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KR20170109173A - Hybrid Device of Internal Combustion Engine for Fuel Consumption Reduction - Google Patents

Hybrid Device of Internal Combustion Engine for Fuel Consumption Reduction Download PDF

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KR20170109173A
KR20170109173A KR1020160032851A KR20160032851A KR20170109173A KR 20170109173 A KR20170109173 A KR 20170109173A KR 1020160032851 A KR1020160032851 A KR 1020160032851A KR 20160032851 A KR20160032851 A KR 20160032851A KR 20170109173 A KR20170109173 A KR 20170109173A
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KR
South Korea
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fuel
air
cylinder
particles
supplying
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Application number
KR1020160032851A
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Korean (ko)
Inventor
박상규
Original Assignee
한빛 세마텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한빛 세마텍(주) filed Critical 한빛 세마텍(주)
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Abstract

The present invention relates to a hybrid apparatus to reduce fuel consumption of an internal combustion engine. According to the present invention, the hybrid apparatus comprises: a cylinder which uses mixture, which flows in, to operate in the order of intake, compression, explosion, and exhaust, thereby converting into power energy; a fuel tank which stores fuel used by the cylinder; an air filter which removes foreign substances in the intake air; an evaporator which receives liquid fuel stored in the fuel tank to convert the liquid fuel into gas; a mixing unit which mixes the fuel, which is made into gas by the evaporator, with air which has passed through the air filter; an intake manifold which distributes the mixture, which is made by the mixing unit, to each cylinder side; a plasma air pressure discharge unit which receives the air, from which foreign substances are removed through the air filter, to make the air into oxygen radical and to provide the oxygen radical to the mixing unit side; and a fuel division unit which receives the fuel, which is made into gas by the evaporator, to make the fuel into nano particles and to provide the nano particles to the mixing unit side. The present invention is able to form the mixture supplied to the cylinder side by combining the ionized air with the divided fuel in an active status in a stable manner, to maximize energy efficiency through processes of compression and explosion by the cylinder, to suppress incomplete combustion as much as possible, to suppress the discharge of pollutants, and to reduce fuel in the internal combustion engine.

Description

내연기관의 연료소비 절감을 위한 하이브리드 장치 { Hybrid Device of Internal Combustion Engine for Fuel Consumption Reduction }BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid device for reducing fuel consumption of an internal combustion engine,

본 발명은 내연기관의 연료 절감을 위한 장치에 관한 것으로 특히, 실린더 측에 공급되는 연료는 나노입자의 미세화를 수행하고 해당 연료를 연소시키기 위한 공기는 이온화 함으로써 에너지 효율을 극대화하며 불완전 연소를 최대한 억제하여 에너지 효율을 높이고 오염물질 배출을 억제하도록 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for reducing fuel in an internal combustion engine, and particularly, a fuel supplied to a cylinder side performs miniaturization of nanoparticles and ionizes air to burn the fuel, thereby maximizing energy efficiency and suppressing incomplete combustion as much as possible To a hybrid device for fuel saving of an internal combustion engine which increases energy efficiency and suppresses emission of pollutants.

일반적으로, 현대인에게 자동차를 비롯한 교통수단은 생활을 영위하기 위한 필수품이며, 교통수단뿐만 아니라 각종 동력을 얻기 위해 사용되는 내연기관은 광범위하게 현대인의 생활에 빼놓을 수 없는 필수적인 사항이 되었다.Generally, vehicles such as automobiles are a necessity for running a life, and internal combustion engines, which are used not only for transportation but also for obtaining various kinds of power, have become an indispensable element in modern life.

전술한 내연기관을 첨부한 도 1을 참조하여 개괄적으로 살펴보면, 연료탱크에서 연료공급펌프와 필터를 지나 연료분사펌프에서 분사노즐 또는 인젝터로 이송하여 실린더에서 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환된다.Referring to FIG. 1 with reference to FIG. 1, the internal combustion engine described above is operated in the order of intake, compression, explosion, and exhaust in the cylinder by transferring the fuel from the fuel injection pump to the injection nozzle or injector, And converted into power energy.

이와 같이 내연기관에서 자동차나 각종 기계장치의 엔진을 작동하기 위해서는 실린더 안에 혼합기를 흡입하고, 혼합기가 연소한 후 연소가스를 분배하는 흡배기 장치가 설치된다. In order to operate an engine of an automobile or various mechanical devices in the internal combustion engine as described above, there is provided an intake and exhaust device for sucking the mixer into the cylinder and distributing the combustion gas after the mixture is burned.

이때 사용되는 공기흡입장치는 흡기매니폴드와 에어필터 등으로 구성되어, 흡입하는 공기 속의 이물질을 에어필터로 제거하고, 흡기매니폴드는 기화기에서 만든 혼합기를 각 실린더로 분배하여 연소 되도록 한다.The air suction device used in this case is composed of an intake manifold and an air filter, and removes foreign substances in the air to be sucked through the air filter. The intake manifold distributes the mixer made by the vaporizer to each cylinder and burns it.

이와 같은 내연기관은 통상적으로 휘발유 혹은 경유를 그 연료로 사용하게 되는데, 석유 자원고갈에 따라 에너지 절감을 위한 노력이 경주되고 있는 가운데 점차 대체에너지를 연구하는 추세이지만, 그 대체에너지의 연구가 쉽지 않으며 실제 실생활에 적용되는데 어려움이 많았다.Such an internal combustion engine usually uses gasoline or light oil as its fuel. As efforts are made to save energy in response to depletion of petroleum resources, there is a tendency to study alternative energy gradually, but research on alternative energy is not easy It was difficult to apply to real life.

이에 따른 대안으로 근래 들어 하이브리드 방식의 자동차 엔진 등이 많이 연구되고 보급되고 있지만, 기존에 생산되어 운영 중인 많은 내연기관(엔진)들의 에너지(연료)절감을 위한 노력은 사실 미비한 상태이다.As an alternative to this, hybrid type automobile engines have been researched and distributed in recent years, but efforts to reduce the energy (fuel) of many internal combustion engines (engines) that have been produced and operated have not been made.

