KR100675496B1

KR100675496B1 - 산소를 이용한 엔진의 연소장치

Info

Publication number: KR100675496B1
Application number: KR1020050004369A
Authority: KR
Inventors: 김영수
Original assignee: 김영수
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2007-01-29
Also published as: KR20060083091A

Abstract

본 발명은 자동차 및 선박용 엔진 등의 엔진의 연소실에 산소를 공급하여 연료의 연소효율을 높이는 산소를 이용한 엔진의 연소장치에 관한 것으로, 상세하게는 차량의 엔진룸 주변에 설치되는 에어필터와; 차량의 동력에 의해 구동되며, 상기 에어필터에 연결되어 에어필터를 경유한 공기를 압축시키는 메인 에어컴프레서와; 차량 하부의 전·후륜사이의 공간에 파이프형으로 길게 제작하여 설치되며, 상기 메인 에어컴프레서의 공기를 충전하는 에어탱크와; 상기 에어탱크의 후단에 부착되어 상기 에어탱크에 의해 압축된 공기에 포함된 수분을 제거하는 제1차 습기제거기와; 상기 제1차 습기제거기의 후단에 부착되어 엔진의 속도에 관계없이 충전된 공기를 적정압력으로 조절하여 IRS 자동산소발생기에 공급하는 공기압력조절밸브와; 상기 IRS 자동산소발생기에서 발생된 산소를 공급받아 저장하는 산소저압탱크와; 상기 산소저압탱크에 저장된 산소를 고압펌프를 통하여 공급받아 저장하는 산소고압탱크와; 상기 산소고압탱크의 후단에 부착되어 상기 산소고압탱크에 의해 압축된 산소에 포함된 수분을 제거하는 제2차 습기제거기; 및 상기 제2차 습기제거기의 후단에 부착되어 산소이송파이프를 통하여 공기흐름센서로 산소를 공급하는 산소압력조절밸브;를 포함하여 구비하되, 상기 공기흐름센서에 공급된 산소를 스로틀 밸브에 공급하고, 상기 스로틀 밸브에 공급된 산소를 서지탱크 및 흡기다기관을 거쳐서 연소실로 공급되고, 연소실에 공급된 산소는 분사된 연료와 혼합되어 점화전에 의해 연소됨으로써 연료의 연소효율을 높이게 되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 따르면 엔진의 연소실에 공기 대신에 산소를 우선 공급하여 완전 연소의 조건을 조성하여 연소함으로써 엔진의 출력향상과 연료의 절감 및 유해 배출가스의 저감을 위한 고효율 저연비 저공해 연소장치를 제공할 수 있다.

자동산소발생기, 질소, 산소, 희박연소엔진, 질소산화물, 일산화탄소, 탄화수소

Description

산소를 이용한 엔진의 연소장치{The burning apparatus of the engine using oxygen}

도 1은 IRS 자동산소발생기를 사용한 산소공급장치차량 배치 구성도

도 2는 IRS(Independent Rinse System) 자동산소발생기 구성도

도 3은 PSA(Presure Swing Adsorption) 자동산소발생기 구성도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10. 에어필터 20. 메인 에어컴프레서

30. 에어탱크 40. 제1차 수분제거장치

50. 공기압력조절밸브 60. IRS 자동산소발생기

70. 산소저압탱크 80. 제2차 수분제거장치

90. 산소고압탱크 100. 산소압력조절밸브

110. 산소이송파이프 120. 보조 축전지

130. 보조 DC 컴프레서 140. 공기고압펌프

본 발명은 산소를 이용한 엔진의 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 연소실에 공기 대신에 산소를 우선 공급하여 완전연소의 조건을 조성하여 연소시킴으로써 엔진의 출력향상과 연료와 절감 및 유해 배출가스를 저감하여 고효율, 저연비, 저공해를 성취한 산소를 이용한 엔진의 연소장치에 관한 것이다.

기존의 일반적인 엔진은 공기를 연소필수촉매로 사용하기 때문에 가솔린 엔진은 열효율이 약 25% ∼ 32%이며, 디젤엔진은 열효율이 약 35% ∼ 40% 정도로 나타나고 있다.

이러한 열효율을 높이기 위해서 각종 촉매를 첨가제로 사용하고 있으나 그 가격이 고가이거나 공해물질을 배출하는 문제가 있고, 또한 그 효율도 미미한 한계가 있어 엔진생산업체들은 새로운 엔진개발에 주력하고 있는 현실이다.

