KR20190066847A - Fuel Ionization Method and Fuel Ionization Apparatus using Electric Field - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel ionization method using an electric field and a fuel ionization apparatus.
더 구체적으로는, 차량 엔진 등과 같은 각종 내연기관에 가연성 유체, 즉 연료를 공급하는 연료 공급관의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장이 형성되도록, 연료 공급관의 길이 방향을 따라 서로 일정 간격을 두고 양(+)의 전극부재와 음(-)의 전극부재를 설치하고 이들 전극부재에 펄스파 형태의 전원을 인가함에 따라, 연료 공급관의 내부 유로를 따라 유동하는 연료가 전기장 형성 영역을 지날 때에 순간적으로 이온화되고 또한 연료 분자가 미세화되도록 함으로써, 연료의 연소 효율을 높여 내연기관의 연비와 출력을 둘 다 향상시킬 수 있도록 한, 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치에 관한 것이다.More specifically, in order to form an electric field over a certain length range of a fuel supply pipe for supplying a combustible fluid, that is, fuel, to various internal combustion engines such as a vehicle engine, (-) electrode member and negative electrode member are applied to the electrode member, and a pulse-like power source is applied to the electrode member, the fuel flowing along the internal flow path of the fuel supply pipe is instantaneously ionized To a fuel ionization method and a fuel ionization apparatus capable of enhancing the combustion efficiency of fuel and improving both the fuel consumption and the output of the internal combustion engine.
일반적으로, 디젤 엔진이나 가솔린 엔진과 같은 내연기관은 동력(또는 엔진 출력)을 얻기 위하여 화석연료를 사용하고 있다. 예를 들면, 디젤 엔진은 경유나 중유를 연료로 사용하고 있으며, 가솔린 엔진은 가솔린(휘발유)을 연료로 사용하고 있다.Generally, internal combustion engines such as diesel engines and gasoline engines use fossil fuels to obtain power (or engine power). For example, diesel engines use diesel or heavy oil as fuel, and gasoline engines use gasoline (gasoline) as fuel.
이들 화석연료는 원유를 분별 증류할 때, 끓는점의 범위에 따라 구분되는데, 가솔린은 끓는점의 범위가 30∼200℃인 액체 상태의 가연성 연료이고, 경유는 끓는점이 250∼350℃인 연료이며, 중유는 원유에서 LPG, 가솔린, 등유 및 경유를 모두 증류하고 남은 액체 상태의 오일이다.These fossil fuels are classified according to the range of the boiling point when the crude oil is fractionally distilled. The gasoline is a liquid combustible fuel having a boiling point range of 30 to 200 ° C. The light oil is a fuel having a boiling point of 250 to 350 ° C., LPG, gasoline, kerosene, and light oil from crude oil.
어떤 화석연료이든 하나의 분자로 이루어지는 것은 아니고, 여러 탄화수소의 혼합물 형태로 이루어져 있다. 화석연료를 구성하는 탄화수소에는, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 등 사슬결합으로 이루어진 에틸렌계 탄화수소, 및, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등 벤젠고리를 구비한 방향족 탄화수소가 있다. 이들 탄화수소는 모두 불포화 탄화수소로서, 수소와 반응하며, 자기장 하에서 이온화되거나 분해되기도 한다.Some fossil fuels do not consist of one molecule but are in the form of a mixture of several hydrocarbons. Hydrocarbons constituting fossil fuels include ethylene-based hydrocarbons composed of chain bonds such as ethylene, propylene and butene, and aromatic hydrocarbons having benzene rings such as benzene, toluene and xylene. These hydrocarbons are all unsaturated hydrocarbons that react with hydrogen and are ionized or decomposed under magnetic fields.
여기서, 화석연료를 사용하는 내연기관은 작동시 다소 차이가 있지만, 일산화탄소나 이산화황과 같은 연소 산화물을 배출하고 있다. 내연기관에서의 연소로 인해 발생하는 연소 산화물은 대기를 오염시킬 뿐만 아니라, 인체에도 아주 유해하므로, 가능한 한 그 배출량을 줄이고자 하는 많은 연구들이 진행되어 왔다.Here, the internal combustion engine using fossil fuel discharges burning oxides such as carbon monoxide and sulfur dioxide, although the operation is somewhat different. Since combustion oxides generated by combustion in an internal combustion engine not only pollute the atmosphere but are also very harmful to the human body, there have been many studies to reduce the amount of the combustion as much as possible.
