KR0119009B1 - Recycle system of exhaust gas for battery - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명 시스템의 계통도.1 is a schematic diagram of a system of the present invention.
제2도는 본 발명에 적용되는 가스 분리 쳄버의 설치상태 사시도.Figure 2 is a perspective view of the installation state of the gas separation chamber applied to the present invention.
제3도는 제2도의 정면도.3 is a front view of FIG.
제4도는 제2도의 배면도.4 is a rear view of FIG.
제5도(a)는 제3도의 A-A선 단면도.FIG. 5 (a) is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
(b)는 제3도의 B-B선 단면도.(b) is sectional drawing along the B-B line | wire of FIG.
제6도는 본 발명에 적용되는 증발 쳄버의 단면도.6 is a cross-sectional view of an evaporation chamber applied to the present invention.
제7도(a)(b)는 본 발명에 적용되는 플로트 밸브의 작동상태 단면도.Figure 7 (a) (b) is a cross-sectional view of the operating state of the float valve applied to the present invention.
제8도(a)는 제6도의 C부분 확대도.8 (a) is an enlarged view of portion C of FIG.
(b)는 (a)에 적용되는 캡의 단면도이다.(b) is sectional drawing of the cap applied to (a).
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 배터리 2 : 엔진1: battery 2: engine
3 : 에어밴트 4 : 트레이3: air vent 4: tray
5 : 홀딩바아 6 : 크로스 바아5: holding bar 6: cross bar
10 : 가스 분리쳄버 11 : 수직부10 gas separation chamber 11: vertical part
12 : 수평부 20 : 제1가스 저장탱크12: horizontal portion 20: the first gas storage tank
30 : 제2가스 저장탱크 40 : 물 증발 쳄버30: second gas storage tank 40: water evaporation chamber
41 : 탄발부재 43 : 하부케이스41: bullet member 43: lower case
44 : 덮개부 46 : 홀더44 cover 46 holder
47 : 파지부 48 : 탄성와이어47: grip portion 48: elastic wire
50 : 증류수 응축쳄버 51 : 흡열판50: distilled water condensation chamber 51: heat absorbing plate
52 : 연결구 53 : 프로트 밸브52: connector 53: float valve
54 : 통공 55 : 시일러54: through-hole 55: sealer
56 : 홀딩캡 57 : 동작봉56: holding cap 57: operating rod
58 : 플로트 70,79,89 : 압력센58: float 70, 79, 89: pressure sensor
71,74,77,82,83 : 솔레노이드 밸브 73,76,88,91 : 산소센서71,74,77,82,83: Solenoid valve 73,76,88,91: Oxygen sensor
72,75,78,81,84,85 : 파이프 90 : 표시장치72,75,78,81,84,85: pipe 90: display device
본 발명은 자동차 배터리의 생성가스 재활용 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 충전시 물의 가수분해에 의하여 생성되는 가스를 포집하여 필요에 따라 효율적으로 엔진의 연소실 및 차내에 공급하여 엔진의 출력 향상 및 배기가스를 저감시키고, 차내의 운전자와 승객의 건강을 보호할 수 있도록 하고 배터리를 효율적으로 관리 할 수 있도록 한 자동차 배터리의 생성가스 재활용 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a production gas recycling system of a vehicle battery, and more particularly, to collect the gas generated by the hydrolysis of water during charging of the battery and to efficiently supply it to the combustion chamber of the engine and the vehicle as needed to improve the output of the engine. And it relates to a product gas recycling system of a car battery to reduce the exhaust gas, to protect the health of drivers and passengers in the car and to efficiently manage the battery.
잘 알려진 바와 같이, 자동차에 사용되는 배터리는 과산화납(PbO2)인 양극판과 해면상 납(Pb)인 음극판 및 묽은 황산인 전해액(H2SO4) 사이에 일어나는 화학반응을 이용하는 것으로서, 이의 화학 반응식은As is well known, batteries used in automobiles utilize a chemical reaction between a positive electrode plate of lead peroxide (PbO 2 ), a negative electrode plate of sponges (Pb), and an electrolyte solution of dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ). silver
이러한 화학 반응식에서 알 수 있는 바와 같이, 배터리에 있어서는 방전시 양극판인 과산화납이 이에 포함되어 있는 전해액의 수소와 결합하여 물이 생기고, 과산화납 속의 납은 전해액의 황산기와 결합하여 황산염을 형성하여 황산납이 되며, 음극판인 해면상납은 양극판과 같이 황산납이 된다.As can be seen from the chemical reaction formula, in a battery, when a discharge is performed, lead peroxide, which is a positive electrode plate, combines with hydrogen of an electrolyte solution to generate water, and lead in lead peroxide combines with a sulfate group of an electrolyte solution to form sulfate to form sulfuric acid. It becomes lead, and the sea level lead which is a negative electrode plate becomes lead sulfate like a positive electrode plate.