또한, 공기 대신에 산소를 연소실에 공급한다면 완전연소에 근접함으로써 열효율을 높이고 유해가스의 배출량이 적을 것이라는 것은 누구나 알고 있으나 구체적으로 어떻게 산소를 소요량만큼 공급할 수 있는지에 관해서는 합리적으로 제시하지 못하고 있는 실정이다.

이에 관하여 대기 중의 산소를 선택적으로 분리, 농축하는 장치로서 산소농축기(Oxygen Concentrator)가 의료용, 에어컨, 차량, 가정, 산업설비 등 다양한 분야에 이용되고 있다.

산소 농축을 위한 기술은 PSA, VSA, TSA, Membrane 등 다양한 방법이 있는데, 이 중 가장 보편화된 PSA(압력 순환 흡착, Pressure Swing Adsorption) 공정은 압력 변동을 통해 이종 기체의 혼합물에서 목표 기체를 흡착 분리하는 기술로 물리적인 흡착과 탈착 성질을 이용하므로 오염 물질을 발생하지 않고 안전하게 산소를 생산한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기체 분리의 PSA(Presure Swing Adsorption) 공정은 흡착제에 대한 여러 기체들의 흡착량이 다르다는 것에 기초하고 있는데, 제올라이트라는 흡착제를 두 개의 흡착탑에 넣고 공기를 압력을 가하여 주입하면 흡착 선택도가 높은 질소는 흡착되고 흡착 선택도가 낮은 산소는 선택적으로 분리되어 흡착과 탈착에 의한 재생과정의 반복에 의해 산소를 연속적으로 생산하는 공법이다.

그러나, 이 공법은 쌍탑(2 Bed) 구조이므로 부속장치와 많은 부품으로 조립되어 부피가 크고 중량이 무거우며 복잡하므로 설치공간의 문제가 있어 자동차 등에 적재자체가 곤란하고, 고장의 위험이 크며 흡·탈착 반복 교번방식이기 때문에 단위시간당 산소 생산량도 적고 가격도 고가이므로 자동차 등에 적용하기에는 적절하지 못한 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 자동차용 디젤엔진이나 선박용 디젤엔진 등은 높은 압축비 때문에 많은 양의 공기를 요하는데 IRS(Independent Rinse System) 공법을 응용하여 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 과정에서 질소는 대기 중에 방출하고 고효율로 발생된 산소는 엔진의 연소실에 공급하여 연료를 거의 완전 연소시킴으로써 엔진의 효율을 높이고, 연소에 무익한 질소를 압축하는데 소요된 동력 소모는 엔진의 회전력에 조력시킴으로써 고효율 저연비 저공해 엔진의 연소장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명에 의하여 가솔린 엔진이나 디젤 엔진에 산소를 우선공급하고 부족분은 일반 공기를 추가 공급함으로써 착화지연기간, 화염전파기간, 직접연소기간, 후 연소기간 등을 단축하여 엔진의 과열을 방지할 수 있으며, 배기가스의 온도를 하강시키고, 연료를 완전 연소시켜 엔진의 출력 및 열효율을 향상시키며, 배기가스 중 질소산화물(NOx), 일산화탁소(CO), 탄화수소(HC) 등의 유해가스 배출량을 감소시켜 결론적으로 고효율, 저연비, 저공해 연소를 성취시킬 수 있는 산소를 이용한 엔진의 연소장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 차량의 엔진룸 주변에 설치되는 에어필터와; 차량의 동력에 의해 구동되며, 상기 에어필터에 연결되어 에어필터를 경유한 공기를 압축시키는 메인 에어컴프레서와; 차량 하부의 전·후륜사이의 공간에 파이프형으로 길게 제작하여 설치되며, 상기 메인 에어컴프레서의 공기를 충전하는 에어탱크와; 상기 에어탱크의 후단에 부착되어 상기 에어탱크에 의해 압축된 공기에 포함된 수분을 제거하는 제1차 습기제거기와; 상기 제1차 습기제거기의 후단에 부착되어 엔진의 속도에 관계없이 충전된 공기를 적정압력으로 조절하여 IRS 자동 산소발생기에 공급하는 공기압력조절밸브와; 상기 IRS 자동 산소발생기에서 발생된 산소를 공급받아 저장하는 산소저압탱크와; 상기 산소저압탱크에 저장된 산소를 고압펌프를 통하여 공급받아 저장하는 산소고압탱크와; 상기 산소고압탱크의 후단에 부착되어 상기 산소고압탱크에 의해 압축된 산소에 포함된 수분을 제거하는 제2차 습기제거기; 및 상기 제2차 습기제거기의 후단에 부착되어 산소이송파이프를 통하여 공기흐름센서로 산소를 공급하 는 산소 압력 조절밸브를 포함하여 구비하되, 상기 공기흐름센서에 공급된 산소를 스로틀 밸브에 공급하고, 상기 스로틀 밸브에 공급된 산소를 서지탱크 및 흡기다기관을 거쳐서 연소실로 공급되고, 연소실에 공급된 산소는 분사된 연료와 혼합되어 점화전에 의해 연소됨으로써 연료의 연소효율을 높이게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 상기 정상적인 공기의 공급경로에 추가하여 별도의 산소이송파이프를 통하여 산소를 서지탱크(Surge Tank)에 직결 공급시켜 초 희박 연소를 시행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 상기 IRS 자동 산소발생기의 커버와, 산소저압탱크와, 산소고압탱크 및 산소이송파이프의 표면은 단열용 도료가 도장되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 보조 축전지와; 차량의 기동 시에는 수동으로 ON/OFF 시키고, 급가속 또는 등판 운전 시에는 자동으로 ON/OFF 시키도록 컴퓨터(ECU)와 연계되는 보조 DC모터 컴프레서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 IRS 자동 산소발생기를 사용한 산소공급 장치차량 배치 구성도이며, 도 2는 IRS(Independent Rinse System) 자동 산소발생기 구성도를 각각 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 에어필터(10)와, 메인 에어컴프레서(20)와, 에어탱크(30)와, 제1차 수분제거장치(40)와, 공기압력조절밸브(50)와, IRS 자동산소발생기(60)와, 산소저압탱크(70)와, 제2차 수분제거장치(80)와, 산소고압탱크(90))와, 산소압력조절밸브(100)와, 산소이송파이프(110)를 포함하여 구성된다.