현재 실용화된 대표적인 기술로는, 연소실에서의 연소효율을 높여 연료를 완전연소에 가깝게 연소시킴으로써 오염물질의 배출량을 간접적으로 감소시키는 연비향상기술과, 연소실에서의 연소에 의해 생성된 오염물질을 배기관에 설치된 촉매장치로 환원시켜 제거함으로써 오염물질의 배출량을 직접적으로 감소시키는 배기가스 저감기술 등이 개발되어 있는 실정이다.Representative technologies that have been put to practical use include a fuel efficiency improvement technique that indirectly reduces the amount of pollutant emissions by increasing the combustion efficiency in the combustion chamber and burning the fuel close to the complete combustion and a technique of improving the fuel efficiency by reducing the pollutants generated by the combustion in the combustion chamber to the exhaust pipe There has been developed an exhaust gas abatement technique that directly reduces the amount of pollutants to be discharged by reducing the exhaust gas to the installed catalyst device.
이들 중, 연비향상기술은 내연기관의 열효율을 높여줌으로써 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 출력도 향상시킬 수 있기 때문에, 배기가스 저감기술에 비하여 상대적으로 유효성이 뛰어나다.Among these, the fuel efficiency improving technique not only improves the thermal efficiency of the internal combustion engine, but also improves the output of the engine. Therefore, the fuel efficiency improvement is relatively more effective than the exhaust gas reducing technology.
그리고, 현재 실용화되어 그 효과를 인정받고 있는 연비향상기술로서 대표적인 것으로는, 자석 또는 전자석의 고주파 자기장을 이용하여 연소실에 공급되는 연료를 이온화함으로써 연소실에서의 연소효율을 높여 연비를 향상시키는 연료절감장치가 있다.Typical examples of the fuel economy improving technology that has been put to practical use at the present time include a fuel saving device that improves the fuel efficiency by increasing the combustion efficiency in the combustion chamber by ionizing the fuel supplied to the combustion chamber using a high frequency magnetic field of a magnet or an electromagnet .
이러한 자기장을 이용한 연료절감장치는 반자성 물질인 연료에 일정시간 이상 자기장이 가해지면, 연료 입자의 자기 쌍극자가 자기장을 영향을 받아 진동함으로써, 연료 입자의 내부에너지가 증가하여 이온화되는 원리를 이용한 것이다.Such a fuel saving device using a magnetic field is based on the principle that, when a magnetic field is applied to a fuel which is a semi-magnetic material, the magnetic dipole of the fuel particle vibrates under the influence of a magnetic field, and the internal energy of the fuel particle increases to ionize.
그러나 자석 또는 전자석의 고주파 자기장을 이용하여 연료를 이온화하는 방법은 연비 개선 효과가 작고, 유해 배기가스의 저감 효과도 미미한 문제점이 있다.However, the method of ionizing the fuel using the high frequency magnetic field of the magnet or the electromagnet has a problem that the effect of improving the fuel economy is small and the effect of reducing harmful exhaust gas is also insignificant.
또한, 연료활성화 파이프와 연료파이프의 결합 부분에서 진동에 의한 균열이 발생함으로써, 연료의 유출로 인한 화재의 위험성을 내포하고 있는 문제점이 있다.
Further, there is a problem in that a crack due to vibration occurs at a joint portion between the fuel activating pipe and the fuel pipe, thereby causing a risk of fire due to the outflow of the fuel.
본 발명에 관련된 선행기술을 조사한 결과, 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.As a result of investigating the prior art related to the present invention, a large number of patent documents have been searched, and some of them will be described as follows.
특허문헌 1에는, 연료계통에 연결되는 연료활성화 파이프와; 연료활성화 파이프의 외주면에 같은 자극끼리 인접하여 배열되는 다수의 자석 링과; 다수의 자석 링의 외부를 감싸면서 보호하는 커버를 포함하며, 자석 링의 내·외부에 전체적으로 균일한 자속밀도를 가지는 연속 고주파 자기장이 형성되어 연료가 쉽게 이온화될 수 있는 상태로 자화하도록 함으로써, 완전연소에 가까운 연소가 행해지도록 연료를 아주 미세하게 무화(霧化)하는 연료절감장치가 개시되고 있다.Patent Document 1 discloses a fuel injection system including a fuel activation pipe connected to a fuel system; A plurality of magnet rings arranged adjacent to one another on the outer circumferential surface of the fuel activation pipe; A continuous high frequency magnetic field having a uniform magnetic flux density is formed on the inside and the outside of the magnet ring to magnetize the fuel in a state in which the fuel can be easily ionized, A fuel saving device for atomizing fuel so as to perform combustion close to the combustion is disclosed.
