KR950011695B1 - 자성체를 이용한 연료활성화장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자성체를 이용한 연료활성화장치

제1도는 본 발명에 따른 자성체를 이용한 연료활성화장치의 횡단면도.

제2도는 제1도의 I-I선 방향에 따른 연료활성화장치의 측단면도.

제3도는 본 발명에 따른 연료활성화장치의 연료활성부재에 대한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 연료활성관 20 : 자성체

30 : 연료활성부재 40 : 자력유도층

51, 52 : 제1, 제2자력차단층 60 : 외부케이싱

본 발명은 자성체를 이용한 연료활성화장치에 관한 것으로, 특히 연료를 자력영향권내에서 빠른 속도로 회전유동하게 함으로써 연료입자가 미세하게 수회반복하여 쪼개지면서 연료의 이온화를 극대화하고, 따라서 높은 연소효율을 얻을 수 있게한 자성체를 이용한 연료활성화장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관(Internal Engine)용 액상 또는 기상의 연료는 분자의 집합체로 이루어진다. 이 분자는 원자들로 구성되고, 원자는 원자핵과 그 핵 주위를 도는 전자로 이루어져 있다. 분자들은 본래 자기모멘트를 갖고 있고, 회전하는 전자는 자기현상을 일으키고 있다.

따라서, 연료의 분자내에는 양전하(+)와 음전자(-)가 공존된다. 이때문에 음전하와 양전하는 인력(引力)작용으로 연료가 미세하게 되지 못하여 연소시 산소와의 혼합이 원활치 못해 불완전연소가 발생된다. 이를 개선키위해 연료를 분해하여 이온화할 필요가 있다. 모든 액상 및 기체화된 연료는 전도체와 같아서 외부에서 자력을 인가하면 연료의 이온화가 일어난다. 일반적으로 원형궤도를 따라서 일정속도로 운동하고 있는 전자는 자기모멘트를 발생하고, 이 모멘트는 운동의 속도와 궤도의 면적에 비례한 량으로 자화력이 발생한다.

따라서, 이온화(자화)를 극대화시키기 위해서는 전자의 운동속도를 빠르게 하여 주고 궤도의 면적을 넓게 해주어야 한다. 연료의 입자를 가능한 잘게 쪼갠상태와 합친상태를 수회 반복하는 분위기에서 오랜 시간동안 자력을 인가하면, 많은 량의 자화력으로 연료의 이온분해가 극대화된다.

상기와 같은 현상을 이용하여 현재까지 각종의 연료이온화장치가 개발되어져 왔다. 그중의 하나로서 미국 특허 제4,568,901호에 공표된 "자석을 이용한 연료 이온화기구"(Magnetic Fuel Ion Modifier)가 있다. 그러나 이는 연료관을 중심으로 동일 극성끼리 마주 보게 하여 3개의 자석을 대향배치시키고 있다. 이때문에 자석으로부터 유도되는 자력은 동일 극성에 의한 반발력으로 상쇄되어, 연료관에 미치는 자력세기는 아주 미약하게 된다. 따라서 연료의 극소량만이 미미하게 이온화되는 결점이 있다. 그러므로, 연소효율의 극대화를 기대할 수는 없다.

또한, 수개의 자성체를 갖는 구조로 인해 각 극성을 잘 맞게 배치해야만 되므로 인한 제작상의 어려움이 따르고 있으며, 이로 인해 제품의 런닝 코스트가 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기 제 결점들을 해소하고, 연료가 스크류우 모양으로된 연료활성부재를 통해 회전하면서 유동되게 한것에 의해, 연료의 전자운동속도를 빠르게 하여 줌과 아울러 궤도의 면적을 크게 함은 물론 비교적 장시간 자력범위내를 연료가 통과하게 함으로써, 연료의 이온분해를 극대화시킨 자성체를 이용한 연료활성화장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 자성체만을 사용함으로써 제작이 편리하고 코스트가 적게 소요되는 자성체를 이용한 연료활성화장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 연료공급측과 연료소비측 사이에 배치되는 자성체를 이용한 연료활성장치에 있어서, 연료공급측과 연료소비측 사이의 연료공급통로상에 연결되고, 연료의 통로를 제공하는 중공관(中空管) 형상의 연료활성관, 상기 연료활성관 내부에 배치되고, 상기 연료를 회전유동하게 하는 자성물질로 이루어진 연료활성부재, 상기 연료활성관의 외표면에 인접하게 배치된 막대형상의 자성체, 및 상기 연료활성관 및 상기 자성체를 감싸게 배채되고, 상기 자성체로부터의 자기력을 유도하기 위한 자성물질로 이루어진 자력유도층을 포함하는 자성체를 이용한 연료활성화장치에 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료활성장치를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 연료활성장치의 횡단면도이고, 제2도는 제1도의 I-I선 단면도이다.