더욱이 기존에 생산되어진 엔진들의 경우 그 연료 사용에 따른 이차적인 문제 즉, 엔진 노화에 따른 불안정 연소에 따른 대기 오염과 연료의 낭비가 심각한 사회 문제로 대두 되었으며, 이를 해소하기 위한 노력들이 그 결실을 보기 어려웠다는 문제점이 존재하였다.Moreover, in the case of engines produced in the past, air pollution and waste of fuel due to unstable combustion due to the aging of the engine caused by secondary use of fuel became a serious social problem. There was a problem that it was difficult.

대표적인 선행기술로는 대한민국 등록특허 10-0378510호(발명의 명칭: 자동차 연료공급 자동조절장치)를 들 수 있는데, 이는 획일적으로 정해져 있는 연료의 공급량을 엔진 측의 필요량에 따라 가변적으로 제공함으로써 불완전 연소의 비율과 연료 소비를 낮추기 위한 것이다.
As a representative prior art, Korean Patent Registration No. 10-0378510 (entitled " Automobile Fuel Supply Automatic Regulating Apparatus ") can be cited as an example of the present invention, which provides variable amount of fuel, And to reduce fuel consumption.

이러한 문제점을 해소하기 위해 기존에 제안되어진 방식은 연료의 절감을 통한 완전 연소를 위해 딱 필요한 만큼의 연료를 공급하도록 하는 것으로 엔진에서 필요한 만큼의 연료를 공급하여 불완전 연소의 비율을 낮추고자 하는 것이다.In order to solve this problem, the proposed method is to supply the necessary amount of fuel for the complete combustion by saving the fuel, and to reduce the incomplete combustion rate by supplying the necessary amount of fuel to the engine.

그러나 상술한 기술은 지엽적인 효과를 거두는 것은 사실이나 내연기관의 실린더 행정의 내부 화학적 반응의 차원에서 본다면 기대에 못 미치는 결과를 낳는다는 점이 문제점으로 대두되었다.However, the above-mentioned technology has a problem in that it produces local effects but it produces less than expected results in terms of the internal chemical reaction of the cylinder stroke of the internal combustion engine.

더욱이 노화 차량의 경우 그 효율이 더욱 떨어져 선행기술을 적용하고 일정 시점이 지나면 별반 차이가 없다는 점이 문제점으로 대두되었다.In addition, the efficiency of the aging vehicle is further reduced, so that there is no difference when the prior art is applied and after a certain point of time.

상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 내연기관의 연료 절감을 위한 장치에 관한 것으로 특히, 해당 연료를 연소시키기 위한 공기는 산소 원자 라디칼을 활성화 하고, 또한 실린더 측에 공급되는 연료를 나노입자 미세화를 수행하고 상술한 기술보다 더 뛰어나도록 에너지 효율을 극대화하며 불완전 연소를 최대한 개선하여 에너지 효율을 높이고 오염물질 배출을 억제하도록 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide an apparatus for reducing fuel in an internal combustion engine. More particularly, the air for burning the fuel activates oxygen atom radicals, The present invention provides a hybrid device for fuel saving of an internal combustion engine that performs particle refinement, maximizes energy efficiency to be superior to the above-described technology, improves incomplete combustion as much as possible, and increases energy efficiency and suppresses pollutant emissions.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치의 제 1특징은, 유입되는 혼합기를 이용하여 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환하는 실린더와, 상기 실린더에서 사용되는 연료를 저장하고 있는 연료탱크와, 흡입하는 공기 속의 이물질을 제거하는 에어필터와, 상기 연료탱크에 저장되어진 액체 상태의 연료를 공급받아 기체 상태로 변환시키는 기화기와, 상기 기화기에서 기체상대로 만들어진 연료와 상기 에어필터를 경유한 공기를 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에서 혼합된 혼합기를 각 실린더측으로 분배하여 제공하는 흡기매니폴드로 구성되는 내연기관의 연료 절감을 위한 장치에 있어서: 상기 에어필터를 통해 이물질이 제거되어진 공기를 유입 받아 산소라디칼화하여 상기 혼합부측에 제공하는 플라즈마 대기압 방전장치와; 상기 기화기를 통해 기체화 되어진 연료를 유입 받아 나노 입자화하여 상기 혼합부측에 제공하는 연료 미분화 장치 및 연료를 활성화하여 공급하는 장치를 포함함으로써; 상기 실린더측에 공급되는 혼합기는 미분화되고 활성화된 연료에 활성화된 공기가 용이하게 결합되어 실린더의 압축 및 폭발 공정을 통해 반응함으로써 에너지 효율을 높이고 불완전 연소를 억제하여 오염물질 배출을 감소시키도록 하는 것에 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid device for reducing fuel in an internal combustion engine, the hybrid device being operated in the order of intake, compression, explosion, and exhaust using an incoming mixer, A fuel tank for storing fuel used in the cylinder; an air filter for removing foreign substances in the air to be sucked; a carburetor for converting the liquid fuel stored in the fuel tank into a gaseous state; A mixing section for mixing a fuel made to the gas in the vaporizer with the air passed through the air filter and an intake manifold for distributing the mixed gas mixed in the mixing section to each cylinder side to provide fuel for the internal combustion engine An apparatus comprising: an air filter for removing air from a foreign object through the air filter, And atmospheric pressure plasma discharge device provided in the mixing portion side; And a device for supplying fuel vaporized through the vaporizer into the fuel atomizing device for converting the fuel into nano-particles and supplying the gas to the mixing part, and a device for activating and supplying the fuel. The mixer supplied to the cylinder side reacts through the compression and explosion process of the cylinder by easily coupling the activated air to the undifferentiated activated fuel, thereby enhancing the energy efficiency and suppressing the incomplete combustion, thereby reducing the pollutant discharge have.

본 발명의 상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저를 사용하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for atomizing the fuel according to the present invention is characterized by using an ultrasonic nebulizer for atomizing fuel particles in gaseous state into fine particles of several microns by using ultrasonic waves.