특허문헌 2에는, 연료펌프와 연료인젝터를 연결하는 연료주입관의 일정구간에 연료 활성화장치가 구비되는 결합 파이프가 삽입설치되고, 결합 파이프의 내측에 결합 파이프를 통과하는 연료에 와류 현상이 일어날 수 있도록 중심봉이 길이방향으로 삽입고정되며, 중심봉의 외주면에 나선형로 연료 도관이 감겨져서 중심봉을 지나는 연료에 회전력을 부여하도록 설치되고, 결합 파이프의 외주면에 원통형의 보빈이 삽입설치되며, 보빈의 외측 원통부에 전기력을 줄 수 있는 코일이 권취되고, 보빈의 외측을 감싸면서 결합 파이프를 지지고정하는 외부케이스가 연료 활성화장치의 외부를 이루도록 구성되어, 연료주입관을 통해 연료인젝터에 공급되는 연료가 와류 및 자기장에 의해서 미립자화(微粒子化)가 촉진된 상태로 분사되기 때문에, 연료 입자의 미세화에 의해 분산도가 증대되어 실린더 내부에서의 불완전연소가 거의 없어지게 됨으로써, 엔진 출력이 향상될 뿐만 아니라, 불완전연소로 인한 배기가스의 배출을 최대한 억제할 수 있도록 한, 자동차용 연료 활성화장치가 개시되어 있다.In Patent Document 2, a coupling pipe having a fuel activating device is inserted in a certain section of a fuel injection pipe connecting a fuel pump and a fuel injector, and a vortex phenomenon may occur in the fuel passing through the coupling pipe inside the coupling pipe And a cylindrical bobbin is inserted into the outer circumferential surface of the coupling pipe and the outer cylindrical surface of the bobbin is inserted into the outer cylindrical surface of the bobbin, And the outer case for supporting and fixing the coupling pipe surrounds the outer side of the bobbin to constitute the outside of the fuel activating device so that the fuel supplied to the fuel injector through the fuel injection pipe is vortex and / Since the fine particles are injected in a promoted state by the magnetic field, The degree of dispersion is increased due to miniaturization, and incomplete combustion in the cylinder is substantially eliminated, so that the engine output is improved, and the emission of the exhaust gas due to the incomplete combustion is suppressed as much as possible. Lt; / RTI >
특허문헌 3에는, 소정 직경을 가지도록 그물망으로 제작된 원통형의 메쉬 실린더와; 메쉬 실린더의 한쪽 개구에 결합되어 있는 하부덮개와; 한쪽이 메쉬 실린더의 다른쪽 개구에 고정 결합되어 있고, 다른쪽에는 나사산이 형성되어 있는 플랜지 커플러와; 중앙에 나사구멍이 형성되고, 내주연에 나사산이 형성되어 플랜지 커플러에 나사 결합되는 상부덮개와; 연료탱크의 주유 캡에 끼워져 결합되는 걸림 고리(latch ring)와 중앙에 구멍이 형성된 러그(lug)가 양측에 결합되어 있으며, 러그는 상부덮개의 중앙에 형성된 나사구멍에 스크류로 체결된 체인을 구비하며, 메쉬 실린더의 내부에는 전기석(tourmaline)을 포함하는 세라믹 촉매제가 담겨져 있도록 함으로써, 연료의 분자집단을 작게 함과 아울러, 연료의 점도와 밀도를 낮추어 연소가 보다 더 원활하게 이루어지도록 활성상태로 변화시키는 전도성 세라믹 촉매제가 충전된 연료 이온화 장치가 개시되어 있다.Patent Document 3 discloses a cylindrical mesh cylinder made of a mesh so as to have a predetermined diameter; A lower cover coupled to one opening of the mesh cylinder; A flange coupler having one side fixedly coupled to the other opening of the mesh cylinder and the other side formed with a thread; An upper cover having a screw hole formed at the center thereof, a thread formed on an inner periphery of the upper cover and screwed to the flange coupler; A latch ring is fitted to the fuel cap of the fuel tank and a lug having a hole at the center thereof is coupled to both sides. The lug has a screw fastened to the screw hole formed at the center of the upper lid And a ceramic catalyst containing tourmaline is contained in the mesh cylinder, thereby reducing the molecular mass of the fuel and lowering the viscosity and density of the fuel to make the combustion state more active Which is filled with a conductive ceramic catalyst.
