KR100861083B1

KR100861083B1 - A fuel tank of diesel engine having a bubble making apparatus

Info

Publication number: KR100861083B1
Application number: KR1020060126239A
Authority: KR
Inventors: 최정황; 이성욱
Original assignee: 씨엠씨(주)
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-09-30
Also published as: KR20080054092A

Abstract

본 발명은 기포 발생 장치를 갖는 디젤 기관의 연료 탱크에 관한 것으로, 디젤 기관의 연소 효율을 높이고 배기 가스에 포함된 입자성 물질의 양을 줄이기 위하여, 디젤 기관의 연료 탱크에 있어서, 외부 공기를 압축하여 급기관으로 이동시키는 압축 펌프; 상기 압축 펌프에 의해 압축된 공기를 상기 연료 탱크 내부에 결합된 기포 발생 수단까지 이동시키는 경로를 제공하는 급기관; 및 상기 연료 탱크의 하부에 결합되고, 상기 급기관을 통해 이동된 공기를 연료 탱크 내부로 배출하는 기포 발생 수단;을 포함하는 기포 발생 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel tank of a diesel engine having a bubble generator, and to improve the combustion efficiency of a diesel engine and to reduce the amount of particulate matter contained in the exhaust gas, in the fuel tank of the diesel engine, the external air is compressed. Compression pump for moving to the air supply pipe; An air supply pipe for providing a path for moving the air compressed by the compression pump to bubble generation means coupled to the fuel tank; And a bubble generating unit coupled to a lower portion of the fuel tank and configured to discharge air moved through the air supply pipe into the fuel tank.

디젤 기관, 디젤유, 유화, 기포, 연소 효율, 배기 가스 Diesel engine, diesel oil, emulsification, air bubbles, combustion efficiency, exhaust gas

Description

A fuel tank of diesel engine having a bubble making apparatus

도1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크의 투시도이다.1 is a perspective view of a fuel tank according to an embodiment of the present invention.

도2는 도1의 A 부분의 요부 확대 사시도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of main parts of part A of FIG. 1;

도3은 도1의 B 부분의 확대도이다.3 is an enlarged view of a portion B of FIG. 1.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

50: 디젤유 100: 연료 탱크50: diesel oil 100: fuel tank

110: 탱크 몸체 112: 급유관110: tank body 112: oil supply pipe

114: 배유관 116: 압력 조절 밸브114: drain pipe 116: pressure regulating valve

150: 기포 발생 장치 152: 급기관150: bubble generator 152: air supply pipe

154: 기포 156: 압축 펌프154: bubble 156: compression pump

160: 기포 발생 수단 몸체 162: 기포 발생판160: bubble generating means body 162: bubble generating plate

164: 기포 발생구164: bubble generation port

본 발명은 기포 발생 장치를 갖는 디젤 기관의 연료 탱크에 관한 것으로, 보 다 상세하게는 디젤 기관의 연소 효율을 높이고 배기 가스에 포함된 입자성 물질의 양을 줄이기 위한 연료 탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel tank of a diesel engine having a bubble generator, and more particularly to a fuel tank for increasing the combustion efficiency of the diesel engine and to reduce the amount of particulate matter contained in the exhaust gas.

내연 기관의 하나인 디젤 기관의 연소 기기는 신린더에 빨아들인 공기를 압축하여 높은 압력과 온도로 변화시킨 뒤, 연료를 분사시켜 연소함으로써 연소되는 가스의 팽창을 이용하여 피스톤을 움직여 동력을 얻는 장치이다. 이와 같은 연소 기기에는 중유나 경유 등이 사용되었다.The combustion device of a diesel engine, one of the internal combustion engines, is a device that obtains power by moving a piston by using an expansion of a gas that is combusted by injecting and burning fuel by compressing the air sucked into the cylinder to a high pressure and a temperature. to be. Heavy oil, light oil, etc. were used for such a combustion apparatus.

이러한 디젤 기관은 연료 경제성에서 가솔린 기관이나 다른 기관보다 우수하여 상업용 차량을 중심으로 많은 차량에 사용된다. 또한 디젤 기관은 열효율이 높아 이산화탄소 배출량에 있어서 다른 기관보다 유리하여 지구 온난화의 원인 중 하나로 지목되는 온실 효과를 줄일 수 있는 유용한 동력원이다.These diesel engines are superior to gasoline engines and other engines in fuel economy, and are used in many vehicles mainly for commercial vehicles. In addition, diesel engines have a high thermal efficiency, which is advantageous over other engines in carbon dioxide emissions, and is a useful power source that can reduce the greenhouse effect, which is one of the causes of global warming.