상기 에어필터(10)는 차량의 엔진룸 주변에 설치되어 외부 공기를 걸러주며, 상기 메인 에어컴프레서(20)는 차량의 동력에 의해 구동되어 상기 에어필터(10)에 연결되어 에어필터(10)를 경유한 공기를 압축시키는 것이다.

상기 에어필터(10)와 메인 에어컴프레서(20)는 엔진 동력에 연계시키기 위해 엔진 주변에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 에어탱크(30)는 승용차의 경우에 엔진룸 주변에는 탑재설치 공간이 없으므로 차량 하부의 전·후륜사이의 공간에 파이프형으로 길게 제작하여 설치되며, 상기 메인 에어컴프레서(20)의 공기를 충전하는 것이다.

상기 제1차 수분제거장치(40)는 상기 에어탱크(30)의 후단에 부착되어 상기 에어탱크(30)에 의해 압축된 공기에 포함된 수분을 제거한다.

상기 공기압력조절밸브(50)는 파이프를 통하여 에어컴프레서에서 압축공기를 공급받는 것으로서, 상기 1차 수분제거장치(40)의 후단에 부착되어 엔진의 속도에 관계없이 충전된 공기를 적정압력으로 조절하여 IRS 자동산소발생기(60)에 공급한다.

여기서 상기 IRS 자동산소발생기(60)는 공기를 질소와 산소로 분리시키는 장치이다.

상기 IRS 자동산소발생기(60)에서 발생된 산소는 산소저압탱크(70)로 보낸다.

상기 산소저압탱크(70)는 상기 IRS 자동산소발생기(60)에서 발생된 산소를 공급받아 저장하는 곳이다.

상기 산소저압탱크(70)에 저장된 산소는 고압펌프를 통하여 산소고압탱크(90))로 보낸다.

여기서 상기 산소저압탱크(70)는 에어탱크(30)와 마찬가지로 파이프형으로 길게 제작하여 차량의 전·후륜사이의 공간에 설치되고, 산소고압탱크(90))도 산소저압탱크(70)와 같은 형으로 제작되어 설치된다.