끝으로, 특허문헌 4는, 자동차 및 선박에 사용되는 내연기관에 연료를 공급하기 위해 설치된 연료라인 상에 연결 구비되어 내연기관에 공급되는 연료를 예열함과 아울러, 연료를 미립화 및 이온화함으로써 연료의 완전연소를 도모하는 연료의 미립화 및 이온화 수단을 갖는 연료절감 및 배기가스 저감장치에 있어서, 내연기관의 일측에 연결 구비되어 내연기관에 연료를 공급하는 연료라인과, 연료라인 상에 구비되어 내연기관으로 공급되는 연료의 유량을 감지하는 연료유량센서와, 연료유량센서의 일측에 연료라인을 감싸도록 구비되며, 연료라인의 내측을 이동하는 연료를 40∼80℃로 예열하도록 설치되는 예열부와, 예열부의 일측에 간격을 두고 설치되며, 양측에 각각 연료라인이 연결되어 일측으로부터 연료를 공급받고, 내측에는 초음파 진동자가 구비되어 내측으로 공급되는 연료를 미립화하는 초음파진동부와, 초음파진동부의 일측에 설치되어 초음파진동부에 의해 미립화된 연료를 연료라인을 통해 공급받으며, 외주연에서 내측으로 내입된 나선형의 와류홈을 갖는 원통형으로 형성되어 연료라인의 내측에 구비되는 와류구와, 연료유량센서로부터 전송받은 연료의 유량에 대응되는 삼각파를 발생시키는 송출부와, 송출부에 연결되어 삼각파를 전송받으며, 송출부로부터 전송된 삼각파를 정형하여 고주파인 사인파로 변환해서 출력하는 증폭부와, 와류구의 일측 연료라인 상에 한 쌍이 각각 설치되며, 각각은 한 쌍으로 형성됨과 아울러 각각 단면이 반원형으로 형성되어 연료라인의 외주면을 감싸도록 구비되면서도 각각의 외주면에는 나선형으로 내입된 권취홈이 형성되는 권취케이스가 구비되며, 권취케이스의 권취홈에는 양측이 각각 증폭부와 연결되어 사인파를 공급받으면서도 권취홈에 권취되어 증폭부에서 공급된 사인파를 방사하는 방사코일이 구비되고, 권취케이스 및 방사코일의 외주면에는 한 쌍으로 형성됨과 아울러 각각 단면이 반원형으로 형성되어 권취케이스 및 방사코일의 외주면을 감싸도록 구비되는 제1케이스를 갖는 출력부와, 연료라인 상의 출력부 사이에 구비되며, 연료라인의 외주면을 감싸도록 각각 단면이 반원형인 한 쌍으로 형성됨과 아울러 각각이 대응되는 극성을 갖도록 형성되어 연료라인의 내측을 통과하는 연료에 자력을 공급하는 자성체가 구비되고, 자성체의 외주면에는 한 쌍으로 형성됨과 아울러 각각 단면이 반원형으로 형성되어 자성체의 외주면을 감싸도록 구비됨과 아울러 각각의 선단부에 각각 내측으로 돌출되어 자성체 각각의 양단부를 감싸도록 하는 돌기부가 형성되는 제2케이스를 갖는 이온화부와, 연료라인의 내측 초음파진동부 및 와류구 사이에 삽입되며, 내측에 다수개의 구멍이 형성되는 원통형의 가압구로 이루어진, 연료의 미립화 및 이온화 수단을 갖는 연료절감 및 배기가스 저감장치를 개시하고 있다.Finally, Patent Document 4 discloses a fuel supply system for an internal combustion engine, which is connected to a fuel line provided for supplying fuel to an internal combustion engine used in an automobile and a ship, preheating fuel supplied to the internal combustion engine, 1. A fuel saving and exhaust gas reduction device having atomization means and atomization means for achieving complete combustion, comprising: a fuel line connected to one side of an internal combustion engine and supplying fuel to the internal combustion engine; A preheating unit provided to surround the fuel line at one side of the fuel flow rate sensor and installed to preheat the fuel moving inside the fuel line at 40 to 80 DEG C, A fuel line is connected to both sides of the preheating unit, and fuel is supplied from one side, and an ultrasonic vibrator And a spiral vortex groove provided on one side of the ultrasonic vibrating part and supplied with fuel atomized by the ultrasonic vibrating part through the fuel line and inwardly inward from the outer periphery of the ultrasonic vibration part, A fuel flow sensor for generating a triangular wave corresponding to a flow rate of the fuel received from the fuel flow sensor; and a control unit connected to the feeding unit to receive the triangular wave, An amplifying section for shaping a triangular wave and converting the triangular wave into a high frequency sinusoidal wave and outputting the converted sinusoidal wave; and a pair of a pair of a pair of the amplifying section and the vortex shed on the fuel line, A winding case in which winding grooves which are helically inwardly formed are formed on the respective outer circumferential surfaces And a spinning coil wound around the winding groove and radiating a sine wave supplied from the amplifying part is provided on the outer circumferential surface of the winding case and the spinning coil. An output section having a first case formed to have a semicircular cross section and enclosing an outer circumferential surface of the winding coil and the radiating coil, and an output section on the fuel line, Each of which is formed in a pair having a semicircular cross section and each having a corresponding polarity so as to supply a magnetic force to the fuel passing through the inside of the fuel line, are formed in pairs on the outer circumferential surface of the magnetic body, Is formed in a semi-circular shape so as to surround the outer peripheral surface of the magnetic body, And a second case having a protruding portion protruding inward to surround both ends of each of the magnetic bodies, and a second case inserted between the inner ultrasonic vibration portion and the vortex of the fuel line and having a plurality of holes formed therein, Discloses a fuel saving and exhaust gas reduction device having fuel injection means and ionization means.