본 발명의 상기 연료를 활성화하여 공급하는 장치로서 기체 상태의 연료 입자를 고 에너지화 하는 페라이트코어와 고주파를 사용하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for activating and supplying the fuel according to the present invention is characterized by using a ferrite core and a high frequency for increasing the energy of gaseous fuel particles.

본 발명의 상기 페라이트코어는 100MHz∼10kHz 범위의 고주파를 사용하는 것을 특징으로 한다.The ferrite core of the present invention is characterized by using a high frequency in the range of 100 MHz to 10 kHz.

본 발명의 상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저와; 고주파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 고에너지화 하는 페라이트코어를 함께 혼용하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for atomizing the fuel according to the present invention comprises: an ultrasonic nebulizer for atomizing fuel particles in gaseous state into fine particles of several microns using ultrasonic waves; And ferrite cores for increasing the energy of the gaseous fuel particles by using high frequency are mixed together.

본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치의 제 2 특징은, 유입되는 혼합기를 이용하여 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환하는 실린더와, 상기 실린더에서 사용되는 연료를 저장하고 있는 연료탱크와, 흡입하는 공기 속의 이물질을 제거하는 에어필터와, 상기 연료탱크에 저장되어진 액체 상태의 연료를 공급받아 기체 상태로 변환시키는 기화기와, 상기 기화기에서 기체상대로 만들어진 연료와 상기 에어필터를 경유한 공기를 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에서 혼합된 혼합기를 각 실린더측으로 분배하여 제공하는 흡기매니폴드로 구성되는 내연기관의 연료 절감을 위한 장치에 있어서: 상기 에어필터를 통해 이물질이 제거되어진 공기상에 오존을 발생시켜 연소를 촉진시키기 위한 오존발생장치와; 상기 기화기를 통해 기체화 되어진 연료를 유입 받아 나노 입자화하여 상기 혼합부측에 제공하는 연료 미분화 장치 및 연료를 활성화하여 공급하는 장치를 포함함으로써; 상기 실린더측에 공급되는 혼합기는 미분화되고 활성화된 연료에 활성화된 공기가 용이하게 결합되어 실린더의 압축 및 폭발 공정을 통해 반응함으로써 에너지 효율을 높이고 불완전 연소를 억제하여 오염물질 배출을 감소시키도록 하는 것에 있다.A second feature of the hybrid device for fuel saving of an internal combustion engine according to the present invention is a hybrid vehicle comprising a cylinder for operating in the order of intake, compression, explosion and exhaust using an incoming mixer to convert into power energy, A fuel tank for storing the fuel; an air filter for removing foreign substances in the air to be sucked; a vaporizer for converting the liquid fuel stored in the fuel tank into a gaseous state; And an intake manifold for distributing the mixed air mixed in the mixing unit to the respective cylinders, the apparatus comprising: an air filter for supplying fuel to the air filter; An ozone generating device for generating ozone on the air having foreign substances removed therefrom to promote combustion; And a device for supplying fuel vaporized through the vaporizer into the fuel atomizing device for converting the fuel into nano-particles and supplying the gas to the mixing part, and a device for activating and supplying the fuel. The mixer supplied to the cylinder side reacts through the compression and explosion process of the cylinder by easily coupling the activated air to the undifferentiated activated fuel, thereby enhancing the energy efficiency and suppressing the incomplete combustion, thereby reducing the pollutant discharge have.

본 발명의 상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저를 사용하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for atomizing the fuel according to the present invention is characterized by using an ultrasonic nebulizer for atomizing fuel particles in gaseous state into fine particles of several microns by using ultrasonic waves.

본 발명의 상기 연료를 활성화하여 공급하는 장치로서 기체 상태의 연료 입자를 고 에너지화 하는 페라이트코어와 고주파를 사용하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for activating and supplying the fuel according to the present invention is characterized by using a ferrite core and a high frequency for increasing the energy of gaseous fuel particles.

본 발명의 상기 페라이트코어는 100MHz∼10kHz 범위의 고주파를 사용하는 것을 특징으로 한다.The ferrite core of the present invention is characterized by using a high frequency in the range of 100 MHz to 10 kHz.

본 발명의 상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저와; 고주파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 고에너지화 하는 페라이트코어를 함께 혼용하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for atomizing the fuel according to the present invention comprises: an ultrasonic nebulizer for atomizing fuel particles in gaseous state into fine particles of several microns using ultrasonic waves; And ferrite cores for increasing the energy of the gaseous fuel particles by using high frequency are mixed together.

제안되는 실시예에 의하면, 실린더 측에 공급되는 연료는 나노입자의 미세화를 수행하고 해당 연료를 연소시키기 위한 공기를 이온화하여 반응성이 높은 상태로 만들어 투입함으로써 연료상태와 공기상태를 최적화시켜 에너지 효율을 극대화하며 불완전 연소를 최대한 억제하여 에너지 효율을 높이고 오염물질 배출을 억제하게 된다.According to the proposed embodiment, the fuel supplied to the cylinder side is finely atomized to ionize the air for burning the fuel, thereby making the fuel state and the air state optimized to improve the energy efficiency Maximizing and minimizing incomplete combustion, thereby increasing energy efficiency and suppressing pollutant emissions.