이 때 상기 산소저압탱크(70)와 산소고압탱크(90)) 사이에는 고압에어펌프(140)가 설치되고, 산소고압탱크(90)) 후단에는 제2차 수분제거장치(80)가 설치된다.

상기 제2차 수분제거장치(80)는 상기 산소고압탱크(90))에 의해 압축된 산소에 포함된 수분을 제거하는 것이다.

상기 산소압력조절밸브(100)는 상기 제2차 수분제거장치(80)의 후단에 부착되어 산소이송파이프(110)를 통하여 공기흐름센서로 산소를 공급한다.

이와 같이 상기 공기흐름센서에 공급된 산소는 스로틀 밸브에 공급되고, 상기 스로틀 밸브에 공급된 산소는 서지탱크 및 흡기다기관을 거쳐서 연소실로 공급된다.

따라서 연소실에 공급된 산소는 분사된 연료와 혼합되어 점화전에 의해 연소 됨으로써 연료의 연소효율을 높이게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따르면 기동 시와 급가속 및 등판 운전 시에는 압축공기의 부족으로 산소발생량이 부족하므로 보조축전지(120) 및 보조 DC모터 컴프레서(130)가 설치되는 것이 바람직하다.

이 때 보조 DC모터 컴프레서(130)는 차량의 기동 시에는 수동으로 ON/OFF 시키고, 급가속 또는 등판 운전 시에는 자동으로 ON/OFF 시키도록 컴퓨터(ECU)와 연계시킨다.

상기 보조 축전지(120)와 보조 DC 컴프레서(130)는 차량의 뒤 트렁크 내에 탑재 설치되는 것이 바람직하고 여기서 압축된 공기는 에어탱크(36)로 보내어진다.

또한, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따르면 IRS 자동산소발생기(60)는 작동하는데 있어 적정온도가 -15 ℃ ∼ 45 ℃ 사이이므로 IRS 자동산소발생기(60)의 커버와 산소저압탱크(70)와 산소고압탱크(90)) 및 산소이송파이프(110) 등의 표면에 단열용 특수도료를 도장하여 폭서지역이나 혹한지역 또는 하절기와 동절기에도 외부환경에 영향을 적게 받도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 LPG 차량의 경우에는 있어서 엔진 자체가 LPG 가스에 적합하게 설계되어 있으므로 연소과정에 있어서 공기공급량을 가솔린엔진보다 10% 정도 중량 공급하여야하고, LPG가스는 연소효율이 좋으므로 산소를 공급하여 희박연소를 시킴으로써 더 높은 출력을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 선박용이나 기타 육 상용 대형 디젤엔진의 경우에 있어서는 IRS 자동산소발생기(60)의 대형 또는 초대형을 사용하여도 차량과는 달리 설치 장소나 중량 등에 크게 구애받지 않으므로 더욱 광범위하게 효과적으로 사용할 수가 있다.

그 예로서 동력 10.7 kw인 대형 컴프레서 경우에는 분당 160 ℓ의 산소가 발생되므로 선박 등에 탑재설치가 가능하다. 한편 IRS 자동산소발생기(60) 모델 RAK-U03R/SUPER형의 경우 에 있어서는 동력 1.4 kw(약 2 마력) 컴프레서를 가동하면 순도 80 % ± 3 %의 산소를 분당 24 ℓ ± 1.5 ℓ가 발생되고, 총 중량은 110 kg이므로 중형차 이상의 승용차에도 탑재설치가 가능한 것이다.

또한, 동력 2kw 컴프레서를 가동하면 순도 80 % ± 3 %의 산소를 분당 32 ℓ가 발생되므로 이도 차량에 탑재설치가 가능하다.

여기서 자동차 엔진이나 선박용 디젤엔진 등의 첨단 기술이나 작동원리에 관한 사항과 배출가스의 독성이나 환경영향 등에 대해서는 공지의 기술이므로 기재를 생략한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 IRS 자동산소발생기(60)를 차량이나 선박 등에 탑재 설치하고 차량엔진이나 선박 보조엔진 등의 동력을 이용하여 공기를 압축하고 공기 중의 질소와 산소를 분리하여 질소는 대기 중에 방출하고 산소는 산소저압탱크(70)에 수집저장하고 이것을 고압펌프로 산소고압탱크(90))에 충전하여 자동차용 가솔린 엔진이나 LPG 엔진의 공기흐름센서에 연통시켜서 스로틀 보디의 스로틀 밸브를 통하여 서지 탱크에 유입시켜 흡기다기관에 분배시킨다.

