KR960008781B1 - 연소효율 증강장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

연소효율 증강장치

제1도는 본 발명의 원리에 따라 축조한 연소효율 증강장치의 분해사시도.

제2도는 본 발명의 원리에 따라 전체 구성을 보이는 블록선도.

제3a도 및 b도는 본 발명의 원리에 따라 배열한 다극영구자석의 자속패턴을 보인 도면.

제4도는 본 발명을 연료도관에 조립한 상태의 사시도이다.

본 발명은 연료공급라인에서 액체연료의 분자운동을 활성화시켜 연료의 연소효율을 높이는 연소효율 증강장치에 관한 것이다.

최근에 자석장치는 자동차 연료라인상에 설치하여 파라핀성분의 입자가 파이프의 내측면상에 접착되어 피막을 형성하는 것을 방지하여 엔진성능을 높이도록 하고 있다. 그러나, 이러한 장치들은 자기장에 의한 이온분해시 분열작용으로 발생하는 열현상에 대한 방지수단이 결여되어 과열로 인한 안전사고의 염려가 있었다.

대표적인 기술로서는 Weisenbarger 씨에 허여된 미국특허 제4,711,271호가 있으며, 이는 유체도관에서 연료침전물의 흡착을 경감하도록 영구자석의 배열이 자속밀도를 크게하는 자속패턴으로 이루어져 있다. 즉, 적어도 두개이상의 영구자석과 다수의 자극패턴들은 하우징내에 위치되는데, 영구자석들이 도관둘레에 상호 대향되게 하고, 그들의 어느한 자극이 도관의 둘레부에 인접하며, 다수의 자극편이 도관의 양측면상에 자석들을 연결하여 자석간에 자속경로를 형성하도록 한다. 그러나, 이 장치는 자속패턴에 관한 것으로 연료 도관에 대하여 일방향 즉 S극에서 N극으로의 자속경로를 부여하고 있다.

또한, Janczak 씨등에 허여된 미국특허 제5,124,045호에서는 자석배열체가 개시되어 있다. 이 자석장치는 연료라인의 외측표면을 따라 배설되는 영구자석, 연료라인의 종축에 평행하게 배열되어서 이 장치의 길이를 따라 연료라인의 외측표면과 접촉되어 있는 두개의 평행하게 이격되어 종축으로 배설된 자석판과 상기 자석장치간에 간격을 형성하는 수단으로 구성되어서, 다극의 다축자속을 형성하도록 하고 있다. 그러나, 이러한 영구자석장치들은 엔진에 부착되어서 진동, 충격과 열이 영향을 받아 유체 처리자속집중 효과 및 그에 따른 자기간섭으로 긴수명을 갖을 수 있는 것으로 기재되었으나, 실제 액체연료의 이온화분열에 의한 열발생문제를 해결하는 것은 전혀 개시하지 못하고 있다.

이러한 점에 비추어 본 발명의 주목적은 액체연료의 분열운동을 더욱 활성화시키므로 액체연료이온화를 용이하게 촉진시켜 연료연소효율을 높이는 연소효율 증강장치를 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원적외선 및 전자기파 통로를 경유하여 이온화가 촉진되므로 연료의 미립화를 촉진하여 열현상을 줄이는 액체연료의 연소효율 증강장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 전자기파 통로가 다극다축 자속 패턴으로 형성되는 다수다극의 자석배열체로 구성되어서 연료의 미립화를 촉진하는 액체연료의 연소효율 증강장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 다수의 다극자석위에 원적외선 방출세라믹재료를 도포하여 원적외선 방출부와 전자기파의 다극자속 패턴형성부를 동시에 갖게 하고, 시스템의 자체공진 작용이 이들의 수명을 연장하게 하는 액체연료의 연소효울 증강장치를 제공하는데 있다.