도 1은 일반적인 내연기관의 개념을 설명하기 위한 계통 예시도
도 2는 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치를 설명하기 위한 계통 개념 예시도
도 3은 도 2에 도시되어진 본 발명에 따른 하이브리드 장치의 장착 위치를 변경한 계통 개념 예시도
도 4는 본 발명에서 활성산소 라디칼화에 사용되는 대기압 플라즈마 장치의 예시도
도 5는 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치를 적용한 경우 실린더 내의 반응을 종래기술과 비교하는 개념 예시도
도 6은 도 2에 도시되어진 본 발명에 따른 하이브리드 장치의 장착 위치를 변경한 다른 실시예의 계통 개념 예시도
1 is a system diagram illustrating a concept of a general internal combustion engine
FIG. 2 is a schematic diagram of a system concept for explaining a hybrid apparatus for fuel saving of an internal combustion engine according to the present invention. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a system concept in which the mounting position of the hybrid device according to the present invention shown in FIG. 2 is changed;
Figure 4 is an illustration of an atmospheric pressure plasma apparatus for use in active oxygen radicalization in the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a comparison of the reaction in a cylinder with a conventional technology when a hybrid apparatus for fuel saving of an internal combustion engine according to the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a system concept of another embodiment in which the mounting position of the hybrid device according to the present invention shown in FIG. 2 is changed;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치에 관하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a hybrid device for fuel saving of an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치를 설명하기 위한 계통 개념 예시도이고, 도 3은 도 2에 도시되어진 본 발명에 따른 하이브리드 장치의 장착 위치를 변경한 계통 개념 예시도이며, 도 4는 본 발명에서 플라즈마를 통한 인입 공기중의 산소를 라디칼화 하는 데 사용되는 대기압 플라즈마발생 장치의 예시도이이다. 도 5는 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치를 적용한 경우 실린더 내의 반응을 종래기술과 비교하는 개념 예시도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a system concept for explaining a hybrid apparatus for fuel saving of an internal combustion engine according to the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a system concept of a hybrid system according to the present invention, Fig. 4 is an illustration of an apparatus for generating an atmospheric pressure plasma used in the present invention to radicalize oxygen in incoming air through a plasma. Fig. FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a comparison of a reaction in a cylinder with a conventional technology when a hybrid apparatus for fuel saving of an internal combustion engine according to the present invention is applied.

그리고 도 6은 도 2에 도시되어진 본 발명에 따른 하이브리드 장치의 장착 위치를 변경한 다른 실시예의 계통 개념 예시도이다. And FIG. 6 is an illustration of a system concept of another embodiment in which the mounting position of the hybrid device according to the present invention shown in FIG. 2 is changed.

첨부한 도 2와 도 3에 도시되어진 바와 같이, 본 발명에 따른 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치는, 유입되는 혼합기를 이용하여 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환하는 실린더와, 상기 실린더에서 사용되는 연료를 저장하고 있는 연료탱크(10)와, 흡입하는 공기 속의 이물질을 제거하는 에어필터(30)와, 상기 연료탱크(10)에 저장되어진 액체 상태의 연료를 공급받아 기체 상태로 변환시키는 기화기(20)와, 상기 기화기(20)에서 기체상태로 만들어진 연료와 상기 에어필터(10)를 경유한 공기를 혼합하는 혼합부(60), 및 상기 혼합부(60)에서 혼합된 혼합기를 각 실린더측으로 분배하여 제공하는 흡기매니폴드(70)로 구성되는 내연기관의 기본적인 구성에 부가되어진 것이다.As shown in FIGS. 2 and 3, the hybrid device for reducing fuel in an internal combustion engine according to the present invention operates in the order of intake, compression, explosion, and exhaust using an incoming mixer, A fuel tank (10) for storing fuel used in the cylinder; an air filter (30) for removing foreign matters in the air to be sucked; a fuel tank (10) A mixer 60 for mixing the fuel gas made in the vaporizer 20 and air passed through the air filter 10 and a mixer 60 for mixing the air passed through the air filter 10 and the mixer 60 And an intake manifold 70 that distributes and mixes the mixed mixture to the respective cylinders.

따라서 부가되는 장치를 살펴보면, 상기 에어필터(30)를 통해 이물질이 제거되어진 공기를 유입 받아 산소라디칼화하여 상기 혼합부측에 제공하는 플라즈마 대기압 방전장치(40)와, 상기 기화기(20)를 통해 기체화 되어진 연료를 유입 받아 나노 입자화하여 상기 혼합부(60)측에 제공하는 연료 미분화 장치(혹은 연료 고에너지화 장치)(50)로 구성되어진다.The apparatus includes a plasma atmospheric pressure discharge device 40 for introducing air having foreign substances removed through the air filter 30 into oxygen radicals and supplying the air to the mixing part side, (Or a fuel high energizing device) 50 for introducing the converted fuel into nano-particles and providing it to the mixer 60 side.

이때 첨부한 도 2는 첨부한 도 1과 비교하기 위한 개념적인 도면이며, 도 3은 실제 장치를 부가하는 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면이다.2 is a conceptual diagram for comparison with FIG. 1 attached hereto, and FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a position where an actual device is added.

즉, 상기 기화기(20)로 지칭되는 장치에서 실제 연료기 분사되는 장치인 분사노즐 혹은 인젝터(참조번호 20B)의 구성을 별도의 구성으로 보면 나머지 구성은 연료공급장치(20A)가 되며, 이에 상기 연료 미분화 장치(50)의 위치는 상기 연료공급장치(20A)와 분사노즐 혹은 인젝터(참조번호 20B)의 사이에 존재하는 것이 바람직하다. In other words, in the apparatus referred to as the vaporizer 20, the configuration of the injection nozzle or the injector (reference numeral 20B), which is an actual injector, is a fuel supply device 20A. It is preferable that the position of the fuel undifferentator 50 is present between the fuel supply device 20A and the injection nozzle or the injector 20B.

상기한 연료 미분화 장치(50)는 기체상태 혹은 액체상대의 연료에 대해 초음파를 이용하여 수미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉네블라이저를 사용한다. The above-described fuel undifferentator 50 uses an ultrasonic nebulizer which atomizes the fuel in a gaseous state or liquid relative to fine particles of several microns by using ultrasonic waves.

본 발명의 또 다른 아이디어는 고에너지화 장치인데, 이는 페라이트코어(자석)에 고주파를 인가하여 발생된 전장을 이용하여 기존에 평상적으로 흐르는 연료에 높은 에너지를 가하여 연료를 고에너지화 함으로써 연소반응을 활성화 하자는 것이다. 본 고에너지화 장치의 원리는, 안정기를 통하여 발생된 고주파 신호를 환형 자심(磁芯)의 코일로 전송하여 자심(磁芯)내부로 하여금 폐합한 감응 자장(磁場)을 형성함으로써 환형 전장(電場)을 형성하여, 연료튜브 내부에 흐르는 연료를 고 에너지화 할 수 있다. 페라이트코어는 100MHz∼10kHz 범위의 고주파를 사용할 수 있다. 예컨대 13.56MHz, 2.65MHz, 480kHz, 250kHz, 135kHz 등 다양하게 사용할 수 있다.Another idea of the present invention is a high energy generating apparatus which uses high energy to apply high energy to the fuel which is conventionally flowing by using the electric field generated by applying a high frequency to the ferrite core (magnet) . The principle of this high energy device is that a high frequency signal generated through a ballast is transmitted to a coil of an annular magnetic core to form a closed magnetic field inside the magnetic core to generate an annular electric field So that the fuel flowing inside the fuel tube can be made highly energized. Ferrite cores can use high frequencies in the range of 100MHz to 10kHz. For example, 13.56 MHz, 2.65 MHz, 480 kHz, 250 kHz, and 135 kHz.