그리고 충전시에는 상기의 방전과 반대로 외부로부터 충전전류가 흘러들어오게 되므로 방전에 의하여 황산 납으로 변한 음극판과 양극판의 작용물질은 납과 황산기로 분해되고 전해액 속의 물은 산소와 수소로 분해되고, 분해된 황산기의 수소의 결합에 황산이 되어 전해액으로 환원된다.During charging, the charging current flows from the outside as opposed to the above discharge. Therefore, the functional materials of the negative electrode plate and the positive electrode plate which are changed into lead sulfate by discharge are decomposed into lead and sulfate, and the water in the electrolyte is decomposed into oxygen and hydrogen. Sulfuric acid is bonded to the hydrogen of the sulfuric acid group to reduce sulfuric acid.
상기와 같은 화학 반응시 물의 가수분해에 의하여 양극에서는 2H2O→O2+4H++4e-반응으로 산소가 발생되고, 음극에서는 4H+(aq)+4e-→2H2 반응으로 수소가 발생되기 마련이다.The by hydrolysis of water during a chemical reaction, such as the anode 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e - , and the oxygen generating reaction, the anode 4H + (aq) + 4e - is the hydrogen generated in → 2H2 response It is ready.
그러나 상기와 같은 물의 가수분해에 의하여 오존에 의한 차내 부식이나 대기의 오염, 그리고 산소와 수소의 화학반응에 의한 폭발과 불필요하게 전기 에너지를 소모시킨다는 문제점이 있었다.However, due to the hydrolysis of water as described above, there was a problem in that corrosion of the vehicle due to ozone, pollution of the atmosphere, explosion due to chemical reaction of oxygen and hydrogen, and unnecessary consumption of electric energy.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로 고급 배터리에는 미량의 금속을 넣거나 전압의 양을 조절하여 가수분해가 최저로 일어날 수 있도록 유도하고 있지만, 가수분해 반응이 전압이 충전반응의 전압보다 낮기 때문에 가수분해 반응을 없앤다는 것은 거의 불가능하다.Therefore, as a means to solve the above problems, high-quality batteries are put in a small amount of metal or by adjusting the amount of voltage to induce the lowest hydrolysis, but because the hydrolysis reaction voltage is lower than the voltage of the charging reaction It is almost impossible to eliminate the hydrolysis reaction.
그리고 배터리에 충전된 전압을 유지시키기 위하여 발전기에서 나오는 전원을 배터리와 계속 연결하고 있어야 하는데, 충전이 완료된 상태에서 공급되는 전기 에너지는 물의 가수분해에 쓰여지기 때문에 배터리에 악영향을 미치게 되어, 이를 방지하기 위한 여러 수단이 강구되고 있으나, 만족할만한 성과를 얻지 못하고 있다.In order to maintain the voltage charged in the battery, the power from the generator must be continuously connected to the battery. The electric energy supplied while the battery is fully charged is used to hydrolyze the water, thereby adversely affecting the battery. Many measures are being taken, but no satisfactory results are obtained.
또한, 상기의 가수분해에 의하여 발생되는 가스를 유용하게 이용하지 못함으로써, 에너지를 무의미하게 소모하고 있는 실정이다.In addition, since the gas generated by the hydrolysis is not usefully used, energy is consumed insignificantly.
즉, 배터리의 충전이 완료된 상태에서 가수분해 반응에 의하여 발생되는 산소의 양을 패러데이 법칙(Faraday's Law)에 의하여 살펴보면, 석출된 질량+(전류*시간*원자량)/(패러데이 상수*이온전하)이므로 출력전압이 13.5V이고, 전류가 75A[C.s-1]인 통상적인 자동차용 발전기라고 가정할 때, 75C.s-1*3600s=2.7*105C이므로 전자(e-)몰 (mole)수=(2.7*105C)/(96500C.mole-1)=2.8mole이 된다.In other words, the amount of oxygen generated by the hydrolysis reaction in the state where the battery is fully charged by Faraday's Law is that the precipitated mass + (current * time * atomic weight) / (Faraday constant * ion charge) output voltage is 13.5V, and the current is 75A [Cs -1] is conventional to assume that the generators for cars, 75C.s -1 * 3600s = 2.7 * 10 5 C because electron (e -) can mol (mole) = (2.7 * 10 5 C) / (96500C.mole -1 ) = 2.8mole
그리고 양극의 산소 분해 화학식이 상기한 바와 같이 2H20→O2+4H++4e-이므로 산소분자 1몰(mole)을 만들기 위하여 전자(e-) 4몰(mole)이 필요하므로, 상기 배터리에서 발생되는 산소의 몰수는 2.8/4=0.7mole이 된다.Since the oxygen decomposition formula of the anode is 2H 2 0 → O 2 + 4H + + 4e − as described above, 4 mol of electrons (e − ) are required to make 1 mole of oxygen molecules. The number of moles of oxygen generated at 2.8 / 4 = 0.7 mole.