따라서, 본 발명은 하나의 동체로 구성되며, 다수의 구획부가 형성되고 일측변상에 현지에 의하여 상호결합되어서 밀폐시 상자형태로 그 내부공간에 연료도관을 수납하도록 되는 제1 및 제2케이스들과 어느한 케이스의 어느한 구획부에 설치되는 공진부와; 상기 공진부와 대향하여 다른 케이스의 구획부에 고정되는 공진 진동기와; 상기 케이스들의 나머지 구획부들에 개별적으로 고정되는 다수의 다극영구자석들과; 상기 영구자석 및 공진진동자 또는 공진기상에 소정두께로 피복되어 원적외선을 발생시키는 세라믹재의 원적외선 층과; 상기 원적외선층상에 고정되고 연료도관과 직접적으로 접촉되어 감싸는 자석플레이트들로 구성된다.

여기서, 다극영구자석은 적어도 4개 이상이 연료도관의 종축상에 일렬로 배열되는데 S극이 상호 대향되어 형성되는 자속패턴(a)(b), 연료도관의 입구와 인접하여 S측이 배열되어 원거리측이 N극으로 배열되고 형성되는 자석패턴(c)(d), 일측영구자석 S극이 타측 영구자석 N극들과 상호작용으로 형성되는 자속패턴(g)과, 영구자석들의 위헤 배열되는 자석플레이트에 의한 자속패턴(i)(j)들을 형성하므로 연료도관 내부의 자계강도를 높이고, 자속을 집중시키게 된다(제3도 참조). 세라믹제의 원적외선층은 연료도관의 연료이 이온화를 상승시키는 작용을 한다. 원적외선 파장은 12μ~1400μ이고, 공진기는 그의 공진주파수를 실예를 들면 10~180Hz에서 공진을 하게 되면 공진진동기는 이 주파수에 진동하여 액체연료가 미립화되도록 분열되게 한다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

본 발명은 제1도 및 제4도에 도시와 같이 하나의 동체(1)로 구성된다. 이 동체(1)는 두개의 케이스(2) 및 (3)들로 구성된다. 케이스(2)(3)들에는 플라스틱 또는 합성수지재들로 주형되며, 적어도 하나이상의 다극영구자석을 수납하도록 하는 구획부(4) 및 (5)들이 형성되어 있다. 이 구획부(4) 및 (5)들에는 다극 영구자석(6)들을 개별적으로 수납하게 되고 지지부재(7)상에 고정된다.

한편, 케이스(2)에 영구자석(6)이 수납되지 않는 구획부(8)에는 프린트기판(9)이 고정된다. 이 프린트기판(9)은 일반적인 발진회로 소자(도시않됨)와 공진기(10) 및 발광다이오드(11)가 배설된다. 공진기(10)는 코어와 코일로 구성되어 저주파수, 실 예를 들면 60~180Hz의 공진을 하게 된다.

케이스(3)에 영구자석(6)이 수납되지 않은 구획부(8')에는 공진 진동기(12)가 고정된다. 이 공진진공기(12)는 피에조압전소자이며, 공진기(10)의 공진주파수에 진동하게 된다. 이러한 진동은 이후 기술되는 바와 같이 연료도관내를 흐르는 유체의 분열을 유도한다.

이와 같이 다수의 다극영구자석(6)들과 공진기(10) 및 공진 진동기(12)들이 구획부(4), (5), (8), (8')들에 고정되면, 그들이 상부표면위로 세라믹재의 원적외선을 방사하는 원적외선층(13) 및 (14)들이 소정두께로 피복된다. 이들 원적외선층(13) 및 (14)의 바로 위에는 이후 상세히 기술되는 자기유도 작용을 하는 자기플레이트(14)가 고정되는데, 이는 연료도관을 수납하는 구조 즉, U자형상의 금속재로 제조되며 도면에는 하나만이 도시되었으나 양케이스(2) 및 (3)들의 원적외선층(13) 바로 위에 고정된다. 미설명부호(16)은 프린트기판(9)에 대한 전원 인출선(도시않됨)을 위한 구성이다.

