KR940010735B1 - 연소기의 연소효율 개선방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
[발명의 명칭]
연소기의 연소효율 개선방법 및 그 장치
[도면의 간단한 설명]
제 1 도는 연소효율을 개선하기 위한 본 발명의 펠릿형 기구의 개략 사시도.
제 2 도는 굽혀진 상태로 있는 제 1 도에 도시된 기구의 개략 사시도.
제 3 도는 본 발명의 연소효율개선기구에 적용되는 내연기관의 개략 측면도.
제 4 도는 본 발명의 또 다른 실시예인 시이트 형식의 기구의 연소효율을 개선하기 위한 부분 사시도.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 내연기관과 같은 연소기의 연소효율을 개선하는데 관한 것으로, 특히 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 방법과 그 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
내연기관의 연소효율을 개선하기 위하여 여러 시도가 행하여져 왔다. 이런 시도들 중의 하나의 예가 한쌍의 영구자석 또는 저자력의 전자석이 연소공기 또는 연료가 내연기관의 연소실내로 도입되는 도관에 부착되어 있는 일본국 특허 제1,172,559호에 개시되어 있다. 이 특허에 따르면 자석에 이하여 발생된 자장은 공기를 흡인하는 효과를 가지며 내연기관의 연소효율을 향상시킨다. 그러나 자석재료로 된 내연기관의 몸체는 자석에 의하여 자화되고 CO2, NOx및 탄소분말의 생성략이 감소되기 보다는 오히려 증가한다.
[발명의 개시]
따라서 본 발명의 하나의 목적은 간단하고 효율적인 내연기관과 같은 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단한 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 효율적인 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량에 이미 장착된 엔진에 용이하게 적용가능한 내연기관의 연소효율을 개선하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적에 따라 본 발명의 연소기의 연소효율을 개선하는 방법은 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 복사원을 준비하는 단계로 구성된다.
다수의 세라믹 펠릿 또는 세라믹 분말재의 연속층인 이 복사원은 공기 또는 공기-연료 혼합물이 연소실내로 도입되는 도관의 주변에 배치되고 이에 따라 도관을 통하여 유입되는 공기 또는 공기 혼합물은 연소실내에서 연소되기 이전에 극 적외선에 의하여 조사되고 이에 의하여 연소기의 연소효율은 개선된다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 장치는 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 복사원으로 구성된다. 즉 적외선의 이 복사원은 공기 또는 공기 혼합물이 연소실내로 유입되는 도관의 주변에서 지지부재에 의하여 배치되고 이에 따라 도관내로 유입되는 공기는 연소실내에서 연소전에 극 적외선에 의하여 조사된다. 복사원은 다수의 세라믹 펠릿 또는 세라믹 분말재의 연속층으로 된다.
연소실내로 공기를 유입하기 위한 도관을 갖는 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 장치는 극 적외선을 반사하기 위한 가요성 시이트에 부착된 가요성 금속 반사구와 가요성 시이트로 구성된다. 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 세라믹 복사원은 반사구에 부착된다. 복사원은 다수의 세라믹 펠릿 또는 세라믹 분말래의 연속층으로 된다. 조임구는 도관쪽으로 직면하는 복사원과 함께 도관에 가요성 시이트를 부착하기 위한 가요성 시이트에 부착되고 이에 따라 도관을 통하여 유입되는 공기는 연소실내에서 연소되기 이전에 극 적외선에 의하여 조사된다.
[발명의 최선 실시형태]
제 1~3 도는 내연기관(2) (제 3 도)과 버너 같은 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 기구(1)의 일실시예를 도시한다. 본 발명의 장치(1)에 내연기관(2)은 공기가 엔진(2)의 연소실(4)내로 유입되는 도관(3)을 가진다.
