)가 더 마련될 수 있다. 상기 자기파 차단부(35)는 앞서 설명한 자기장의 상쇄 기능을 하기 위한 구성이며, 그 형태나 제작방법, 과정 등에는 제한이 없이 다양하게 실시될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기 자성화장치의 상기 공기 자성화부(10)는 N, S 극을 가진 자성체가 나란히 수평으로 동일한 극성의 자성체로 설치되며, 상기 공기 자성화부(10)의 전단부와 후단부사이의 간격은 전단부와 후단부에 설치되는 자성체 가로 길이의 1배 내지 5배 사이에서 설치하고, 상기 공기 자성화부의 전단부와 후단부에 위치하는 한 쌍의 N, S 자성체 사이의 간격과 각 쌍 사이의 간격은 1 ㎝ 내지 30 ㎝ 사이의 간격으로 설치하며, 상기 공기 자성화부에 생성된 자기장은 6,000 내지 12,000 가우스사이에서 설정된 값을 유지할 수 있다.

상기 공기주입부(11) 일 측에는 공기를 상기 공기 자성화부(10) 내로 강제 주입하기 위하여 송풍 팬(미도시)을 포함하는 공기 가속화부(미도시)가 더 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 공기 자성화 장치는 일정 크기를 가진 N, S 극을 가진 영구자석을 전단부와 후단부로 2개 이상의 층으로 배치하여 5,000 내지 12,000 가우스 정도를 발생하도록 구성한다. 본 발명에 따라 설계 제작된 공기 자성화 장치를 통과하여 나온 자화된 저 산소공기는 처리 대상 유기물이 저장된 용기 속으로 들어가도록 구성되어 자화된 저산소공기에 의하여 여기된 유기물이 발열하면서 탄화 및/또는 재화되는 과정에서 350℃ 내지 850℃까지 열이 발생하여 연속적으로 효율적이고 신속하게 유기물을 처리할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 자성화 장치는 5,000 내지 12,000 가우스정도, 바람직하게는 6,000 가우스 이상의 높은 자성을 나타내도록 구성하여야 하므로 N, S 극을 나타내는 자성체의 배열 및 자성체(영구자석) 각각의 위치가 중요하다.

본 발명에서의 처리대상인 대부분의 유기물은 C(탄소)+H(수소)+O(산소)로 구성되어 있으며, 자화된 저산소공기를 용기 속으로 주입할 경우에 에너지를 흡수 반응하여 유기물의 분자 연결고리를 끊어서 발열하며 연속적으로 발열하는 열에 의하여 신속하게 유기물을 탄화 및/재화시키도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 공기 자성화 장치를 통과하여 용기 속으로 주입되는 공기는 통상적으로 공기 중에 포함된 산소량이 20% 내지 22%에서 히스테리시스 루프(자기이력곡선)에 의해 유입 방해를 받으면서 통과하므로 11% 내지 14%로 줄어든다.

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.

<실시 예>

본 발명은 1,000 내지 5,000 가우스(Gauss) 자성을 가진 소정 크기의 강자성체(영구자석)를 사용하여 전단부와 후단부에 각각 N, S를 한 쌍으로 2 층(단) 이상으로 제작한다.

본 발명에 따른 공기 자성화 장치는 4 단(층)으로 구성되어 있다. 이는 본 발명의 바람직한 실시 예 중의 하나이며, 이는 얼마든지 변형 가능하다. 본 발명의 기술적 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 공기 자성화 장치는 공기를 공기 자성화부로 강제로 주입하기 송풍팬 등으로 구성된 공기 가속부가 공기 자성화부의 전단에 고정 설치되어 있다.

송풍팬 등을 포함하는 공기 가속부를 통해서 주입된 공기를 자화하는 공기 자성화부는 좁은 공간에서 효율적으로 5,000 내지 12,000 가우스의 강자성을 발생시키기 위하여 강자성체(영구자석)를 밀폐된 공간 속에서 앞(전단부)과 뒤(후단부)로 설정된 간격을 두고 N, S 극을 띈 자성체를 일정 간격으로 적층 설치하여 제작한다.

송풍팬은 공기 자성화부의 전단에 하나 이상을 설치하여 사용하는 것이 비용이나 효율 측면에서 바람직하나, 공기 자성화부의 후단에서 공기를 흡입하는 구조로 설치하는 구성 또는 자연 바람 또는 공기를 이용하도록 구성할 수도 있다.

용기 속으로 자화된 저산소공기가 주입되는 용기에 설치되는 공기주입구를 상하로 복수 개 설치하는 이유는 용기의 상중하에 자화된 저산소공기를 최대한 균일하게 주입함으로 신속하게 골고루 유기물을 탄화 및/또는 재화시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명에 사용된 강자성체는 1,000 내지 5,000 가우스(Gauss) 자성을 가진 소정 크기의 강자성체(영구자석)를 사용하여 전단부와 후단부에 각각 N, S를 한 쌍으로 2 층(단) 이상으로 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따라 설계 제작된 프로토 타입의 공기 자성화 장치에서는 전단부와 후단부에 고정 설치된 자성체는 그 크기가 가로와 세로가 각각 5 ㎝ 이고, 높이가 3 ㎝ 를 사용하였다.