부호 17은 힌지부이며 이들 힌지부(17)들은 각 케이스(2) 및 (3)의 일측에 일체로 형성되어 힌지수단에 의하여 결합된다. 또 이들 힌지부(17)가 없는 타측에는 나사구멍(18)들이 소정갯수 형성되어 있다.

이와 같은 구조는 제2도에 도시와 같은 조립체로 구성된다. 동체(1)는 상하의 케이스(3) 및 (2)들을 구성되어서 구획부(8)(5)을 연료도관의 길이방향을 따라 공진기(10)를 가진 프린트기판(9)과 다수의 다극영구자석(6)들이 그의 입구부터 순차로 배열되고, 구획부(5)(8)들에는 공진진동기(12)와 다극영구자석(6)들이 순찰로 배열되어 있다.

이들 프린트기판(9) 및 다수의 다극영구자석(6)들과 공진진동기(12) 및 다수의 다극영구자석(6) 상에는 원적외선층(13)이 피복되어 있다. 또 원적외선층(13) 위에는 도관(15)과 접촉하여 자기플레이트(14)가 고정되어 있다. 그러므로 연료탱크(23)로부터 액체연료는 펌프(24)에 의하여 연료도관(15)으로 공급된다. 한편 자동차시동시전원부(21)로부터 전원이 인가되는 프린트기판(9)상에 발진회로(20)는 소정주파수 10~180Hz로 발진되고, 발광디이오드(11)는 온된다.

여기서 발진회로(20)는 자동차의 종류에 따라 상이한 발진주파수를 발생시키는데 승용차의 경우 10Hz, 중형차의 경우는 50Hz 및 디젤엔진의 경우는 180Hz의 주파수를 발생시킨다. 발진회로(20)가 공진기(10)를 공진되게 한다. 이러한 공진은 공진기(10)와 대향하게 배설된 공진진동기(12)가 진동을 하도록 하여서 도관(15)내를 흐르는 연료가 진동에 의하여 분열되어서 미립화되게 한다. 동시에 원적외선층(13)으로부터의 방사되는 원적외선은 14μ~1400μ의 파장을 기지며, 자기판(14) 및 다극영구자석(6)들과 함께 연료의 이온화를 유도하게 되고, 동시에 연료를 미립자상태로 되게 한다. 이렇게 이온화작용에 의하여 엔진(25)에 공급된 연료는 파라핀등의 불순물들이 연료도관의 내벽에 부착되지 않게 할 뿐만 아니라 왁스현상을 제거하게 된다. 특히 진동기(12)의 진동은 원적외선층(13)과 다극영구자석(6)들의 이후 기술과 같이 회로를 보상하고 수명을 연장하는 효과를 가진다.

특히, 본 발명은 4단계의 쌍으로 배열되는 다극연구자석(6)과 자기플레이트(14)는 제3a도 및 b도에 도시와 같이 자속패턴을 형성한다. 제3a도에는 다극영구자석(6)이 상호 대향하여 있는 평면도를 도시한 것으로, S극 평면의 상호대향하여서는 자속패턴(a)와 (b)들로 형성하여 자속이 상호 겹치는 형태로 된다. 입구측 S측과 출구측 N극으로의 대방향 S극끼리는 자속패턴(c) 및 (d)들을 대향하도록 형성한다. 결국 연료도관(15)의 수평으로 형성하는 자속패턴(a,b) 및 (c,d) 패턴들과 수직으로 형성되는 자속패턴(e) 및 (f)에 의하여서는 가상선으로 도시된 바와 같이 자속이 집중되는 자속패턴(g) 및 (h)를 형성하는 결과로 된다.