연료의 완전 연소를 위하여는 상기한 연료 미분화 장치와 고에너지화 장치를 함께 혼용하여 사용하는 것이 보다 바람직할 것이나, 각각 개별적으로도 사용할 수 있다.For the complete combustion of the fuel, it is more preferable to mix the fuel undilating apparatus and the high energy generating apparatus together, but they can also be used individually.

또한, 상기 플라즈마 대기압 방전장치(40)는 도 4에 도시되어진 바와 같은 플라즈마 발생장치를 이용할 수도 있으며, 바람직하기로는 무전극 대기압 방전 방식에 따른 공기중 산소의 라디칼화를 수행하는 것이 바람직하다.The plasma atmospheric pressure discharge device 40 may be a plasma generating device as shown in FIG. 4. Preferably, the plasma atmospheric pressure discharge device 40 performs oxygen radicaling in the air according to an electrodeless atmospheric pressure discharge method.

플라즈마라 함은 제4상태의 물질로서 (The Fourth State of Matter)로서 이는 전자, 이온, 중성자, 양자 등이 섞여있는 상태를 의미한다. 플라즈마 발생장치를 사용하면 고주파에 의하여 전자가 선택적으로 에너지를 얻어 고준위의 에너지 상태가 되며, 원료기체 (중성자)와 충돌하여 더욱 더 많은 전자와 음이온, 양이온, 각종 원자, 분자와 원자간에 합성화된 중성자, 그리고 각 중성자등의 활성화된 상태의 활성라디칼 등이 발생된다. 통상적으로 이온이나 전자들과 같은 전하를 띤 입자들은 벽등 물체와 접촉 시 표면반응이 일어나기 때문에 빨리 감소되므로 이를 어두운 영역의 쉬스(Sheath)가 발생하며, 벌크 (Bulk)플라즈마 중심부위에는 전자와 이온이(양 전하입자는 평형상태에 있음) 가장 많이 존재하여 빛을 발하기 때문에 이를 글로우방전(Glow Discharge)라 한다. 대기중의 산소에 플라즈마 발생장치를 사용하면 기존의 산소분자(O2) 이외에도 전자 (e), 음이온 (O2 -, O-), 양이온(O2 +, O+), 산소원자(O), 오존(O3), 각 중성자의 활성라디칼 (O3), 양자 등을 추가적으로 발생시킬 수 있다. Plasma is the material of the fourth state (The Fourth State of Matter), which means that electrons, ions, neutrons, protons, etc. are mixed. When a plasma generator is used, electrons selectively get energy by high frequency and become energy state of high level. It collides with raw material gas (neutron), and more and more electrons, anions, cations, various atoms, Neutrons, and active radicals such as neutrons in an activated state. Charged particles such as ions or electrons are usually reduced rapidly due to the surface reaction when they come into contact with a wall object, so that a sheath of a dark region occurs, and electrons and ions Positive charge particles are in an equilibrium state). This is called glow discharge because most of the light exists. (O 2 - , O - ), cations (O 2 + , O + ), and oxygen atoms (O) in addition to the existing oxygen molecules (O 2 ) , Ozone (O 3 ), the active radical (O 3 ) of each neutron, and the like can be additionally generated.

산소플라즈마 내에서 일어나는 반응들을 예를 들어 설명하면 다음과 같다 . The reactions occurring in the oxygen plasma will be described as an example.

Figure pat00001
Figure pat00001

위의 반응 중 첫번째 반응은 산소분자의 활성화반응이며, 2번째 반응은 산소분자의 산소원자로의 분해 반응(Dissociation Reaction) 이며, 3번째 반응은 분해된 산소원자의 활성화 반응이다. The first reaction is the activation of the oxygen molecule, the second reaction is the dissociation reaction of the oxygen molecule to the oxygen atom, and the third reaction is the activation reaction of the decomposed oxygen atom.

플라즈마 상태를 유지하기 위해서는 전자의 역할이 매우 중요한데, 전자를 계속하여 생성하기 위하여 다음과 같은 이온화반응등을 통하여 추가적인 전자와 양이온이 발생한다.In order to maintain the plasma state, the role of electrons is very important. In order to continuously generate electrons, additional electrons and positive ions are generated through the following ionization reaction.

O2 + e = O2 + + 2e (산소분자 양이온화 반응)O 2 + e = O 2 + + 2e (molecular oxygen cationization reaction)

O + e = O+ + 2e (산소원자 양이온화 반응)
O + e = O + + 2e (oxygen atom cationization reaction)

또한 산소중성자 (분자, 원자)등은 다음과 같이 전자가 붙어서 음이온 입자 등이 형성될 수 있다. In addition, oxygen neutrons (molecules, atoms) and the like may be attached with electrons to form anion particles and the like as follows.

O2 + e = O2 - (산소분자 음이온화 반응)O 2 + e = O 2 - (oxygen molecule anionization reaction)

O + e = O- (산소원자 음이온화 반응)
O + e = O- (oxygen atom anionization reaction)

각종 중성자들의 반응활성도를 보면 다음과 같다 . The reaction activity of various neutrons is as follows.