이러한 강자성체 또는 자성체의 크기와 형태는 공기 자성화부의 크기와 최종 발생하는 자기장의 강도를 고려하여 직육면체, 정육면체 등 다양한 형태와 크기로 제작 사용할 수 있다.

공기 자성화부의 전단부와 후단부사이의 거리는 상기 강자성체 또는 자성체의 가로 길이의 1배 내지 5배사이에서 고정 설치하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 가로가 6 ㎝ 이고, 세로가 5 ㎝ 이며, 높이가 3 ㎝ 인 강자성체인 경우에 전단부와 후단부사이의 간격은 6 ㎝ 내지 30 ㎝ 사이가 바람직하다는 의미이다. 이러한 수치의 상하 한계치는 물론 변형 적용할 수 있다.

N, S 극성을 가진 자성체 상하 적층을 살펴본다. 적층은 N, S 극성을 가진 자성체 또는 강자성체를 하나의 쌍으로 제작하여 하나 이상을 적층 사용하되, N, S 극성을 가진 자성체 또는 강자성체사이의 간격은 1 ㎝내지 30㎝사이에서 고정하는 것이 바람직하다. N, S 극성을 가진 자성체 또는 강자성체(이하 '자성체'라 한다)사이의 간격을 유지하는 구조는 공기 자성화부에 채용되는 자성체의 크기와 형태에 맞는 프레임을 제작하여 프레임의 좌우 측면 또는 앞뒤에서 자성체를 삽입 고정할 수 있도록 구성하면 된다.

재질은 전자기파가 통과할 수 있는 합성수지 또는 플라스틱 등으로 설계 제작하되, 공기가 적층된 자성체(영구자석)사이로 통과할 수 있는 구조로 제작된다.

또 다른 실시 예는 한 쌍의 N, S 자성체사이에 간격을 유지하기 위한 프레임 재질은 서로 부착성이 없는 서스(SUS)하여 제조하고, 상부와 하부에 위치하는 프레임은 자성체로 구성할 수 있다. 상기 자성체를 구성하는 프레임은 자성체를 공기 자성화부에 고정 설치할 수 있고, 자성체에서 나온 자기장을 차단하지 아니하여 강력한 자기장을 유지하면서 공기가 자유롭게 통과할 수 있는 재질 및 구조이면 족하다.

상기 프레임은 S, N 극성을 가진 자성체 한 쌍만을 고정하는 하나의 프레임과, 두 쌍 이상의 S, N 극성을 가진 자성체를 적층할 수 있는 전체 프레임으로 나누어 설계 제작하여 한 쌍만을 고정하는 프레임에 고정된 자성체를 전체 프레임에 삽입 고정하는 구조로 제작할 수 있다. 또 다른 프레임 제작 방법은 전단부에 고정 설치될 N, S 자성체 쌍의 수를 결정한 후 이를 바탕으로 전체 프레임을 설계 제작하여 N, S 자성체를 고정 설치하는 구조이다. 또 다른 프레임 제작 방법은 전단부와 후단부 모두에 고정 설치될 자성체 쌍의 수를 결정하여 전체 프레임을 설계 제작하여 N, S 자성체를 고정 설치하는 구조이다.

상기 N, S 자성체 쌍사이의 거리는 1 ㎝내지 30 ㎝사이에서 고정 설치하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 공기 자성화부는 전단부와 후단부로 구성되며, 앞서 전단부의 구조 및 구성에 대하여 구체적으로 설명을 하였으며, 후단부 역시 상기 전단부와 동일한 구조와 구성이므로 중복 기재를 피하기 위하여 기재를 생략한다.

본 발명에 따른 기술적 구성에서 중요한 구성은 전단부와 후단부에 배치 설치되는 서로 마주하는 각각의 자성체가 동일한 극성을 가지도록 고정하는 것이다.

보다 구체적으로, 전단부의 하단에 S 극성의 자성체가 위치하면 후단부하단에도 동일하게 S 극성의 자성체가 위치하고, 그 위에 N 극성의 자성체가 위치하면 후단부에도 동일하게 S 극성의 자성체 위에 N 극성의 자성체를 위치시키는 구성이다.