연소개선기구(1)는 특히 방열재인 적절한 플라스틱재로 제조된 신장된 가요성 기부 시이트(5)로 구성된다. 기부 시이트(5)는 극 적외선을 반사하기 위한 가요성 금속반사구(6)에 부착된다. 반사구(6)는 경량의 반사 알루미늄 박으로 된다. 특히 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 세라믹 펠릿의 형상으로 다수의 복사원(8)은 접착제층(7) 옆의 반사구(6)에 부착된다. 복사원(8)은 결합제를 포하하는 3%~7%의 불순물, 10%~20%의 산화 티타늄, 20%~30%의 산화철, 50%~60%의 알루미나로 구성된 세라믹재로 구성된다. 바람직한 실시예에서 세라믹재는 55%의 알루미나, 25%의 산화철, 15%의 산화티타늄, 결합재를 포함하는 5%의 불순물로 구성된다.
반사구(6), 접착제층(7), 복사원(8)은 기부시이트(5)에 부착된 보호시이트(9)에 의하여 덮여진다. 보호시이트(9)는 또한 가요성이 있고 극 적외선을 통과시킨다.
연소개선기구(1)는 또한 도관(3)쪽으로 직면하는 복사원(8)과 함께 도관(3)에 가요성 기부시이트(5)를 부착하기 위한 가요성 기부시이트(5)에 부착된 조임구(10)로 구성되며 이에 따라 연소실(4)내로 도관(3)을 통하여 유입되는 공기는 연소실(4) 내부에서 연소이전에 극 적외선에 의하여 조사된다. 조임구(10)는 연소개선기구(1)가 도관(3)에 용이하게 이탈 가능하도록 부착하는 것이 바람직하다. 또한 조임구(10)의 바람직한 실시예는 다수의 소형 나일론 훅과 루프가 부착된 한쌍의 테이프인 매직타입 또는 벨크로 조임구(상표명)이며 이에 따라 두 테이프가 함께 눌러질때 훅과 루프는 두 테이프가 상대적으로 강하게 연결되도록 서로 맞물린다.
연소개선기구(1)는 제 3 도에서 도시된 것처럼 내연기관(2)의 흡기다기관(3) 또는 공기-연료 혼합물 흡기 도관에 부착된다. 달리 연소개선기구(1)는 기화기(13)에 장착된 공기 청정기(12)의 공기도관에 부착가능하다. 이에 따라 도관(3)을 통하여 유입되는 공기는 연소실 내부에서 연소전에 극 적외선에 의하여 조사된다.
제 4 도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는데, 연소효율개선기구(21)는 복사원(22)을 통하여 일정하고 연속적으로 분산되는 세라믹 분말재의 혼합물을 포함하는 가요성층(23)의 형상으로 있는 복사원(22)으로 구성되며, 이에 따라 복사원은 가요성층(23)의 전 표면에서 일정하게 생성된다. 제 4 도에서 복사원(22)층을 통하여 일정하고 연속적으로 분산되는 세라믹 분말재의 가요성층(23)의 형상으로 극 적외선의 복사원(22)은 접착제에 의하여 접착구(6)에 부착된다. 복사원(22)은 종이 또는 금속으로 된 기부시이트(24)를 가지며 세라믹 분말재층(23)는 이 기부시이트(24)상에 부착된다. 복사원(22)은 염화 비닐 진공 포장지(24)내로 둘러 싸인다.
진공 포장지(24)내의 복사원(22), 복사구(6)는 기부시이트(5)에 의하여 덮여진다. 달리 제 4 도에서 도시된 기구의 구조는 제 1~3 도에 도시된 것과 동일하다.
본 발명의 발명가는 본 발명의 연소효율개선기구를 갖는 내연기관의 연소효율이 본 발명의 기구를 갖지 않는 내연기관과 비교하여 효율이 개선된다는 것을 명확하게 보여주는 실험을 하였으며 그 결과는 하기에 기술하는 바와 같다.