그러나 디젤 기관은 연소 특성상 입자성 물질(PM: Particulate Matter)의 다량 배출로 도심 내의 오염문제를 야기한다. 이와 같은 입자성 물질을 줄이기 위해, 배기후처리장치인 DPF(Diesel Particulate Filter)가 제안되었으나, 도심 내에서는 DPF에 쌓인 입자성 물질의 고온 연소가 어렵고 나노 단위의 미세한 입자성 물질 제거가 어려운 문제가 발생한다.However, diesel engines cause pollution problems in urban areas due to large emissions of particulate matter (PM) due to their combustion characteristics. In order to reduce such particulate matter, DPF (Diesel Particulate Filter), which is an exhaust aftertreatment device, has been proposed, but it is difficult for high temperature combustion of particulate matter accumulated in DPF in the city and difficult to remove fine particulate matter in nano units. Occurs.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 디젤유에 물을 섞어 디젤 에멀젼을 생성하는 장치가 제안되었다. 그러나 이와 같이 디젤유에 물을 섞는 방법은, 급유시에 급유된 디젤유에 대응하는 양의 물을 추가로 공급해야 하기 때문에 사용이 불편한 문제가 발생한다. 또한 디젤 에멀젼은 물의 밀도가 디젤유보다 높아 장시간 방치하게 되면 물이 밑으로 가라앉아 수시로 다시 섞어줘야 하는 문제가 발생한다. 또한 물이 연소실 내부의 온도를 낮추고 연소실 내부를 부식시키는 문제도 있다.In order to solve this problem, a device for generating a diesel emulsion by mixing water with diesel oil has been proposed. However, the method of mixing water with diesel oil in this way, because the amount of water corresponding to the diesel oil lubricated at the time of refueling must be additionally supplied, there is a problem inconvenient use. In addition, the diesel emulsion has a higher density of water than diesel oil, so when left for a long time, the water sinks down and needs to be mixed again from time to time. There is also a problem that water lowers the temperature inside the combustion chamber and corrodes the interior of the combustion chamber.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 문제점들을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 입자성 물질의 배출을 효과적으로 줄일 수 있고, 연소실 온도를 낮추지 않는 연료 탱크의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problems according to the prior art, and an object of the present invention is to provide a fuel tank which can effectively reduce the emission of particulate matter and does not lower the combustion chamber temperature.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 기포 발생 장치를 갖는 디젤 기관의 연료 탱크는, 디젤 기관의 연료 탱크에 있어서, 외부 공기를 압축하여 급기관으로 이동시키는 압축 펌프; 상기 압축 펌프에 의해 압축된 공기를 상기 연료 탱크 내부에 결합된 기포 발생 수단까지 이동시키는 경로를 제공하는 급기관; 및 상기 연료 탱크의 하부에 결합되고, 상기 급기관을 통해 이동된 공기를 연료 탱크 내부로 배출하는 기포 발생 수단;을 포함하는 기포 발생 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a fuel tank of a diesel engine having a bubble generating device according to an embodiment of the present invention, the fuel tank of the diesel engine, comprising: a compression pump for compressing the outside air to move to the supply pipe; An air supply pipe for providing a path for moving the air compressed by the compression pump to bubble generation means coupled to the fuel tank; And a bubble generating unit coupled to a lower portion of the fuel tank and configured to discharge air moved through the air supply pipe into the fuel tank.

본 발명의 실시형태에서 상기 기포 발생 수단은: 상부가 개방된 상자 형상을 갖고 하단에 상기 급기관이 결합된 기포 발생 수단 몸체; 및 상기 기포 발생 수단 몸체의 중단에 결합되고, 판 형상을 가지며 복수개의 기포 발생구가 형성된 기포 발생판;을 포함할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the bubble generating means comprises: a bubble generating means body having an upper box shape and an air supply pipe coupled to a lower end thereof; And a bubble generating plate coupled to the middle of the bubble generating means body and having a plate shape and having a plurality of bubble generating holes formed therein.

또한 본 발명의 실시형태에서 상기 기포 발생판은: 초음파 진동하는 것이 바람직하다.In addition, in the embodiment of the present invention, the bubble generating plate is preferably ultrasonically vibrated.

또한 본 발명의 실시형태에서 상기 기포 발생구는: 5~10㎛의 직경으로 형성 되는 것이 바람직하다.In addition, in the embodiment of the present invention, the bubble generating port is preferably formed with a diameter of 5 ~ 10㎛.

또한 본 발명의 실시형태에서 상기 연료 탱크는: 상부에 압력 조절 밸브가 추가로 결합되고, 상기 압력 조절 밸브는 상기 연료 탱크 내부의 압력이 대기압보다 1.5배 이상인 경우에 개방되는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the fuel tank further comprises: a pressure control valve further coupled to the upper portion, and the pressure control valve is preferably opened when the pressure inside the fuel tank is 1.5 times or more than atmospheric pressure.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention, and these terms may vary according to the intention or custom of the producer producing the product, and the definition of the terms should be made based on the contents throughout the present specification.