본 발명은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 연료 공급관의 외측에 서로 간격을 두고 설치된 양(+)/음(-)의 전극부재에 펄스파 형태로 전원을 인가하여 연료 공급관의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장을 형성함으로써, 이 전기장의 작용에 의해, 연료 공급관의 내부 유로를 따라 유동하는 연료가 이온화되거나 미립화되도록 하여, 연료의 완전연소를 도모함과 아울러, 내연기관의 연비와 엔진의 출력을 둘 다 향상시킬 수 있도록 한, 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a fuel supply system in which a power source is applied in the form of a pulsed wave to positive (+ The fuel flowing along the internal flow path of the fuel supply pipe is ionized or atomized by the action of the electric field so that the fuel is completely burned and the fuel consumption of the internal combustion engine and the output And an object of the present invention is to provide a fuel ionization method and a fuel ionization apparatus using an electric field.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법은, 복수의 인젝터(또는 연료분사노즐)가 구비된 연료 분배수단(예를 들면, 커먼레일이나 연료 분배기 등)에 연료를 공급하는 연료 공급관의 길이 방향으로 서로 일정 간격을 두고 양전극부재와 음전극부재를 설치하고, 펄스발생장치를 이용하여 이들 양전극부재와 음전극부재에 일정 시간 간격으로 전원을 공급하고 차단함으로써, 연료 공급관의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장이 형성되도록 하여, 이 전기장의 작용에 의해, 연료 공급관을 따라 유동하는 연료가 이온화되거나 미립화된 상태로 연료 분배수단에 공급되어 인젝터를 통해 분사되도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the fuel ionization method using an electric field of the present invention is a fuel ionization method using an electric field, comprising a fuel supplying means for supplying fuel to a fuel distributing means (for example, a common rail or a fuel distributor) provided with a plurality of injectors A positive electrode member and a negative electrode member are provided at regular intervals from each other in the longitudinal direction of the supply pipe and power is supplied to and blocked from the positive electrode member and the negative electrode member at predetermined time intervals by using a pulse generator, So that the fuel flowing along the fuel supply pipe is supplied to the fuel distributing means in an ionized or atomized state to be injected through the injector.
또한, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법에 채용되는 펄스발생장치는 50∼2000㎐, 바람직하게는 50∼500㎐의 펄스를 발생시켜서 인가할 수 있는 펄스발생장치인 것을 특징으로 한다.Further, the pulse generator used in the fuel ionization method using the electric field of the present invention is a pulse generator capable of generating and applying pulses of 50 to 2000 Hz, preferably 50 to 500 Hz.
그리고, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 장치는, 엔진 내부로 연료를 분사하는 복수의 인젝터가 구비된 연료 분배수단과; 일측 단부가 연료 분배수단에 연결되어 연료 분배수단에 연료를 공급하는 연료 공급관과; 연료 공급관의 길이 방향을 따라 서로 일정 간격을 두고 설치되는 양전극부재 및 음전극부재로 구성되어 연료 공급관의 일정 길이 범위에 걸쳐서 전기장을 형성하는 전기장 발생수단과; 출력부가 양전극부재와 음전극부재에 각각 연결되어 일정 시간 간격으로 전원을 공급하고 차단하는 펄스발생장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention comprises fuel distributing means provided with a plurality of injectors injecting fuel into the engine; A fuel supply pipe having one end connected to the fuel distributing means to supply fuel to the fuel distributing means; An electric field generating means composed of a positive electrode member and a negative electrode member installed at a certain interval from each other along the longitudinal direction of the fuel supply pipe and forming an electric field over a predetermined length range of the fuel supply pipe; A pulse generating device connected to the positive electrode member and the negative electrode member to supply and block power at predetermined time intervals; And a control unit.
또한, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 장치는, 양전극부재와 음전극부재 사이에서 전류가 흐르지 않도록, 연료 공급관과 이들 전극부재 사이가 절연된 것을 특징으로 한다.Further, the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention is characterized in that the fuel supply pipe and the electrode members are insulated so that no current flows between the positive electrode member and the negative electrode member.
또한, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 장치에 채용되는 펄스발생장치는 50∼2000㎐, 바람직하게는 50∼500㎐의 펄스를 발생시킬 수 있는 펄스발생장치인 것을 특징으로 한다.Further, the pulse generator used in the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention is a pulse generator capable of generating pulses of 50 to 2000 Hz, preferably 50 to 500 Hz.