도면으로부터 알 수 있는 바와같이, 본 발명에 따른 자성체를 이용한 연료활성장치는, 소정의 길이를 갖는 중공관(中空管)인 연료활성관(10)을 구비하고 있다. 이 연료활성관(10)의 일측단부(10a)는 연료공급측에 접속된 연료공급관(P)에 접속되고, 타측단부(10b)는 연료소비측에 연결된 연료공급관(P)에 연결된다. 연료활성관(10)의 대략 중앙부위는 절곡하여 구성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 연료활성관(10)의 양 단부들(10a, 10b)이 케이싱(60)의 중앙에 위치되도록 하기 위함이다. 상기연료활성란(10)의 외표면 소정부위에는 그 활성관(10)을 자화시키기 위한 하나의 자성체(20)가 설치된다. 이때, 자성체(20)의 N극이 연료활성관(10)의 외표면과 접하도록 배치하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 제1도에 표시한 바와 같이, 자성체(20)의 자력선 방향이 N극에서 나와 S극으로 들어가기 때문이다. 따라서, 연료활성관(10)이 자화됨과 아울러 그 내부를 유동하는 연료가 보다 활발하게 분해되어 이온화된다.

연료활성관(10)의 내부에는 연료활성부재(30)가 삽입된다.

제3도는 이와같은 연료활성부재(30)의 사시도이다. 도면으로부터 알수 있는 바와같이, 연료활성부재(30)는 소정의 길이와 폭을 갖고 다수의 유통공들(32)이 천공된 금속판으로 이루어지며, 이 금속판이 스크류모양으로 비틀어져서 형성된다. 또한 이 금속판의 주연부에는 반원형상을 이루는 다수의 요홈들(33)이 형성되어 있고, 이 요홈들(33)을 구비한 금속판의 주연부가 주로 연료활성관(10)의 내벽면과 접하도록 설치된다.

여기서, 연료활성부재(30)는 연료활성관(10)의 절곡전(前)에 연료활성관(10)의 내부로 삽입된 후, 연료활성관(10)을 제1도에 표시한 바와 같은 구조로 절곡하는 것이 바람직하다. 다시 제1도 및 제2도에서, 연료활성관(10)과 자성체(20)의 주위에는 연료활성관(10)과 자성체(20)을 완전히 감싸도록 자력유도층(40)이 배치된다. 이 자력유도층(40)은 자성물질, 예를들면 금속판으로 형성하는 것이 바람직하다. 그러므로 자성체(20)의 자기력은 자력유도층(40)에 의해 연료활성관(10)주위로 유도되고, 따라서 연료활성관(10) 및 연료활성부재(30)의 자화현상을 촉진시킨다. 상기 자력유도층(40)의 외측에는 자력유도층(40)을 포위하여 감싸고 있는 비자성물질로 이루어진 자력차단층이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 자력차단층이, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1자력차단층(51) 및 제2자력차단층(52)의 이중구조로 되어 있다. 이와같은 자력차단층에 의해 연료활성관(10)에 미치는 자성체(20)의 자력세기가 조절된다. 즉, 상기 자력차단층들(51, 52)을 많이 형성할수록 자성체(20)로부터 나오는 자력선은그 차단층들(51, 52)에 의해 차단되기 때문에 자력유도층(40)의 내부에서만 자기장이 유도되는 형태로 된다. 이 때문에 연료활성관(10)측으로는 높은 가우스(Gauss)의 자력이 작용하게 된다.