그리고 1mole의 기체는 1기압으로 22.4ℓ의 체적을 갖게 되는 바, 상기 배터리로부터 생성되는 산소는 0.7*22.4=15.6[ℓ/hr)가 된다.In addition, 1 mole of gas has a volume of 22.4 L at 1 atm, and the oxygen generated from the battery is 0.7 * 22.4 = 15.6 [l / hr).
상기에서와 같이 발전기에서 나오는 전력 전부를 이용하면 많은량의 산소가 생성되는데, 종래의 자동차에 있어서는 이의 산소를 유용하게 이용하지 못하고 외부로 방출함으로써, 전기 에너지를 불필요하게 소비하고 있었다.As described above, when all of the electric power from the generator is used, a large amount of oxygen is generated. However, in the conventional automobile, the oxygen is consumed unnecessarily, and the electric energy is consumed unnecessarily.
그리고 상기한 문제점 이외의 다른 분야 즉, 엔진에서는 연료를 완전 연소시킬 수 없기 때문에 매연과 HC 등의 미연소 가스가 배출되고, 또한 흡입공기의 대부분인 질소(H2)(70%)의 흡입으로 NOx 생성에 따른 환경오염의 문제점이 부각되어 이를 해결하기 위한 다각적인 연구가 이루어지고 있는 것이 현실이다.In other fields other than the above-mentioned problems, that is, the engine cannot completely burn fuel, so unburned gases such as soot and HC are discharged, and NOx is absorbed by inhalation of nitrogen (H 2 ) (70%), which is the majority of intake air. The problem of environmental pollution due to generation is highlighted, and the reality is that multifaceted studies have been made to solve this problem.
이러한 점을 종합하여 볼 때, 본 발명자는 배터리측에서 생성되는 산소와 수소를 억제하지 말고 이의 산소와 수소를 포집하여 연료를 연소시키는데 효율적으로 이용하는 것이 바람직할 것으로 인식하여 본 발명을 창출하게 되었다.Taken together, the present inventors realized that it would be desirable not to inhibit oxygen and hydrogen generated on the battery side, but to capture the oxygen and hydrogen thereof and use them efficiently to burn fuel, thereby creating the present invention.
따라서 본 발명은 배터리의 충전시 물의 가수분해에 의하여 생성되는 가스를 포집하여 필요에 따라 효율적으로 엔진의 연소실 및 차내에 공급하여 엔진의 출력 향상 배기가스를 저감시키고, 차내의 운전자와 승객의 건강을 보호할 수 있도록 하고 배터리를 관리하는데 많은 편리함을 제공할 수 있도록 한 자동차 배터리의 생성가스 재활용 시스템을 제공하려는데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention collects the gas generated by the hydrolysis of the water when the battery is charged and efficiently supplies it to the combustion chamber of the engine and the vehicle as needed to reduce the output power of the engine and to reduce the health of the driver and passenger in the vehicle. Its purpose is to provide a gas recycling system for automobile batteries that provides protection and provides a great deal of convenience in battery management.
이를 실현하기 위하여 배터리의 상측에 설치되어 에어밴트를 통하여 유출되는 산소와 수소를 포집하여 이의 산소와 수소를 무게차이에 의하여 상하로 분리하고, 분리되어진 수소와 산소를 무게차이에 의하여 상하로 분리하고, 분리되어진 수소와 산소를 압력 및 산소센서의 제어에 의하여 동작되는 솔레노이드 밸브의 개폐동작에 의하여 엔진의 흡기계동 및 제1가스 저장탱크로 각각 공급하는 가스 분리쳄버와; 상기 가스 분리쳄버로부터 분리 공급되는 산소를 1차로 저장하면서 산소에 포함되어 있는 수소를 무게 차이에 의해서 재분리하여 이에 분리된 수소 및 산소를 산소 및 압력센서에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브 및 콤프레서의 동작에 의하여 엔진의 흡기계통과 제2가스 저장탱크로 공급하는 제1가스 저장탱크와; 상기 제1가스 저장탱크로부터 공급되는 고농도의 산소를 일정한 압력으로 축적하면서 이에 축적된 산소를 산소 및 압력센서의 정보에 의한 ECU의 제어에 의하여 동작되는 솔레노이드 밸브의 동작에 의하여 엔진의 흡기계통과 차내로 공급하는 제2가스 저장탱크와; 운전석 대시보드에 설치되어 상기 제2가스 저장탱크에 저장된 산소의 농도와 그의 압력을 ECU의 정보에 의하여 운전자가 인식할 수 있도록 표시하는 표시장치로 구성되는 자동차 배터리에 생성가스 재활용 시스템을 제공함에 특징이 있다.In order to realize this, it collects the oxygen and hydrogen discharged through the air vent installed in the upper side of the battery, and separates the oxygen and hydrogen up and down by the weight difference, and separates the separated hydrogen and oxygen up and down by the weight difference. A gas separation chamber for supplying the separated hydrogen and oxygen to the intake pipe and the first gas storage tank of the engine by opening and closing the solenoid valve operated by the control of the pressure and the oxygen sensor; While storing oxygen supplied from the gas separation chamber as the primary, hydrogen contained in the oxygen is re-separated by weight difference, and the hydrogen and oxygen separated therefrom are operated in the operation of the solenoid valve and the compressor controlled by the oxygen and pressure sensor. A first gas storage tank supplied to the intake pipe of the engine and the second gas storage tank; Accumulation of the high concentration of oxygen supplied from the first gas storage tank at a constant pressure while the oxygen accumulated in this by the operation of the solenoid valve operated by the control of the ECU by the information of the oxygen and the pressure sensor, the intake pipe and the inside of the engine A second gas storage tank to be supplied to the tank; It provides a generated gas recycling system for a car battery which is installed on the driver's seat dashboard and configured to display the concentration of oxygen stored in the second gas storage tank and its pressure so that the driver can recognize it by the information of the ECU. There is this.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.