[테스트 1]
표 1은 JR 버스 토호꾸 가부시끼가이샤(구 일본 국철)에서 운행한 3개의 버스를 사용한 비교 테스트의 결과를 나타낸다. 제 1~3 도에서 도시된 연소개선기구(펠릿형)은 1988년 8, 9, 10월에 운행되었으며 이스즈형 CLM520~2325794(car #1)으로 사용된 이스즈형 DH 100 H 디젤엔진의 연료-공기 혼합물 흡기 다기관 주위에 배치된다. 동일한 형식의 엔진(car #2)와 (car #3)을 갖는 동일한 형식의 버스들은 1988년 8, 9, 10월에 동일한 노선에서 연소개선기구없이 운행되었다. 테스트로부터 본 발명의 펠릿형 연소개선기구(1)를 갖는 car #1은 3.17km/l의 연료 소비율을 보였으며 이에 비해 car #2, #3은 각각 2.92km/ℓ와 2.94km/ℓ의 연료 소비율을 보였다.
1988년 11월에서 1989년 7월까지 유사한 비교 테스트가 행해졌는데 유일한 차이점은 제 4 도에서 도시된 것과 같은 연소효율개선기구(21) (시이트형)가 이전의 펠릿형 기구 대신에 사용되었다는 것이다. 이 두번째 단계에서 본 발명의 시이트형 연소개선기구(21)를 갖는 car #1는 3.18km/l의 연료 소비율을 갖는 것이 밝혀졌으며 car #2, #3은 각각 2.81km/l와 2.73km/l의 연료 소비율을 갖는 것이 밝혀졌다.
[표 1]
[테스트 2]
표 2는 본 발명의 발명자에 의하여 행해진 또 다른 테스트의 테이프 결과를 나타낸다. 테스트에서 이스즈형 10PCI 디젤엔진(15, 014cc)을 갖는 동일한 이스즈형 CXZ 19J 덤프트럭은 10.450kg의 모래를 갖는 무부하와 부하 조건하에서 제 1-3 도에 도시된 펠릿형 연소개선기구를 갖거나 갖지 않는 수 km/ℓ의 값을 얻기 위한 테이프가 행하여져 왔다. 테스트는 각 부분에서 다른 속도로 3km의 네 부분에서 행해졌다. 평균 km/l는 각각 3km의 거리에서 4부분을 갖는 직선 12km의 테스트 거리상에서 네번의 테이프 주행을 하여 다른 속도로 네번의 테이프 주행으로 얻어진다.
[표 2]
[테이프 3]
다른 테이프에서 D12A형 엔진을 갖는 EGA1형 혼다 승용차는 제 1~3 도에서 도시된 펠릿형 연소개선기구를 갖거나 갖지 않을때의 거리/연료소비와 CO, HC, NOx, CO2의 10모드 배기가스테스트의 데이터를 얻기 위하여 사용되었다. 테스트는 일본국 가나가와에 있는 ADI 자동차 배기가스 실험실에 의하여 15km을 커버하는 10개의 전술한 다른 작동모드에서 차를 운전함에 의하여 행해졌다.
[표 3]
상술한 것처럼 본 발명의 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 방법은 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 복사원을 준비하는 단계로 구성되며, 펠릿형 또는 시이트형인 복사원은 공기 또는 공기-연료 혼합물이 연소실내로 유입되는 도관주위에 배치되며, 이에 따라 도관을 통하여 유입되는 공기 또는 혼합물을 연소실 내부에서 연소전에 극 적외선에 의하여 조사된다. 펠릿형 또는 시이트형인 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 광원, 도관을 갖는 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 본 발명의 연소효율개선기구에 따르면 공기 또는 공기-연료 혼합물은 연소실내로 유입되는 도관주위에서 지지부재에 의하여 배치가능하고 이에 따라 도관을 통하여 유입되는 공기는 연소실 내부에서 연소이전에 극 적외선에 의하여 조사된다. 이에 따라 내연기관과 같은 연소기의 연소효율은 개선된다.