따라서 산소의 흡입과 연로의 분사, 점화 등의 과정은 기존의 컴퓨터(ECU)에 의해 제어되고, 부족한 산소량은 기존의 공기과급기를 통해 일반정화공기로서 보충 공급되는 것이다.

가솔린 엔진이나 LPG 엔진의 경우에는 희박연소엔진(Lean Burn Engine)을 주 대상으로 한다.

자동차용 디젤 엔진이나 선박용 디젤엔진 등은 높은 압축비 때문에 많은 양의 공기를 요하므로 산소를 우선 공급하고 부족분은 일반 공기를 공급함으로써 착화지연기간, 화염전파기간, 직접연소기간, 후 연소기간 등을 단축시킴으로써 배기가스의 온도를 하강시키고 엔진과열을 방지하고 열효율을 높이게 되는 것이다.

이상과 같이 가솔린 엔진이나 디젤 엔진에 산소를 공급함으로써 연료를 완전 연소시키고 엔진 과열을 방지하여 열효율을 높이며 배기가스 중 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등의 유해가스의 배출량을 감소시키게 된다.

다음은 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치의 효과를 체득하기 위하여 다음과 같은 엔진시험을 행하였다.

우선 배기량 1980cc의 폐차용 가솔린 차량을 이용하여 엔진룸 본넷을 열어놓고 서지 탱크(Surge Tank)에 드릴로 구멍을 뚫어 탭을 낸 다음 닛뿔을 꽂고 여기에 산소호스를 연결하였다.

이어 자동차의 시동을 건 다음 가속기 페달을 밟아 RPM 2000에 고정시켜놓고 산소통 밸브를 서서히 개봉하여 산소를 서지탱크에 유입시킨다.

이 때, RPM이 2000에서 서서히 상승하여 산소통 밸브를 완전 개방한 경우에 는 RPM이 2700으로 상승하였다.

또한, 산소통 밸브를 완전히 닫아 산소공급을 중단했을 때에는 RPM이 다시 2000으로 회귀하였다.

여기서, 배기가스는 RPM 2000시의 매연상태보다는 RPM 2700시에 오히려 검은 연기가 거의 나오지 않음을 알 수 있었다.

즉, 이와 같은 엔진시험은 공기가 정상적으로 공급되는 연소실에 추가로 산소를 공급하여 희박연소시험을 한 것이며, 저부하시의 희박연소운전의 연료개선 효과가 11% ∼ 12 % 라는 문헌을 참조하여 볼 때 본 건 시험에서는 연료개선효과가 저부하시에는 35 % 이었고, 고 부하에서는 15 % 정도 나타남을 유추 할 수 있었다.

즉, 일반적인 엔진에서 가솔린 엔진은 공기 대 연료 혼합비를 14.7 : 1, LPG 엔진은 15.6 : 1 정도를 적정 혼합비로 하고 있으나, 희박연소엔진(Lean Burn Engine)의 혼합비는 22 ∼ 25 : 1 정도인데 이때의 연료 소비율 개선효과는 11% ∼ 12%로 알려져 있다.

그러나 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치를 사용하여 산소를 공급한 경우에 있어서는 30 ∼ 40 : 1의 초 희박 연소를 시켜도 쉽게 점화가 되며, 이 때 저 부하영역에서는 최대 35%, 고 부하에서는 15% 이상의 출력이 향상되는 것을 알 수 있다.

또한, 일반적으로 유해가스인 질소산화물(NOx)의 배출은 16 ∼ 18 : 1의 혼합기 연소 시에 가장 배출량이 많고, 22 : 1의 희박연소 시에는 급격히 감소하며, 화염 전파 시 연소실의 온도가 2000℃를 상회하지 않으면 30 ∼ 40 : 1의 초 희박 연소 시에도 급격히 증가되지 않고, 희박연소 시에는 일산화탄소(CO)는 감소된다.