제1도는 본 발명에 의한 시스템의 구성도로서, 본 발명은 베터리(1)로부터의 발생된 가스가 가스분리 쳄버(10) 및 제1,2가스 저장탱크(20)(30)를 거쳐 엔진(2)의 흡기계통이나 차내로 공급될 수 있도록 연결되어 전자 제어장치(ECU)에 의하여 제어되도록 형성된다.1 is a configuration diagram of a system according to the present invention, in which the gas generated from the battery 1 is passed through the gas separation chamber 10 and the first and second gas storage tanks 20 and 30 to the engine ( It is connected to be supplied to the intake pipe or the vehicle of 2) is formed to be controlled by the electronic control unit (ECU).
즉, 배터리(1)에 에어밴트(3)를 통하여 유출되는 가스 즉, 산소와 수소를 포집하는 가스 분리쳄버(10)는 제2도 내지 제5도에서 보인 바와 같이, 배터리(1)의 측부에 세워지는 수직부(11)와 상기 수직부(11)의 상부일측으로 돌출되는 수평부(12)로 형성되는 하나의 밀폐용기이다.That is, the gas separation chamber 10 which collects the gas flowing out of the battery 1 through the air vent 3, that is, oxygen and hydrogen, is the side of the battery 1, as shown in FIGS. 2 to 5. It is a sealed container formed of a vertical portion 11 and a horizontal portion 12 protruding toward one side of the upper portion of the vertical portion 11 to stand on.
이에따라 상기 수평부(12)가 배터리(1)의 상측으로 올려져 이의 선단 하측으로 형성되는 통공(13)이 배터리(1)의 에어밴트(3)와 동일선상으로 배치되어 배터리(1)를 배터리 트레이(4)에 고정시켜주는 홀딩바아(5)와 크로스 바아(56)의 체결에 의하여 고정이 이루어진다.Accordingly, the through-hole 13 formed by raising the horizontal portion 12 to the upper side of the battery 1 and being below the front end thereof is disposed in the same line as the air vent 3 of the battery 1, thereby replacing the battery 1 with the battery. The fixing is performed by fastening the holding bar 5 and the cross bar 56 to be fixed to the tray 4.
즉, 상기 가스 분리쳄버(10)의 고정수단으로는 여러 수단이 있겠으나 본 발명에서는 현재 배터리(1)를 고정하는데에 사용되는 공기의 홀딩바아(5)와 크로스 바아(6)를 이용한 것으로서, 홀딩 바아(5)에 크로스 바아(6)의 양선단부를 끼우고 체결너트(7)를 체결하는데 용이함을 위하여 수직부(11)의 상측 중앙부에 요입부(13)를 형성하였다.That is, there are various means for fixing the gas separation chamber 10, but in the present invention, the holding bar 5 and the cross bar 6 of air, which are currently used to fix the battery 1, are used. Concave portions 13 were formed in the upper center portion of the vertical portion 11 for easy fitting of the two ends of the cross bar 6 to the holding bar 5 and fastening the fastening nut 7.
그리고 상기 가스 분리쳄버(10)의 고정시에는 배터리(1)의 에어밴트(3) 부분을 제외한 그 주위의 수평부(12)와 배터리(1) 상면 사이에는 시일링 패널(14)과 그의 하부로 시일링(15)를 배치하여 완벽한 기밀이 유지되도록 하였다.When the gas separation chamber 10 is fixed, the sealing panel 14 and the lower portion thereof are disposed between the horizontal portion 12 and the upper surface of the battery 1 except the air vent 3 portion of the battery 1. Furnace seals 15 were placed to ensure complete airtightness.