또한, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 장치에 있어서의 전원은 12∼24V, 10∼15A의 전원인 것을 특징으로 한다.Further, the power source in the fuel ionizer using the electric field of the present invention is a power source of 12 to 24V and 10 to 15A.
본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치는, 연료 공급관에 설치된 전기장 발생수단에 펄스파 형태의 전원이 인가되어 연료 공급관의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장 또는 전자기장이 형성되므로, 연료를 구성하고 있는 다양한 탄화수소의 분자가 이 전기장 또는 전자기장에 의해 이온화되거나 미세화되어, 엔진에서 거의 완전연소에 가까운 연소가 이루어지고, 따라서 연료의 연소효율이 향상됨은 물론, 엔진의 연비와 출력이 동시에 향상되는 효과가 있다.In the fuel ionization method and the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention, the electric field or the electromagnetic field is formed over a certain length range of the fuel supply pipe by applying power in the form of pulse wave to the electric field generating means provided in the fuel supply pipe, The molecules of various hydrocarbons are ionized or miniaturized by the electric field or the electromagnetic field so that the combustion is nearly complete combustion in the engine so that the combustion efficiency of the fuel is improved and the fuel consumption and the output of the engine are simultaneously improved have.
또한, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치에 따르면, 연료를 구성하는 탄화수소가 이온화 및 미세화되어, 엔진에서 거의 완전연소에 가깝게 연소하게 됨에 따라, 불완전 연소가스의 배출로 인한 환경오염이 방지되는 효과가 있다.Further, according to the fuel ionization method and the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention, as the hydrocarbons constituting the fuel are ionized and miniaturized and burned to nearly complete combustion in the engine, environmental pollution There is an effect to be prevented.
또한, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치에 따르면, 펄스발생장치로부터 전기장 발생수단에 펄스 형태의 전원이 주기적으로 인가됨에 따라, 전기장 또는 전자기장의 생성과 소멸이 반복되어 연료 분자에 충격을 가하게 되고, 이에 의해 탄화수소 분자의 사슬결합 또는 벤젠결합이 깨지게 되어, 연료 입자가 쉽게 이온화되거나 미세화되는 효과가 있다.Further, according to the fuel ionization method and the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention, as a pulse type power source is periodically applied to the electric field generating means from the pulse generating device, the generation and disappearance of the electric field or the electromagnetic field are repeated, The impact is applied, whereby chain bonds or benzene bonds of the hydrocarbon molecules are broken, so that the fuel particles are easily ionized or refined.
도 1은 본 발명에 따른 전기장을 이용한 연료 이온화 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 요부인 전기장 발생수단의 상세도.
도 3은 본 발명의 요부인 펄스발생장치의 회로도.1 is a schematic diagram of a fuel ionization apparatus using an electric field according to the present invention.
2 is a detailed view of an electric field generating means which is a main part of the present invention;
3 is a circuit diagram of a pulse generating device which is a substantial part of the present invention.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치에 대해 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a fuel ionization method and a fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치는, 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 인젝터(31)가 구비된 연료 분배수단(30)에 연료를 공급하는 연료 공급관(20)의 길이 방향으로 서로 일정 간격을 두고 양전극부재(11) 및 음전극부재(12)가 각각 설치되고, 펄스발생장치(15)를 통해서, 이들 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 일정한 시간 간격으로 전원이 공급되고 차단됨으로써, 연료 공급관(20)의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장이 형성되며, 이 전기장에 의해, 연료 공급관(20)을 따라 유동하는 연료가 이온화되거나 미립화된 상태로 연료 분배수단(30)에 공급되어, 인젝터(31)를 통해, 내연기관의 연소실에 분사되도록 구성한 것을 특징으로 한다.A fuel ionization method and a fuel ionization apparatus using an electric field according to the present invention are provided with a
연료 분배수단(30)은 디젤 엔진의 경우에 커먼레일이며, 가솔린 엔진의 경우에 연료 분배기이다.The fuel distributing means 30 is a common rail in the case of a diesel engine and a fuel distributor in the case of a gasoline engine.