상기 자력차단층들의 수는 연료의 종류 혹은 성분비에 따라서 조절될 수 있다. 예컨대, 연료에 하이드로카본(hydroCarbon) 함유량이 많이 있는 경우에는 상기 차단층들을 보다 여러 층으로 하는 것이 좋다. 뿐만아니라, 본 실시예에서는 이중구조의 자력차단층을 구성하고 있으나, 다층구조의 자력차단층 대신에 하나의 자력차단의 두께를 두껍게 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 연료활성화장치는 또한 연료활성관(10)의 양 단부들(10a)(10b)을 제외한 전체를 수지와 같은 물질로 도포한 외부케이싱(60)을 구비하고 있다. 이 외부케이싱(60)은 원통상의 형상이 바람직하며, 외부로 돌출되는 연료활성관(10)의 양단부들(10a, 10b)은 원통상 외부케이싱(60)의 중심부에 위치하는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 자성체를 이용한 연료활성화장치에 대한 작용효과를 더욱 구체적으로 설명한다.

우선 본 발명의 연료활성장치는 연료활성관(10)의 양 단부들(10a, 10b)이 각각 연료공급측과 연료소비측을 연결하는 연료공급통로상에 수밀성을 유지하도록 체결된다. 연료는 연료공급측으로부터 연료활성관(10)을 통하여 연료소비측으로 유동된다. 이때, 연료활성관(10)과 그 내부에 위치한 연료활성부재(30)는 상기 자성체(20)와 이들을 위요하고 있는 자력유도층(40)에 의해 항시 자력이 유도되어져 자화된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 이곳을 통과하는 되는 연료는, 상기 자성체(20)로부터 나오는 자력선에 의해 직접적으로 자화됨은 물론 자화된 연료활성관(10)과 연료활성부재(30)와의 접촉유동에 의해서도 자화되기 때문에, 활발하게 이온화된다. 특히, 상기 연료활성부재(30)가 스크류우 모양으로 형성되어 있음으로, 인해 연료는 상기 연료활성부재(30)의 나선익을 따라 회전유동된다. 이와같은 연료의 회전으로 인하여 전자의 운동속도를 빠르게 하고, 궤도의 면적을 크게 해주며, 자력범위를 오랫동안 통과되게 함으로써, 연료의 자화를 극대화할 수가 있다. 따라서, 많은 량의 연료를 효과적으로 이온화할 수가 있다. 또한 본 발명의 연료활성장치는 자력차단층을 형성함으로써, 외부로 투과되는 자력손실을 차단하여 연료의 이온화를 더욱 극대화할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 연료활성관을 통과하는 연료가 자성체에 의한 자력을 받게함과 동시에, 자성체에 의해 자화된 연료활성관과 연료활성부재에 직접 접촉되는 상태로 유동되게 하고 있다. 이때문에 연료를 자력영향권내에서 보다 오랫동안 수회반복되게 통과되게 하여 연료입자가 이온분해되어 미세하게 쪼개지는 활성화상태를 만들게 된다.

따라서, 연소효율을 극대화할 수 있음은 물론 연소효율의 향상으로 미연소된 분진 등이 배출이 없게 되어 대기오염문제도 해결하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 연료공급측과 연료소비측 사이에 배치되는 자성체를 이용한 연료활성화장치에 있어서, 연료공급측과 연료소비측 이의 연료공급통로상에 연결되고, 연료의 통로를 제공하는 중공관(중空管) 형상의 연료활성관 ; 상기 연료활성관 내부에 배치되고, 상기 연료를 회전유동하게 하는 자성물질로 이루어진 연료활성부재 ; 상기 연료활성관의 외표면에 인접하게 배치된 막대형상의 자성체 ; 및 상기 연료활성관 및 상기 자성체를 감싸게 배치되고, 상기 자성체로부터의 자기력을 유도하기 위한 자성물질로 이루어진 자력유도층을 포함하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 자력유도층의 외측에는 비자성물질로 이루어진 자력차단층을 더 포함하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 자력차단층의 외부에는 수지로 몰딩된 외부케이싱을 더 포함하는 것을 자성체를 이용한 연료활성화장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 자력차단층은 이중구조로 된 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 연료활성화 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 연료활성부재는 소정의 길이와 소정의 폭을 갖고, 연료가 회전이동하도록 스크류형상으로 권회되어 구성된 금속판인 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 금속판은 다수의 유통공들을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 금속판은 그 주연부에 다수의 요홈들을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 금속판의 주연부가 상기 연료활성관의 내벽과 접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 연료활성관은 상기 자성체의 양 단부영역에서 상기 자성체를 감싸는 방향으로 소정각도로 절곡된 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 연료활성화장치.