또한, 상기 가스 분리쳄버(10)의 상측은 이의 적정위치에 배치된 압력센서(70)에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브(71)를 개재시켜 파이프(72)로 엔진(2)의 흡기계통에 연결되고, 하측부는 이의 적정위치에 배치된 산소센서(73)에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브(74)를 개재시켜 파이프(75)로 제1가스 저장탱크(20)의 중간부에 연결된다.In addition, the upper side of the gas separation chamber 10 is connected to the intake pipe of the engine 2 by a pipe 72 via a solenoid valve 71 controlled by a pressure sensor 70 disposed at an appropriate position thereof. The lower portion is connected to the middle portion of the first gas storage tank 20 by a pipe 75 via a solenoid valve 74 controlled by an oxygen sensor 73 disposed at an appropriate position thereof.
이에따라 배터리(1)로부터 발생된 수소와 산소와 가스분리쳄버(10)에 유입되면, 이의 가스는 분자의 무게 차이에 의하여 분리되는 것으로서, 수소분자에 비하여 16정도로 무거운 산소분자는 하측으로 가라앉으면서 축적되고, 수소는 상측으로 떠올라 축적된다.Accordingly, when the hydrogen and oxygen generated from the battery 1 are introduced into the gas separation chamber 10, the gas is separated by the difference in the weight of the molecules, and the oxygen molecules, which are about 16 degrees heavier than the hydrogen molecules, sink to the lower side. It accumulates, and hydrogen rises and accumulates upwards.
이와 같이 산소와 수소가 무게 차이에 의하여 상하 분리되어 축적이 이루어지고, 그의 축적 압력이 일정압(약 1.5기압) 이상으로 높아지면 압력센서(70)가 이를 감지하여 솔노이드 밸브(71)를 열어주어 수소를 엔진(2)의 흡기계통으로 공급하여 주게 되며, 나머지의 산소는 그의 농도가 일정수준 이상으로 되면 산소센서(73)인 이를 감지하여 솔레노이드 밸브(74)를 열어줌으로써, 고순도의 산소만을 제1가스 저장탱크(10)로 보내게 된다.As described above, oxygen and hydrogen are separated and accumulated by the difference in weight, and when the accumulation pressure rises above a predetermined pressure (about 1.5 atm), the pressure sensor 70 detects this and opens the solenoid valve 71. The hydrogen is supplied to the intake pipe of the engine 2, and the remaining oxygen detects the oxygen sensor 73 when the concentration is above a certain level, and opens the solenoid valve 74, so that only high purity oxygen is provided. It is sent to the first gas storage tank (10).
상기 가스 분리쳄버(10)에서 보내지는 제1가스 저장탱크(20)는 하나의 커다란 밀폐용기로서, 상측부는 산소센서(76)에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브(77)를 개재시킨 파이프(78)로서 상기 가스 분리 탱크(10)의 상측 연결파이프(72)와 연결되고, 하측부는 압력센서(79)에 의하여 제어되는 콤프레셔(80)을 개재시킨 파이프(81)로 제2가스 저장탱크(30)의 상측에 연결된다.The first gas storage tank 20 sent from the gas separation chamber 10 is one large hermetically sealed container, and the upper portion is a pipe 78 having a solenoid valve 77 controlled by an oxygen sensor 76. It is connected to the upper connection pipe 72 of the gas separation tank 10, the lower portion of the second gas storage tank 30 by a pipe 81 via the compressor 80 controlled by the pressure sensor 79. It is connected to the upper side.
따라서 제1가스 저장탱크(20)에서는 중간부를 통하여 유입되는 산소가 다시 이에 미량으로 포함되어 있는 수소와 무게 차이에 의하여 재 분리가 이루어지게 되며, 이에 유입된 산소는 산소센서(76)에 의하여 그 농도가 감지되어 일정 농도 이하이면 상측의 솔레노이드 밸브(77)를 열어 수소가 산소와 함께 파이프(78)를 타고 흡기계통으로 유입된다.Therefore, in the first gas storage tank 20, the oxygen introduced through the middle part is again separated by the weight difference with the hydrogen contained in the trace amount, and the oxygen introduced therein is carried out by the oxygen sensor 76. When the concentration is detected and below a certain concentration, the solenoid valve 77 on the upper side is opened, and hydrogen is introduced into the intake pipe through the pipe 78 together with oxygen.
그리고 나머지의 산소가 그의 저장 압력(약 1.2기압)이 일정 이상으로 상승되면 압력센서(79)에서 이를 감지하여 콤프레셔(80)를 동작시켜 산소를 제2가스 저장탱크(30)으로 보내어 저장하게 된다.When the remaining oxygen is raised above a certain storage pressure (about 1.2 atm), the pressure sensor 79 detects this and operates the compressor 80 to send oxygen to the second gas storage tank 30 for storage. .
상기 제1가스 저장탱크(20)에서 미량의 수소를 재 분리하는 것은 제2가스 저장탱크(30)에서 압축이 이루어지더라도 수소와 산소가 반응하여 물을 만드는 폭발적 반응이 발생하는 것을 방지하고자 하는 것이다.Re-separation of trace amounts of hydrogen from the first gas storage tank 20 is intended to prevent the explosion of hydrogen and oxygen to make water even when compressed in the second gas storage tank 30 to produce water. will be.