하나의 공기 자성화부의 전단부와 후단부에 설치되는 자성체의 크기, 형상 및 자성의 강도는 동일하거나 서로 균등한 관계에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이를 벗어나 변형시켜 사용할 수도 있다. 즉, 각각의 자성체는 강한 자성을 발생시키기 위하여 공기 자성화부 내에서 나란히 수평으로(동일한 높이로) 동일한 극성의 자성체를 고정 설치하는 것이 바람직하다. 다소 위치가 어긋날 수 있음을 수용할 수 있으나, 강한 자성을 발생시키기 위하여서는 나란히 수평으로(동일한 높이로) 동일한 극성의 자성체를 고정 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성으로, 공기 자성화 장치를 제작할 경우에, 5,000 내지 12,000 가우스정도의 자기장을 발생시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 설계 제작된 공기 자성화 장치를 통과하여 나온 자화된 저산소공기는 처리 대상 유기물이 저장된 용기 속으로 들어가도록 구성되어 자화된 저산소공기에 의하여 여기된 유기물이 발열하면서 탄화 및/또는 재화되는 과정에서 350℃ 내지 850℃까지 열이 발생하여 효율적이고 신속하게 유기물을 처리할 수 있다.

본 발명에 따라 설계 제작된 공기 자성화 장치에 의하여 자화된 저산소공기를 용기 속으로 주입할 경우에 자기 에너지를 흡수 반응하여 유기물의 분자 연결고리(유기물의 C(탄소)+H(수소)+O(산소)의 연결고리)를 끊어서 발열하며, 발열된 열에 의하여 신속하게 유기물을 탄화 및/재화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 공기 자성화 장치를 통과하여 용기 속으로 주입되는 공기는 통상적으로 공기 중에 포함된 산소량이 20% 내지 22%에서 히스테리시스 루프(자기이력곡선)에 의해 유입 방해를 받으면서 통과하므로 11% 내지 14%로 줄어든다.

본 발명은 이상에서 설명한 실시예에 한정되지 않으며 배출부(30)의 구조를 개선하기 위하여 나선형태의 배관 및 자성체를 활용하고, 공기 자성화부(10)와 연소실을 연결함으로써 자성을 유지하는 공기를 상기 연소실(50)로 유입시키고 연소의 효율을 증대시킬 수 있다.

본 발명은 배출부의 구조를 개선함으로써 자화된 공기의 자성을 유지하고 연소의 효율을 높이는 공기자성화 장치에 이용될 수 있다.

11; 공기 주입부 10; 공기 자성화부
13; 전단부(공기 자성화부) 14; 후단부(공기 자성화부)
15-20; 자성체 21-24; 밸브
25-28; 공기 배출구(배관) 30: 배출부
31: 나선형 자성체 33: 나선형 구리배관
35: 자기파 차단부 50: 연소실

Claims (7)

1. 공기에 자화 에너지를 부여하여 연소실로 배출시키는 공기 자성화 장치에 있어서,
   자화시킬 공기를 주입하기 위한 공기 주입부;
   주입된 공기를 자성체 사이로 통과시켜 공기를 자화시키는 공기 자성화부; 및
   자화된 공기를 상기 연소실로 배출하는 배출부; 를 포함하며,
   상기 배출부 내부에는 나선형 구리 배관 내지 나선형 자성체가 마련됨으로써 자화된 공기가 상기 나선형 구리 배관 내지 나선형 자성체를 따라 상기 연소실로 배출되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 나선형 구리 배관과 나선형 자성체는 동일한 직경을 가지고 일정한 간격으로 배치되며, 상기 나선형 자성체는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
3. 제 1항에 있어서
   상기 나선형 구리 배관과 나선형 자성체는 상이한 직경을 가지고 일정한 간격으로 배치되되, 상기 나선형 자성체는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
4. 제 1항에 있어서
   상기 나선형 구리 배관과 나선형 자성체는 일체형으로 결합되어 마련되며, 상기 나선형 자성체는 영구자석으로 마련되되 1000가우스 내지 3000가우스의 자성을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 나선형 자성체는 무기물 액체로 1차 코팅하고, 5000가우스의 자성을 가지는 추가 자성체를 N극과 S극을 교차시켜 부착한 후, 자기파 유출을 방지하기 위해 2차 코팅처리 하는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 배출부는 외부로의 자기파 방출을 차단하기 위해 상기 나선형 구리배관 내지 상기 나선형 자성체를 둘러싸는 자기파 차단부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 공기 자성화부는 N, S 극을 가진 자성체가 나란히 수평으로 동일한 극성의 자성체로 설치되며, 상기 공기 자성화부의 전단부와 후단부사이의 간격은 전단부와 후단부에 설치되는 자성체 가로 길이의 1배 내지 5배 사이에서 설치하고, 상기 공기 자성화부의 전단부와 후단부에 위치하는 한 쌍의 N, S 자성체 사이의 간격과 각 쌍 사이의 간격은 1 ㎝ 내지 30 ㎝ 사이의 간격으로 설치하며, 상기 공기 자성화부에 생성된 자기장은 6,000 내지 12,000 가우스사이에서 설정된 값을 유지하며,
   상기 공기 주입구 일 측에는 공기를 상기 공기 자성화부 내로 강제 주입하기 위하여 송풍팬을 포함하는 공기 가속화부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 공기자성화 장치.
   
   

Images