O* > O > O3 > O2 * > O2
O * >O> O 3 > O 2 * > O 2

즉, 산소원자 (O) 혹은 산소분자(O2 )는 보통상태보다는 활성화 되어진 상태의 원자(O*)나 분자(O2 *)가 반응속도가 더 좋은데, 그 이유는 전자의 충돌에 의하여 기저상태의 산소원자(O)나 산소분자(O2)보다 에너지준위가 더 높기 때문이다. In other words, the oxygen atom (O) or the oxygen molecule (O 2 ) has a higher reaction rate than the normal state in the activated state of the atom (O * ) or the molecule (O 2 * ), This is because the energy level is higher than that of the oxygen atom (O) or the oxygen molecule (O 2 ).

따라서, 기존에 보통의 에너지 상태의 산소분자가 유입되는 것보다, 산소분자가 분해되어 반응성이 높은 산소원자(O)나 산소원자의 활성라디칼 상태(O*) 혹은 산소분자의 활성라디칼 상태(O2 *)로 들어가는 것이 기존에 산소분자만 공급되는 경우보다 완전연소가 더 많이 진행될 수 있는 것이다. Therefore, oxygen molecules are decomposed into oxygen radicals (O), oxygen radicals (O * ), oxygen radicals (O * ) or oxygen radicals (O 2 * ) can proceed more complete combustion than when only oxygen molecules are supplied.

그러므로 연소반응 시 제일 중요한 것은 반응도가 높은 산소원자(O), 산소의 활성라디칼( O2*, O* )등 산소라디칼을 얼마만큼 많이 생성시켜 소멸되지 않고 엔진 내부까지 전달할 수 있는 것인가가 관건이다. Therefore, the most important factor in the combustion reaction is how much oxygen radicals such as highly reactive oxygen atoms (O) and oxygen active radicals (O 2 *, O * ) are generated so that they can be transmitted to the inside of the engine without being destroyed .

그리하여 본 발명에서는 대기압 플라즈마 방전(Dielctric Barrier Discharge ) 장치를 통하여 활성화된 라디칼 산소원자를 고농도로 발생시켜 엔진 내부에 공급하는 것을 특징으로 한다. Thus, the present invention is characterized in that radical oxygen atoms activated through a diode discharge (Dielctric Barrier Discharge) device are generated at a high concentration and supplied to the inside of the engine.

또한, 상기 실린더 측에 공급되는 혼합기에서 일어나는 반응은 도5에 도시되어진 바와 같이 표현될 수 있는데, 종래 기술과 본 발명의 기술의 효과를 비교하기 위해 극단적으로 표현되어진 것으로 실제와는 다를 수 있음을 밝혀둔다.In addition, the reaction occurring in the mixer supplied to the cylinder side can be expressed as shown in FIG. 5, which is extremely expressed to compare the effects of the prior art and the technique of the present invention, I will reveal.

상기한 반응에서 보듯이 산소원자의 활성화상태 혹은 산소원자가 연료실 내부에 들어가면 산소분자에 비하여 이 입자들의 연료와의 반응성이 월등하기 때문에 연소반응이 촉진된다. As shown in the above reaction, when the activated state of the oxygen atom or the oxygen atom enters the fuel chamber, the combustion reaction is promoted because the reactivity of the particles with the fuel is superior to that of the oxygen molecule.

완전연소 촉진 효과를 낼 수 있는 또 다른 방법으로서, 산소(분자)가 그냥 들어가는 것보다 오존 (O3) 가 들어 가는 것이 연소반응을 훨씬 촉진시키기 때문에 , 즉 연료와의 반응도가 O3 > O2 로서 오존 O3 이 산소분자 O2보다 반응도가 높기 때문에 , 본 발명특허에서는 오존발생장치를 별도로 장착할 수 있도록 함을 특징으로 한다.Another way of achieving a complete combustion promoting effect is that ozone (O 3 ) enters the combustion reaction much more than oxygen (molecule) enters it, that is, the reaction with the fuel is O 3 > O 2 O 3 O 3 Since the degree of reactivity is higher than that of the oxygen molecule O 2 , the present invention patent is characterized in that it is possible to separately mount the ozone generating device.

플라즈마발생장치를 이용하여 오존을 발생하여 인입시킬 수도 있으나, 플라즈마 발생장치 이외에도 다른 방법을 이용하여 오존을 발생하여 연소실로 인입시킬 수 있음으므로, 플라즈마 발생장치와 구분하여 즉, 플라즈마 발생장치를 대체하여 도 6에서와 같이 오존발생장치(40‘)가 설치될 수 있다.Although ozone can be generated and introduced using a plasma generator, since ozone can be generated and drawn into the combustion chamber by using a method other than the plasma generator, the plasma generator can be separated from the plasma generator, The ozone generator 40 'may be installed as shown in FIG.

이러한 오존발생방법으로는 자외선 조사법, 무성방전법, 고주파인가법 등이 있는데, 이중 적절한 방법의 장치를 설치하여 혼용하여 사용하여도 무방한 것은 당업자라면 주지할 수 있는 사실일 것이다. Examples of such ozone generating methods include ultraviolet irradiation, silent discharge, and high frequency application. Those skilled in the art will appreciate that a suitable apparatus may be used and used in combination.

종래기술에서의 혼합기는 기화되어진 연료와 공기 성분이 단순히 믹싱되어 실린더의 흡기 행정과 압축행정을 통해 응축되고 폭발행정에서 산소의 산화과정을 통해 열 환경으로 변화하고 변화되어진 열 환경에 의해 공기 중 산소를 제외한 다른 물질, 예를 들어 질소 등이 연료가 산화하면서 생기는 부산물들과 화학적으로 반응하여 배기 과정을 통해 대기로 가스가 배출되는 과정을 나타낸 것이다.In the prior art mixer, the vaporized fuel and air components are simply mixed and condensed through the intake stroke and the compression stroke of the cylinder, and are changed into the thermal environment through the oxidation process of oxygen in the explosion stroke, Other gases, such as nitrogen, chemically react with the byproducts produced by the oxidation of the fuel, and show how the gases are discharged to the atmosphere through the exhaust process.