펄스발생장치(15)는 50∼2000㎐, 바람직하게는 50∼500㎐의 펄스를 발생시켜서 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 공급한다.The
여기서, 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 장치의 구성을 더 구체적으로 설명하면, 엔진 내부로 연료를 분사하는 복수의 인젝터(31)가 구비된 연료 분배수단(30)과, 일측 단부가 연료 분배수단(30)에 연결되어 연료 분배수단(30)에 연료를 공급하는 연료 공급관(20)과, 연료 공급관(20)의 외측에 서로 일정 간격을 두고 설치되는 양전극부재(11) 및 음전극부재(12)로 구성되어 펄스 전원이 인가될 때에 전기장을 발생시키는 전기장 발생수단(10)과; 출력부가 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 각각 연결되어 일정한 시간 간격으로 펄스를 인가 또는 차단하는 펄스발생장치(15); 를 포함하여 이루어진다.Hereinafter, the structure of the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention will be described in more detail. The fuel ionization apparatus includes a fuel distributing means 30 having a plurality of
또한, 양전극부재(11)와 음전극부재(12) 사이에 전류가 흐르지 않도록, 연료 공급관(20)과 이들 전극부재(11, 12)의 사이에는 절연 피복재(21)가 개재되어 있는 것이 바람직하다. 그러나 연료 공급관(20)이 플라스틱과 같은 전기부도체의 공급관인 경우에, 이 절연 피복재(21)는 생략되어도 된다.It is preferable that an insulating covering
양전극부재(11)와 음전극부재(12)는, 예를 들면, 두께 3∼5㎜, 길이가 약 30㎜인 동관(銅管)으로 구성되고, 연료 공급관(20)의 길이 방향을 따라 형성되는 양전극부재(11)와 음전극부재(12) 사이의 간격이 3∼25㎜, 바람직하게는 5∼10㎜가 되도록 설치된다. 이들 양전극부재(11)와 음전극부재(12) 사이의 간격은 연료 공급관(20)의 길이 방향을 따라 일정 길이 범위에 걸쳐 형성되는 전기장(또는 전자기장)의 발생 및 세기(전기장 강도)와 관련이 있는데, 본 출원인이 반복 실험한 바에 따르면, 이 간격을 3∼25㎜, 바람직하게는 5∼10㎜ 범위로 하는 것이 가장 우수한 효과를 나타내었다.The
여기서 양전극부재(11)와 음전극부재(12)는 상기 구성으로 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라, 두께와 길이가 달라도 된다. 또한, 동관 대신에, 얇은 동판(銅版)을 연료 공급관(20)의 외면에 둘러감은 구성으로 해도 된다.Here, the
펄스발생장치(15)는, 예를 들면, 차량의 배터리로부터 또는 별도의 승압기를 통해 12∼24V, 10∼15A의 전원을 공급받아, 50∼2000㎐의 펄스, 바람직하게는 50∼500㎐의 펄스를 발생시켜 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 인가한다.
The
도면에 나타내지 않은 연료탱크 속의 연료는 연료펌프에 의해 가압된 후, 연료 공급관(20)을 통해 연료 분배수단(30)에 공급되고, 연료 분배수단(30)에 설치된 인젝터(31)를 거쳐 엔진의 연소실에 분사된다. 이때, 연료 공급관(20)에 설치된 전기장 발생수단(10)의 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 전기를 공급하면(전원 인가), 양전극부재(11)와 음전극부재(12) 사이에 전기장이 형성된다. 그리고 이 전기장에 의해 연료의 흐름 방향에 대하여 직각 방향으로 자기장이 형성됨으로써, 연료분자를 형성하고 있는 여러 탄화수소의 결합이 깨져 탄소와 수소로 분리되거나, 이온화된다. 게다가, 펄스발생장치(15)가 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 펄스를 인가하므로, 전기장의 생성과 소멸이 극히 짧은 시간에 반복되고, 결과적으로 연료 분자(또는 연료 입자)를 구성하는 각종 탄화수소에 충격이 가해지게 된다. 이에 따라, 각종 탄화수소의 사슬결합 또는 벤젠결합이 깨지게 되어 연료 분자(또는 입자)의 크기가 작아지게 된다.
The fuel in the fuel tank not shown in the drawing is pressurized by the fuel pump and then supplied to the fuel distributing means 30 via the
이상과 같이 구성되는 본 발명의 전기장을 이용한 연료 이온화 방법 및 연료 이온화 장치에 따르면, 연료가 내부 유로를 따라 유동하는 연료 공급관의 일정 범위에 걸쳐 전기장이 형성됨으로써, 이 전기장의 영향을 받은 연료 분자가 이온화됨과 아울러 미세화되어, 완전연소에 가까운 연소가 이루어지고, 그 결과로서, 미연소 연료의 배출이나 불완전연소에 기인한 오염물질의 배출(또는 배출량)이 감소하면서, 엔진의 연비 향상과 출력 증대가 동시에 달성될 수 있다.
According to the fuel ionization method and the fuel ionization apparatus using the electric field of the present invention constructed as described above, an electric field is formed over a certain range of the fuel supply pipe through which the fuel flows along the internal flow path, As a result, the emission of unburned fuel and the emission (or the amount of emission) of pollutants caused by incomplete combustion are reduced, so that the fuel consumption of the engine is increased and the output is increased Can be achieved at the same time.
이상으로, 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해, 도면을 참조하여 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예의 구성 및 작용에 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경과 수정 등이 가능하다는 것을 통상의 기술자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, all such reasonable modifications and equivalents may be resorted to, falling within the scope of the invention.