그렇다고하여 제2가스 저장탱크(30)로 저장되는 산소가 순수 산소라는 것을 의미하는 것은 아니며, 단지 수소의 양이 아주 미량이어서 폭발적 반응이 일어나지 않을 정도라는 것을 의미한다.This does not mean that the oxygen stored in the second gas storage tank 30 is pure oxygen, but only means that the amount of hydrogen is very small so that an explosive reaction does not occur.
그리고 상기의 제2가스 저장탱크(30)는 상기 제1가스 저장탱크(20)와 같이 동일한 밀폐용기로서 그의 상하부는 ECU에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브(82)(83)가 개재된 파이프(84)(85)로 엔진(2)의 흡기계통과 차내로 연결되어지되, 상기 하측의 파이프(85)에는 필터(86)와 방향제(87)가 개재 설치되며, 제2가스 저장탱크(30)의 중간부 상하측에는 이의 산소농도와 압력을 감지하여 이의 정보를 ECU로 보내어 주는 산소센서(88)와 압력센서(89)가 설치된다.In addition, the second gas storage tank 30 is the same sealed container as the first gas storage tank 20, the upper and lower parts of the pipe 84 is interposed between the solenoid valves 82, 83 controlled by the ECU Is connected to the intake pipe of the engine 2 to the vehicle (85), the filter (86) and the fragrance 87 is installed in the lower pipe (85), the middle of the second gas storage tank (30) Oxygen sensor 88 and pressure sensor 89 for sensing the oxygen concentration and pressure of the upper and lower sides to send its information to the ECU is installed.
이에따라 ECU에서는 제2가스 저장탱크(30)의 산소농도와 압력을 측정하여 운전석의 대시보드에 설치된 표시장치(90)에 표시하게하여 운전자가 항시 이를 인식할 수 있도록 하고, 냉시동시나 엔젠(2)의 조건과 축적된 산소의 양을 비교 판단하여 솔레노이드 밸브(82)를 동작시키면서 최적량의 산소를 엔진(2)에 공급하게 된다.Accordingly, the ECU measures the oxygen concentration and the pressure of the second gas storage tank 30 and displays it on the display device 90 installed on the dashboard of the driver's seat so that the driver can always recognize it. The optimum condition is supplied to the engine 2 while the solenoid valve 82 is operated by comparing and determining the condition of) and the amount of accumulated oxygen.
또한, ECU는 차내의 산소농도를 산소센서(91)로 감지하여 운전자에게 표시장치(90)를 통하여 알려주어 운전자가 산소 공급버튼(92)을 누르면, 하측의 솔레노이드 밸브(93)를 열어주어 제2가스 저장탱크(30)내의 산소가 필터(86)에 의하여 정화되고 방향제(87)의 향기를 포함한채 차내로 유입되게 함으로써, 쾌적한 실내공기를 유지할 수 있도록 하였다.In addition, the ECU detects the oxygen concentration in the vehicle with the oxygen sensor 91 and informs the driver through the display device 90. When the driver presses the oxygen supply button 92, the ECU opens the solenoid valve 93 on the lower side. Oxygen in the two-gas storage tank 30 is purified by the filter 86 and introduced into the vehicle with the fragrance of the fragrance 87, thereby maintaining comfortable indoor air.
그리고 상기의 ECU에는 산소를 엔진(2)의 흡기계통에 공급하지 않고자 할 때 운전자의 임의로 산소공급을 제한할 수 있는 버튼(93)이 차내의 운전석에 배치된다.In the ECU, a button 93 is provided in the driver's seat in the vehicle to limit oxygen supply of the driver arbitrarily when oxygen is not supplied to the intake cylinder of the engine 2.
이상의 실시예에서와 같이 본 발명에 의한 재활용 시스템에 있어서는 배터리(1)의 충전시에 발생되는 수소는 연속적으로 엔진(2)의 흡기계통에 공급되고, 산소는 ECU의 제어에 따라 필요시 마다 엔진에 공급됨으로써, 연소 효율을 극대화하여 엔진의 출력을 향상시키고, 배기 가스의 저감에 효율적으로 이용할 수 있는 것이며, 또한 필요에 따라 차내의 산소를 공급하여 쾌적한 실내공기를 유지하여 운전자 및 탑승자의 건강을 지켜줄 수 있게 된다.In the recycling system according to the present invention as in the above embodiment, hydrogen generated when the battery 1 is charged is continuously supplied to the intake pipe of the engine 2, and oxygen is supplied to the engine whenever necessary under the control of the ECU. It can be used to maximize the combustion efficiency, improve the engine output, and effectively use it to reduce the exhaust gas.In addition, if necessary, oxygen in the car can be supplied to maintain comfortable indoor air to keep drivers and passengers healthy. You will be protected.