이때 종래기술에서 기화되어진 연료는 그 크기가 크고 보통 에너지 상태의 일반적인 산소분자가 주입되기 때문에 완전한 연소 과정이 이루어지기 어려우며, 폭발행정과 배기행정의 사이클 간격이 짧기 때문에 화학적 반응이 불안정하게 일어나는 경우가 빈번하다. 더욱이 실린더가 노화되어진 경우 폭발행정에서 연료의 불완전 연소 비율이 상승하기 때문에 더욱 심화되는 문제점을 갖는다.In this case, since the fuel vaporized in the prior art is large in size and is injected with ordinary oxygen molecules in a normal energy state, the complete combustion process is difficult to be performed, and the chemical reaction is unstable due to the short cycle interval between the explosion stroke and the exhaust stroke. Do. Further, when the cylinder is aged, the incomplete combustion ratio of the fuel rises in the explosion stroke, which is a further problem.

이에 반하여 본 발명에서는 종래기술과 달리, 일차적으로 기존의 공기를 플라즈마장치를 사용하여 산소라디칼화하여 공급하고, 연료는 초음파를 이용하여 무화상태(미분화된 상태), 즉 연료의 입자를 매우 작은상태로 만들고 초음파 에너지를 가하여 고에너지화 된 상태로 공급하는 기술이다. On the contrary, in the present invention, unlike the prior art, the conventional air is first supplied as oxygen radicals using a plasma apparatus, and the fuel is atomized (undifferentiated state) using ultrasonic waves, that is, And applying ultrasound energy to supply it in a state of high energy.

따라서 본 발명의 기술을 적용하는 경우, 각 미분화되고 고에너지화된 연료입자에 활성화되어진 산소라디칼이 쉽게 결합되어 실린더의 폭발행정에서 무화상태의 연료가 산소라디칼과 반응하여 보다 손쉽게 연소되어질 수 있게 된다.Therefore, when the technique of the present invention is applied, the activated oxygen radicals are easily coupled to each of the undifferentiated and energized fuel particles, so that the fuel in the atomized state reacts with the oxygen radicals in the explosion stroke of the cylinder, .

또한, 상기 기술에 추가하여 본 발명에서는 초음파로 미분세화된 연료를 고주파와 페라이트코어를 통하여 강한 전장을 발생함으로써 연료를 보다 에너지가 높은 상태로 만들어 공급함으로써 엔진 내부에서 보다 완전한 연소가 이루어지도록 할 수 있다. In addition, in the present invention, in addition to the above-mentioned technology, in the present invention, by generating a strong electric field through the high-frequency and ferrite cores, the fuel finely pulverized by ultrasonic waves is generated and supplied to a state of higher energy, have.

즉, 미분화되고 고에너지화 되어진 연료에 활성화된 산소라디칼이 안정 결합되어 실린더의 압축 및 폭발 공정을 통해 연료를 완전 연소시킴으로써 불완전 연소를 최소화하고 에너지 효율을 극대화할 수 있다. That is, the activated oxygen radicals are stably coupled to the undifferentiated and energized fuel, thereby completely burning the fuel through the compression and explosion process of the cylinder, thereby minimizing the incomplete combustion and maximizing the energy efficiency.

이를 통하여 불완전 연소의 비율이 낮아짐으로써 배출되는 배기가스에서 인체에 유해한 연소 오염물질(매연, 하이드로카본, 일산화탄소와 일산화질소 등) 배출을 최소화할 수 있다..As a result, the incomplete combustion rate is reduced, and the emission of harmful combustion pollutants (soot, hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen monoxide, etc.) to the human body can be minimized.

따라서 기존의 노후화된 엔진 실린더를 사용한다 하더라도 활성화된 산소라디칼과 무화(미분화)되어지고 고에너지화된 연료가 공급되어지면 완전연소를 통한 연료의 소비가 절감될 수 있으며, 배기가스의 유해물질 농도가 현저하게 낮아질 수 있게 된다.Therefore, even if the old aged engine cylinder is used, the consumption of fuel through the complete combustion can be reduced if the activated oxygen radical is atomized (undifferentiated) and the high energy fuel is supplied, and the concentration of the harmful substance Can be significantly lowered.

더욱이 본 발명에 따른 기술은 신형 차량뿐만 아니라 기존에 생산되어 운행 중인 많은 노후 차량에 대해 매우 손쉽게 적용시킬 수 있으므로 각 개인들의 가계경제 뿐만 아니라 국가 경제에 많은 도움을 주고, 또한 극심한 대기환경 오염문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
Furthermore, the technology according to the present invention can be easily applied not only to new vehicles but also to many old vehicles which are produced and operated in the past, thereby providing a great help to the national economy as well as the household economy of each individual, It is expected to be able to solve it.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (10)