따라서 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 연료를 완전 연소시켜 엔진의 출력 및 열효율을 향상시키며, 유해가스 배출량을 감소시켜 결론적으로 고효율, 저연비, 저공해 연소를 성취시킬 수 있는 유익한 발명인 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 산소를 이용한 엔진의 연소장치는 자동차용 디젤엔진이나 선박용 디젤엔진 등은 높은 압축비 때문에 많은 양의 공기를 요하는데 IRS(Independent Rinse Sytem) 공법을 응용하여 공기중의 질소와 산소를 분리하는 과정에서 질소는 대기 중에 방출하고 고효율로 발생된 산소는 엔진의 연소실에 공급하여 연료를 거의 완전 연소시킴으로써 엔진의 효율을 높이고, 연소에 무익한 질소를 압축하는데 소요된 동력 소모는 엔진의 회전력에 조력시킴으로써 종래의 PSA 공법의 압력순환 흡착공정을 획기적으로 개선한 단 탑형 구조로 소형 경량화 하여 차량 등에 탑재가능하며, 견고하고 안정된 설계가 가능한 저소음 전천후 가동방식을 구현하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하여 가솔린 엔진이나 디젤 엔진에 산소를 우선 공급하고 부족분은 일반 공기를 추가 공급함으로써 착화지연기간, 화염전파기간, 직접연소기간, 후 연소기간 등을 단축하여 엔진의 과열을 방지할 수 있으며, 배기가스의 온도를 하강시키고, 연료를 완전 연소시켜 엔진의 출력 및 열효율을 향상시키며, 배기가스 중 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등의 유해가스 배출량을 감소시켜 결론적으로 고효율, 저연비, 저공해 연소를 성취시키는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

차량의 엔진룸 주변에 설치되는 에어필터와;

차량의 동력에 의해 구동되며, 상기 에어필터에 연결되어 에어필터를 경유한 공기를 압축시키는 메인 에어컴프레서와;

차량 하부의 전·후륜사이의 공간에 파이프형으로 길게 제작하여 설치되며, 상기 메인 에어컴프레서의 공기를 충전하는 에어탱크와;

상기 에어탱크의 후단에 부착되어 상기 에어탱크에 의해 압축된 공기에 포함된 수분을 제거하는 1차 수분제거장치와;

상기 제1차 수분제거장치의 후단에 부착되어 엔진의 속도에 관계없이 충전된 공기를 적정압력으로 조절하여 IRS 자동산소발생기에 공급하는 공기압력조절밸브와;

상기 IRS 자동산소발생기에서 발생된 산소를 공급받아 저장하는 산소저압탱크와;

상기 산소저압탱크에 저장된 산소를 고압펌프를 통하여 공급받아 저장하는 산소고압탱크와;

상기 산소고압탱크의 후단에 부착되어 상기 산소고압탱크에 의해 압축된 산소에 포함된 수분을 제거하는 제2차 습기제거기; 및

상기 제2차 습기제거기의 후단에 부착되어 산소이송파이프를 통하여 공기흐름센서로 산소를 공급하는 산소압력조절밸브를 포함하여 구비하되, 상기 공기흐름 센서에 공급된 산소를 스로틀 밸브에 공급하고, 상기 스로틀 밸브에 공급된 산소를 서지탱크 및 흡기다기관을 거쳐서 연소실로 공급되고, 연소실에 공급된 산소는 분사된 연료와 혼합되어 점화전에 의해 연소됨으로써 연료의 연소효율을 높이게 되는 것을 특징으로 하는 산소를 이용한 엔진의 연소장치.
제1항에 있어서,

상기 압력조절밸브에는 산소이송파이프가 구비되어 스로틀 밸브에 산소를 유입시키고, 공기흐름센서로부터 유입된 공기와 혼합되어, 서지탱크에 공급시킴으로써 희박연소기관의 희박연소 내지 초희박 연소를 시행하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용한 엔진의 연소장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 IRS 자동산소발생기의 커버와, 산소저압탱크와, 산소고압탱크 및 산소이송파이프의 표면은 단열용 도료가 도장되어 있는 것을 특징으로 하는 산소를 이용한 엔진의 연소장치.
제1항에 있어서,

보조축전기와;

차량의 기동시에는 수동으로 ON/OFF시키고 급가속 또는 등판운전시에는 자동으로 ON/OFF 시키도록 컴퓨터(ECU)와 연계되며, 상기 메인에어컴프레서로부터 에어탱크로 이어지는 파이프에 병렬로 연결되는 보조 DC모터 컴프레서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소를 이용한 엔진의 연소장치,