그리고 상기와 같이 본 발명의 시스템에서는 물 증발쳄버(40)와 증류수 응축쳄버(50)로 구성되는 배터리(1)의 증류수 공급수단을 구비하였다.As described above, the system of the present invention includes the distilled water supply means of the battery 1 including the water evaporation chamber 40 and the distilled water condensation chamber 50.
즉, 증류수 공급수단을 구성하는 물 증발쳄버(40)는 제6도에서 보인 바와 같이 중앙부 저면이 상측으로 요입되고 이에 탄발부재(41)를 지지대(42)에 고정되는 하부케이스(43)와, 상기 하부케이스(43)의 상측을 덮어줌과 동시에 이에 발생된 수증기를 증류수 응축쳄버(50)로 보내주는 파이프(94)가 연결되는 덮개부(44)로 형성된다.That is, the water evaporation chamber 40 constituting the distilled water supply means has a lower case 43 in which the bottom surface of the central portion is recessed upwards and the carbonizing member 41 is fixed to the support 42 as shown in FIG. The cover portion 44 is connected to the upper portion of the lower case 43 and at the same time the pipe 94 is connected to send the steam generated to the distilled water condensation chamber (50).
상기 하부케이스(43)와 지지대(42)사이에 탄발부재(41)를 개재시킨 것은 차량의 주행 진동에 물 증발쳄버(40)가 잘 견딜 수 있도록 하기 위한 것이며, 그의 고정수단은 제8도(a)(b)에서 보인바와 같이 하부 케이스(43)의 중심부로부터 하향 입설되는 홀딩바아(45)의 하단부를 지지대(42)에 관통시키고, 그의 하측에서 홀더(46)로 고정한 구성이다.Interposed between the lower case 43 and the support 42, the elastic member 41 is to allow the water evaporation chamber 40 to withstand the traveling vibration of the vehicle well, its fixing means is shown in FIG. As shown in a) (b), the lower end part of the holding bar 45 which enters downward from the center of the lower case 43 penetrates through the support 42, and is fixed by the holder 46 below.
상기 홀더(46)는 양측의 파지부(47)를 두고 그의 중앙부가 환형으로 형성되는 탄성 와이어(48)를 형성하여 양측의 파지부(47)를 가압하면 탄성와이어(48) 사이가 크게 이격되고, 파지부(47)에 가했던 힘을 해지하면 탄성와이어(48)의 차체복원력에 의하여 축소되면서 홀딩바아(45)의 선단으로 형성된 요입홈(49)에 삽입되면서 고정되도록 하였다.The holder 46 has a grip portion 47 on both sides and forms an elastic wire 48 whose center portion is formed in an annular shape to press the grip portions 47 on both sides so that the elastic wires 48 are greatly spaced apart. When the force applied to the gripping portion 47 is released, the elastic body 48 is reduced by the body restoring force of the elastic wire 48 to be fixed while being inserted into the recessed groove 49 formed at the tip of the holding bar 45.
그리고 상기와 같이 구성되는 물 증발쳄버(40)는 엔진롬내에서 가장 열이 크게 분산되는 부위 즉, 배기매니폴드 덕트부위에 설치하게 되며, 이에 발생되는 열에 의하여 하부케이스(43)내로 저장되어 있는 물이 증발되어 이에 연결되는 증류수 응축쳄버(50)로 공급되어진다.In addition, the water evaporation chamber 40 configured as described above is installed at the site where the heat is most dispersed in the engine rom, that is, the exhaust manifold duct part, and the water stored in the lower case 43 by the heat generated therein. This is evaporated and supplied to the distilled water condensation chamber 50 connected thereto.
이와 같이 엔진(2)에서 발생되는 열에 의하여 물을 증발시키는 물 증발쳄버(40)의 재질로 열전도가 높은 금속재로 형성하는 것이 바람직하다.As described above, the water evaporation chamber 40 which evaporates the water by the heat generated by the engine 2 is preferably formed of a metal material having high thermal conductivity.
상기 물 증발쳄버(40)에서 공급되는 수증기를 응축시키는 증류수 응축쳄버(50)는 제5도 및 제6도에서 보인 바와 같이 가스 분리쳄버(10)의 평면부(12) 상측에 배치되는 밀폐용기로서, 내부의 상측 대각선 방향으로 흡열판(51)이 형성되어 상기 물 증발쳄버(40)로부터 공급되는 수증기가 이의 흡열판(51)과 접촉되면서 응축되도록 하였다.The distilled water condensation chamber 50 for condensing the water vapor supplied from the water evaporation chamber 40 is an airtight container disposed above the flat portion 12 of the gas separation chamber 10 as shown in FIGS. 5 and 6. As a heat absorbing plate 51 is formed in the upper diagonal direction, so that water vapor supplied from the water evaporation chamber 40 contacts with the heat absorbing plate 51 to condense.