유입되는 혼합기를 이용하여 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환하는 실린더와, 상기 실린더에서 사용되는 연료를 저장하고 있는 연료탱크와, 흡입하는 공기 속의 이물질을 제거하는 에어필터와, 상기 연료탱크에 저장되어진 액체 상태의 연료를 공급받아 기체 상태로 변환시키는 기화기와, 상기 기화기에서 기체상대로 만들어진 연료와 상기 에어필터를 경유한 공기를 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에서 혼합된 혼합기를 각 실린더측으로 분배하여 제공하는 흡기매니폴드로 구성되는 내연기관의 연료 절감을 위한 장치에 있어서:
상기 에어필터를 통해 이물질이 제거되어진 공기를 유입 받아 산소라디칼화하여 상기 혼합부측에 제공하는 플라즈마 대기압 방전장치와;
상기 기화기를 통해 기체화 되어진 연료를 유입 받아 나노 입자화하여 상기 혼합부측에 제공하는 연료 미분화 장치 및 연료를 활성화하여 공급하는 장치를 포함함으로써;
상기 실린더측에 공급되는 혼합기는 미분화되고 활성화된 연료에 활성화된 공기가 용이하게 결합되어 실린더의 압축 및 폭발 공정을 통해 반응함으로써 에너지 효율을 높이고 불완전 연소를 억제하여 오염물질 배출을 감소시키도록 하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
A cylinder that operates in the order of intake, compression, explosion, and exhaust using an incoming mixer to convert into power energy; a fuel tank that stores fuel used in the cylinder; and an air filter that removes foreign substances in the air to be sucked A vaporizer for converting the liquid fuel stored in the fuel tank into a gaseous state, and a mixing section for mixing the fuel made in the vaporizer with the air passed through the air filter, And an intake manifold for distributing the supplied mixture to each cylinder side, the apparatus comprising:
A plasma atmospheric pressure discharge device for introducing the air from which foreign substances have been removed through the air filter into an oxygen radical and providing the air to the mixing part side;
And a device for supplying fuel vaporized through the vaporizer into the fuel atomizing device for converting the fuel into nano-particles and supplying the gas to the mixing part, and a device for activating and supplying the fuel.
The mixer supplied to the cylinder side reacts through the compression and explosion process of the cylinder by easily coupling the activated air to the undifferentiated activated fuel so as to increase the energy efficiency and suppress the incomplete combustion so as to reduce the pollutant discharge A hybrid device for fuel saving of an internal combustion engine.
제 1항에 있어서,
상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fuel atomization device uses an ultrasonic nebulizer that atomizes the gaseous fuel particles into fine particles of several microns using ultrasonic waves.
제 1항에 있어서,
상기 연료를 활성화하여 공급하는 장치로서 기체 상태의 연료 입자를 고 에너지화 하는 페라이트코어와 고주파를 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a ferrite core and a high frequency are used for activating and supplying the fuel, wherein the ferrite core and the high frequency are used for increasing the energy of the fuel particles in the gaseous state.
제 3항에 있어서,
상기 페라이트코어는 100MHz∼10kHz 범위의 고주파를 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
The method of claim 3,
Wherein the ferrite core uses a high frequency in the range of 100 MHz to 10 kHz.
제 1항 내지 제 3항에 있어서,
상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저와;
고주파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 고에너지화 하는 페라이트코어를 함께 혼용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The apparatus for atomizing the fuel includes an ultrasonic nebulizer for atomizing fuel particles in gaseous state into fine particles of several microns using ultrasonic waves;
And a ferrite core for increasing the energy of the gaseous fuel particles by using a high frequency are mixed together.
유입되는 혼합기를 이용하여 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환하는 실린더와, 상기 실린더에서 사용되는 연료를 저장하고 있는 연료탱크와, 흡입하는 공기 속의 이물질을 제거하는 에어필터와, 상기 연료탱크에 저장되어진 액체 상태의 연료를 공급받아 기체 상태로 변환시키는 기화기와, 상기 기화기에서 기체상대로 만들어진 연료와 상기 에어필터를 경유한 공기를 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에서 혼합된 혼합기를 각 실린더측으로 분배하여 제공하는 흡기매니폴드로 구성되는 내연기관의 연료 절감을 위한 장치에 있어서:
상기 에어필터를 통해 이물질이 제거되어진 공기상에 오존을 발생시켜 연소를 촉진시키기 위한 오존발생장치와;
상기 기화기를 통해 기체화 되어진 연료를 유입 받아 나노 입자화하여 상기 혼합부측에 제공하는 연료 미분화 장치 및 연료를 활성화하여 공급하는 장치를 포함함으로써;
상기 실린더측에 공급되는 혼합기는 미분화되고 활성화된 연료에 활성화된 공기가 용이하게 결합되어 실린더의 압축 및 폭발 공정을 통해 반응함으로써 에너지 효율을 높이고 불완전 연소를 억제하여 오염물질 배출을 감소시키도록 하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
A cylinder that operates in the order of intake, compression, explosion, and exhaust using an incoming mixer to convert into power energy; a fuel tank that stores fuel used in the cylinder; and an air filter that removes foreign substances in the air to be sucked A vaporizer for converting the liquid fuel stored in the fuel tank into a gaseous state, and a mixing section for mixing the fuel made in the vaporizer with the air passed through the air filter, And an intake manifold for distributing the supplied mixture to each cylinder side, the apparatus comprising:
An ozone generator for generating ozone on the air having foreign matter removed through the air filter to promote combustion;
And a device for supplying fuel vaporized through the vaporizer into the fuel atomizing device for converting the fuel into nano-particles and supplying the gas to the mixing part, and a device for activating and supplying the fuel.
The mixer supplied to the cylinder side reacts through the compression and explosion process of the cylinder by easily coupling the activated air to the undifferentiated activated fuel so as to increase the energy efficiency and suppress the incomplete combustion so as to reduce the pollutant discharge A hybrid device for fuel saving of an internal combustion engine.
제 6항에 있어서,
상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the fuel atomization device uses an ultrasonic nebulizer that atomizes the gaseous fuel particles into fine particles of several microns using ultrasonic waves.
제 6항에 있어서,
상기 연료를 활성화하여 공급하는 장치로서 기체 상태의 연료 입자를 고 에너지화 하는 페라이트코어와 고주파를 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
The method according to claim 6,
Wherein a ferrite core and a high frequency are used for activating and supplying the fuel, wherein the ferrite core and the high frequency are used for increasing the energy of the fuel particles in the gaseous state.
제 8항에 있어서,
상기 페라이트코어는 100MHz∼10kHz 범위의 고주파를 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the ferrite core uses a high frequency in the range of 100 MHz to 10 kHz.
제 6항 내지 제 8항에 있어서,
상기 연료 미분화 장치는 초음파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 수 미크론의 미립자로 무화(霧化)시키는 울트라소닉 네블라이저와;
고주파를 이용하여 기체 상태의 연료 입자를 고에너지화 하는 페라이트코어를 함께 혼용하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 절감을 위한 하이브리드 장치.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
The apparatus for atomizing the fuel includes an ultrasonic nebulizer for atomizing fuel particles in gaseous state into fine particles of several microns using ultrasonic waves;
And a ferrite core for increasing the energy of the gaseous fuel particles by using a high frequency are mixed together.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190047588A (en) * 2017-10-27 2019-05-08 박상규 Internal combustion engine for saving fuel and reducing exhaust gas emissions
CN111912876A (en) * 2020-06-15 2020-11-10 西安科技大学 Explosion suppression medium selection method based on coupling relation of explosion pressure and free radicals

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