그러므로 이러한 자속패턴은 도면에 도시와 같이 다극영구자석(6)이 쌍을 이루어 4단계로 구성되므로 4개의 별개 자속패턴을 형성하는 상태로 된다. 이러한 구성은 공급연료가 4단계의 자속패턴을 경유하도록 한다. 더나아가 공급연료가 진동기(12)의 진동에 따라 진동분열되는 중에 자속패턴에서 이온화와 동시에 미립화되고 별도의 다음 자속패턴으로 이동하면서 유동저항을 갖게되어서 더욱 미립화되는 과정을 이후 2번 더 경험하도록 한다.

더구나, 원적외선층(13)의 상부에는 연료도관(15)과 접촉되어 외측주변부에 위치되도록 자기플레이트(14)들이 고정된다. 이 자기플레이트(14)들은 자속패턴(i) 및 (j) 처럼 형성되어 연료도관(15)을 하나의 자속패턴통로로 형성하게 된다. 여기서 주목되는 것은 본 발명의 자속패턴의 강도가 580~600 가우스를 실현하고 있으며, 바람직하게는 600가우스이다.

이와 같은 구성으로 본 발명은 제1도 및 제4도에 도시와 같이 연료도관(15)을 자기판(14) 사이에 끼워진 상태로 각 케이스(2) 및 (3)의 일측에 적당히 형성한 힌지부(17)를 중심으로 케이스(2) 및 (3)의 개구측을 일치시키면 나서구멍(18)들이 일치된다. 그러므로 이 나사구멍(18)에 나사(도시않됨)를 조이므로 본 발명의 연료증강장치는 조립이 완료된다.

따라서, 본 발명은 액체연료효율을 미크론정도로 미립화시키며 질화산화물 및 카본등의 이물질이 이온화된 상태로 되어 엔진의 완전연소를 유도하여 통상연비 보다 15~30% 정도의 효율성을 기대한다. 또한 본 발명은 연료도관을 절단없이 간단히 설치가능하며, 자체진동으로 영구자석 및 세라믹재의 수명을 연장하므로 작동시간이 50,0 00시간 정도의 긴 제품수명을 갖는다.

Claims (4)

1. 하나의 동체로 이루어지는 연소효율 증강장치에 있어서, 하나의 동체가 두 부분으로 나뉘어 힌지로 연결되고, 그 내부가 공동으로 다수의 구획부로 형성되며, 밀폐시 그 내부공간에 연료도관을 수납하는 제1 및 제2케이스들과; 상기 케이스의 어느 한 구획부에 고정되고 소정의 공진주파수를 발생시키는 공진회로로 이루어진 공진부와; 상기 공진부와 대향하여 다른 케이스의 구획부에 고정되는 공진진동기와; 상기 케이스의 나머지 구획부들에 개별적으로 고정되고 서로 대향하여 S극을 면하고, 타측으로 N극으로 되며, 양측면으로는 S극과 N극으로 쌍을 이룬 배열이 되도록 한 다수의 다극영구자석들과; 서로 대향하여 쌍을 이룬 상기의 다극영구자석과 공진부 및 진동기상들이 서로 면하여 배열된 후 소정두께로 피복되어 원적외선을 발생시키는 하나이상의 원적외선층과; 상기 원적외선층에 고정되고 연료도관과 직접 접촉되어 감쌓는 하나이상의 자석플레이트로 구성시킨 연소효율 증강장치.
2. 제1항에 있어서, 다극영구자석들이 연료도관을 두고 평면상으로 상호면하여 있는 S극간에는 서로 겹쳐지는 자속패턴을 형성하고, 좌우측의 S극과 N극에 의하여서는 대향하여 반발되는 형태의 자속패턴이 형성되고, 수직상으로는 대향한 S극에 의하여 서로 반발하는 형태로 되는 자속패턴을 형성하므로 이들의 패턴에 의한 소정의 자속집중패턴을 형성하게 한 연소효율 증강장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다극영구자석 배열이 쌍을 이루어 4단계로 이루어지게 한 연소효율 증강장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 자속집중패턴내의 자계강도가 600가우스정도 되게한 연소효율 증강장치.