그리고 상기 증류기 응축쳄버(50)의 하부에는 하측으로 입설되는 연결구(52)가 형성되어 이의 하측부가 가스 분리쳄버(10)의 수평부(12)를 관통하여 배터리(1)이 에어밴트(3)속으로 삽입됨과 동시에 상기 연결구(52)의 하단에는 배터리(1)의 전해액(8) 량에 따라 이를 개폐하는 플로트 밸브(53)가 형성된다.In addition, a lower portion of the still condensation chamber 50 is formed with a connection port 52 which is inserted downward, and the lower portion thereof penetrates the horizontal portion 12 of the gas separation chamber 10 so that the battery 1 is air vent 3. At the same time it is inserted into the bottom of the connector 52 is formed a float valve 53 for opening and closing it according to the amount of the electrolyte (8) of the battery (1).
상기 플로트 밸브(53)는 제7도(a)(b)에서 도시한 바와 같이 연결구(52)의 내부에 상면으로 통공(54)이 형성되고 하측이 개구되어 이의 하단에 시일러(55)가 부착된 원통형의 홀딩캡(56)이 배치되고, 이의 홀딩캡(56) 내측에는 상측 중앙부로 동작봉(57)이 입설되는 플로트(58)가 결합된다.The float valve 53 has a through hole 54 formed in the upper surface of the connector 52 as shown in FIG. 7 (a) and (b), and the lower side of the float valve 53 opens the sealer 55 at the lower end thereof. An attached cylindrical holding cap 56 is disposed, and a float 58 into which the operating rod 57 is inserted into the upper central portion is coupled to the holding cap 56.
이에따라 배터리(2)내의 전해액(8)양이 많으면 플로트(58)가 부압에 의하여 상승되면서 제7도의 (a)와 같이 그의 상면이 홀딩캡(56)의 하단부를 폐쇄하게 되며, 배터리(2)의 전해액(8)이 규정치 이하로 떨어지면 플로트(58)가 하강하여 홀딩캡(58)의 하부를 개방함으로써, 증류수 응축쳄버(50)에 저장되어 있던 증류수가 배터리(2)내로 공급된다.Accordingly, when the amount of the electrolyte 8 in the battery 2 is large, the float 58 rises under negative pressure, and the upper surface thereof closes the lower end of the holding cap 56 as shown in FIG. 7A, and the battery 2 When the electrolyte solution 8 falls below the prescribed value, the float 58 descends to open the lower portion of the holding cap 58, so that distilled water stored in the distilled water condensation chamber 50 is supplied into the battery 2.
또한, 증류수 응축쳄버(50)의 상측에는 압력 조절밸브(59)가 형성되어 응축쳄버(50) 내부가 일정기압 이상으로 상승되면 개방되어 폭발의 위험으로부터 배제할 수 있도록 하였으며, 또한, 레벨센서(60)가 부착되어 응축쳄버(50)내에 저장된 증류수의 양을 ECU를 통하여 운전석내의 표시장치(90)에 표시하여 줌으로써, 증류수의 부족시 운전자가 적기에 물 증발쳄버(40)에 물을 공급하여 수증기가 발생케하고 이의 수증기가 증류수 응축쳄버(50)에서 응축되어 증류수가 항상 일정한 양이 유지되도록 하였다.In addition, a pressure control valve 59 is formed on the upper side of the distilled water condensation chamber 50 to open when the inside of the condensation chamber 50 is raised above a predetermined atmospheric pressure so as to exclude the risk of explosion. 60) is attached to display the amount of distilled water stored in the condensation chamber 50 on the display device 90 in the driver's seat through the ECU, when the driver lacks distilled water in time to supply water to the water evaporation chamber 40 Steam was generated and its steam was condensed in the distilled water condensation chamber 50 so that distilled water was always maintained in a constant amount.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은 배터리로부터 발생되는 수소 및 산소를 효율적으로 이용함으로써, 연소효율을 높혀 엔진의 출력과 배기가스 저감의 효과를 얻을 수 있고, 필요에 따라 차내에 산소를 공급하여 쾌적한 상태를 유지할 수 있음과 동시에 배터리의 증류수 공급이 자동적으로 이루어지게하여 배터리의 관리하는데에 편리함을 제공할 수 있는 발명인 것이다.As described above, the system of the present invention efficiently utilizes hydrogen and oxygen generated from a battery, thereby increasing combustion efficiency and reducing engine output and exhaust gas. It is an invention that can maintain a comfortable state and at the same time provide a distilled water supply of the battery automatically to provide a convenient management of the battery.
Claims (7)
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| KR1019920017738A KR0119009B1 (en) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | Recycle system of exhaust gas for battery |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019920017738A KR0119009B1 (en) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | Recycle system of exhaust gas for battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0119009B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101123678B1 (en) * | 2010-01-13 | 2012-03-20 | 동서대학교산학협력단 | Metallic fuel cell |
-
1992
- 1992-09-28 KR KR1019920017738A patent/KR0119009B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101123678B1 (en) * | 2010-01-13 | 2012-03-20 | 동서대학교산학협력단 | Metallic fuel cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940008152A (en) | 1994-04-29 |
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