10…전기장 발생수단
11…양전극부재
12…음전극부재
15…펄스발생장치
20…연료 공급관
21…절연 피복재
30…연료 분배수단
31…인젝터10 ... Electric field generating means
11 ... Positive electrode member
12 ... Negative electrode member
15 ... Pulse generator
20 ... Fuel supply pipe
21 ... Insulating cladding
30 ... Fuel distribution means
31 ... Injector
Claims (4)
펄스발생장치(15)에 의해 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 펄스를 인가하여 연료 공급관(20)의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장이 형성되도록 함으로써,
이 전기장의 영향에 의해, 연료 공급관(20)을 따라 유동하는 연료가 이온화되거나 미립화된 상태로 연료 분배수단(30)에 공급되어 인젝터(31)를 통해 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용한 연료 이온화 방법.The positive electrode member 11 and the negative electrode member 12 are provided at regular intervals along the longitudinal direction of the fuel supply pipe 20 for supplying the fuel to the fuel distributing means 30 provided with the plurality of injectors 31,
A pulse is applied to the positive electrode member 11 and the negative electrode member 12 by the pulse generator 15 to form an electric field over a certain length range of the fuel supply pipe 20,
The fuel flowing along the fuel supply pipe 20 is supplied to the fuel distributing means 30 in an ionized or atomized state by the influence of the electric field so as to be injected through the injector 31. [ Ionization method.
펄스발생장치(15)는 50∼500㎐의 펄스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용한 연료 이온화 방법.The method according to claim 1,
And the pulse generator (15) generates a pulse of 50 to 500 Hz.
일측 단부가 연료 분배수단(30)에 연결되어 연료가 연료 분배수단(30)에 공급되도록 하는 연료 공급관(20)과;
연료 공급관(20)의 길이 방향으로 서로 일정 간격을 두고 설치되는 양전극부재(11) 및 음전극부재(12)로 구성되어 연료 공급관(20)의 일정 길이 범위에 걸쳐 전기장을 형성하는 전기장 발생수단(10)과;
출력부가 양전극부재(11)와 음전극부재(12)에 각각 연결되어 일정 주기로 펄스를 인가하는 펄스발생장치(15);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용한 연료 이온화 장치.A fuel distributing means (30) provided with a plurality of injectors (31) injecting fuel;
A fuel supply pipe (20) having one end connected to the fuel distributing means (30) so that fuel is supplied to the fuel distributing means (30);
The electric field generating means 10 (10) is composed of a positive electrode member (11) and a negative electrode member (12) installed at a predetermined interval in the longitudinal direction of the fuel supply pipe (20) )and;
A pulse generating device 15 connected to the positive electrode member 11 and the negative electrode member 12 so as to apply a pulse at a constant cycle;
And a fuel ionization device using an electric field.
양전극부재(11)와 음전극부재(12) 사이에 전류가 흐르지 않도록, 연료 공급관(20)과 양전극부재(11) 및 음전극부재(12)의 사이에 절연 피복재(21)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용한 연료 이온화 장치.The method of claim 3,
Characterized in that an insulating covering material (21) is interposed between the fuel supply pipe (20), the positive electrode member (11) and the negative electrode member (12) so that no current flows between the positive electrode member (11) and the negative electrode member A fuel ionization device using an electric field.
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|---|---|---|---|---|
| KR102151664B1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-09-03 | 한라대학교 산학협력단 | Fuel saving device for diesel engine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970070514A (en) | 1997-03-20 | 1997-11-07 | 김영화 | Fuel saving device of internal combustion engine |
| KR970075298A (en) | 1997-09-20 | 1997-12-10 | 이석재 | Automotive Fuel Activator |
| KR200335942Y1 (en) | 2003-09-20 | 2003-12-11 | 주식회사 비엠아이 | Device for ionizing of fuel |
| KR101512281B1 (en) | 2015-01-15 | 2015-04-14 | 이경우 | Reduction fuel and emissions reduction apparatus having atomize and ionization means of fuel |
-
2017
- 2017-12-06 KR KR1020170166652A patent/KR20190066847A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970070514A (en) | 1997-03-20 | 1997-11-07 | 김영화 | Fuel saving device of internal combustion engine |
| KR970075298A (en) | 1997-09-20 | 1997-12-10 | 이석재 | Automotive Fuel Activator |
| KR200335942Y1 (en) | 2003-09-20 | 2003-12-11 | 주식회사 비엠아이 | Device for ionizing of fuel |
| KR101512281B1 (en) | 2015-01-15 | 2015-04-14 | 이경우 | Reduction fuel and emissions reduction apparatus having atomize and ionization means of fuel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102151664B1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-09-03 | 한라대학교 산학협력단 | Fuel saving device for diesel engine |
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