또한 본 발명에 따르면 연소실내로 공기를 유입하기 위한 도관을 갖는 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 기구는 극 적외선을 반사하기 위한 가요성 시이트에 부착된 가요성 금속 반사구, 가요성 시이트로 구성된다. 펠릿형 또는 시이트형 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 세라믹 복사원은 반사구에 부착된다. 고정구는 도관 쪽으로 직면하고 있는 복사원을 갖는 도관에 가요성 시이트를 부착하기 위한 가요성 시이트에 부착되며 이에 따라 도관내로 유입되는 공기는 연소실내에서 연소하기전에 극 적외선에 의하여 조사된다. 그러므로 연소기의 연소효율을 차량에 이미 장착된 엔진에 용이하게 적용 가능한 간단하고 효율적인 기구로 개선가능하다.
Claims (17)
- 연소실내로 공기를 유입하기 위한 도관을 갖는 연소기의 연소효율을 개선하기 위한 방법에 있어서, 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 광원을 준비하고, 상기 도관을 통하여 유입되는 공기가 연소실 내부에서 연소전에 극 적외선에 의하여 조사되도록 상기 도관주위에서 극 적외선의 상기 광원을 배치하는 방법으로 구성되며, 이에 의하여 내연기관의 연소효율을 개선하고 단계로 구성되는 연소기의 연소효율개선방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 세라믹 펠릿의 형상을 하는 다수의 복사원으로 구성되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 그 전체 표면에서 극 적외선을 조사하는 연속층의 형상을 하는 방법.
- 연소실내로 공기를 유입하기 위한 도관을 갖는 연소기의 연소효율을 개선하는 장치에 있어서, 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 극 적외선의 광원과, 상기 도관을 통하여 유입되는 공기가 연소실내에서 연소이전에 상기 극 적외선에 의하여 조사되도록 상기 도관주위에 극 적외선의 상기 복사원을 부착하는 기구로 구성되며, 이에 의하여 내연기관의 연소효율을 개선하는 연소기의 연소효율개선장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 복사원은 세라믹 펠릿의 형상을 하는 다수의 복사원으로 구성되는 장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 복사원은 그 전체표면에서 극 적외선을 조사하는 연속층의 형상을 하는 장치.
- 연소실내로 공기를 유입하기 위한 도관을 갖는 내연기관의 연소효율개선장치에 있어서, 가요성 시이트, 상기 극 적외선을 반사하기 위한 상기 가요성 시이트에 부착된 가요성 금속 반사구와, 상기 반사구에 부착된 극 적외선의 세라믹 복사원과, 상기 도관을 통하여 유입되는 공기는 연소실 내부에서 연소이전에 상기 극 적외선에 의하여 조사되도록 상기 도관쪽으로 직면하는 상기 복사원을 갖는 상기 도관에 상기 가요성 시이트를 부착하기 위한 가요성 시이트에 부착된 조임구로 구성되며, 이에 의하여 내연기관의 연소효율을 개선하는 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 복사원은 세라믹 펠릿의 형상을 하는 다수의 복사원으로 구성되는 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 복사원은 그 전체표면에서 극 적외선을 조사하는 연속층의 형상을 하는 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 가요성 시이트가 내열재의 신장되는 시이트로 된 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 가요성 금속 반사구는 알루미늄 박으로 된 장치.
- 제 7 항에 있어, 상기 극 적외선은 8㎛~10㎛의 파장을 갖는 장치.
- 제 7 항에 있어서, 세라믹재로 된 상기 복사원은 중량 비율로 결합재를 포함하는 3%~7%의 불순물, 10%~20%의 산화 티타늄, 20%~30%의 산화철, 50%~60%의 알루미나로 구성되는 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 세라믹재는 중량 비율로 결합재를 포함하는 5%의 불순물, 15%의 산화 티타늄, 25%의 산화철, 55%의 알루미나로 구성되는 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 복사원은 또한 세라믹 분말재 층이 부착된 기부 시이트로 구성되는 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 복사원은 또한 진공하에 세라믹 분말재 층을 함유하는 진공 포장지로 구성되는 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 고정구는 두 테이프가 함께 눌러질때 훅과 루프가 서로 상대적으로 강하게 두 테이프를 연결하도록 다수의 소형 나일론 훅과 루프가 가요성 테이프쌍으로 구성되는 장치.
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