(실시예)(Example)

이하에서 첨부된 도면 도1 내지 도3을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 기포 발생 장치를 갖는 디젤 기관의 연료 탱크를 설명한다.Hereinafter, a fuel tank of a diesel engine having a bubble generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크의 투시도이고, 도2는 도1의 A 부분의 요부 확대 사시도이고, 도3은 도1의 B 부분의 확대도이다.1 is a perspective view of a fuel tank according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main portion of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of part B of FIG.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기포 발생 장치를 갖는 디젤 기관의 연료 탱크(100: 이하에서 별다른 설명이 없는 한, '기포 발생 장치를 갖는 디젤 기관 의 연료 탱크'는 간략히 '연료 탱크'라 한다)는, 속이 빈 통으로 형성된 탱크 몸체(110)의 상부 일측에 디젤유가 공급되기 위한 급유관(112)이 결합되고, 하부 일측에 디젤 에멀젼을 엔진 내부로 공급하기 위한 배유관(114)이 결합되고, 내부에 기포 발생 장치(150)가 설치된다. 또한 연료 탱크(100)의 상부 일측에는 압력 조절 밸브(116)가 추가로 결합된다. 압력 조절 밸브(116)는 연료 탱크(100) 내부의 압력이 대기압보다 1.5배 이상인 경우에 개방동작하여, 연료 탱크(100)의 파괴를 방지한다.As shown, the fuel tank 100 of the diesel engine having a bubble generating device according to the present embodiment (unless otherwise described below), the 'fuel tank of the diesel engine having a bubble generating device' is simply referred to as a 'fuel tank'. The oil supply pipe 112 for supplying diesel oil to the upper one side of the tank body 110 formed of a hollow barrel is coupled, and the oil supply pipe 114 for supplying the diesel emulsion to the engine is coupled to the lower one side. The bubble generator 150 is installed therein. In addition, the pressure control valve 116 is further coupled to the upper one side of the fuel tank 100. The pressure regulating valve 116 opens when the pressure inside the fuel tank 100 is 1.5 times or more higher than atmospheric pressure, thereby preventing the fuel tank 100 from being destroyed.

기포 발생 장치(150)는 외부 공기를 압축하여 급기관(152)으로 이동시키는 압축 펌프(156), 압축 펌프(156)에 의해 압축된 공기를 연료 탱크(100) 내부에 결합된 기포 발생 수단까지 이동시키는 경로를 제공하는 급기관(152) 및 연료 탱크(100)의 하부에 결합되고, 급기관(152)을 통해 이동된 공기를 연료 탱크(100) 내부로 배출하는 기포 발생 수단을 포함한다.Bubble generator 150 is a compression pump 156 for compressing the outside air to move to the air supply pipe 152, air compressed by the compression pump 156 to the bubble generating means coupled to the fuel tank 100 It is coupled to the air supply pipe 152 and the lower portion of the fuel tank 100 to provide a moving path, and includes a bubble generating means for discharging the air moved through the air supply pipe 152 into the fuel tank (100).

기포 발생 수단은, 상부가 개방된 상자 형상을 갖고 하단에 급기관(152)이 결합된 기포 발생 수단 몸체(160) 및 기포 발생 수단 몸체(160)의 중단에 결합되고, 판 형상을 가지며 복수개의 기포 발생구(164)가 형성된 기포 발생판(162)을 포함한다. 여기서 기포 발생판(162)은 초음파 진동하여 10㎛ 이하의 기포(154)를 생성하게 되고, 기포 발생구(164)는 5~10㎛의 직경으로 형성된다.The bubble generating means has a box shape with an open upper portion, is coupled to the bubble generating means body 160 and the bubble generating means body 160 having the air supply pipe 152 coupled to the lower end thereof, and has a plate shape and a plurality of plate shapes. The bubble generating plate 164 includes a bubble generating plate 162 is formed. Here, the bubble generating plate 162 generates ultrasonic bubbles 154 of 10 μm or less, and the bubble generating holes 164 have a diameter of 5 to 10 μm.

이상의 구성을 갖는 연료 탱크(100)의 동작을 설명하면, 압력 펌프(156)에서 급기관(152)으로 공급된 소정 압력을 갖는 공기는 기포 발생 수단 몸체(160)의 기 포 발생판(162)의 기포 발생구(164)를 통해 연료 탱크(100) 내부로 공급된다. 이때 기포 발생판(162)의 초음파 진동과 기포 발생구(164)에 의해 연료 탱크(100) 내부로 공급된 기포(154)는 10㎛ 이하의 직경을 갖게 된다. 이와 같이 형성된 10㎛ 이하의 직경을 갖는 기포(154)는 위로 작용하는 기포의 부력과 아래로 작용하는 디젤유의 점성에 의해 디젤유(50) 내부를 일정하게 부유하게 된다.Referring to the operation of the fuel tank 100 having the above configuration, the air having a predetermined pressure supplied from the pressure pump 156 to the supply pipe 152 is the bubble generating plate 162 of the bubble generating means body 160 It is supplied into the fuel tank 100 through the bubble generating port 164 of the. At this time, the bubble 154 supplied into the fuel tank 100 by the ultrasonic vibration of the bubble generating plate 162 and the bubble generating hole 164 has a diameter of 10 μm or less. The bubbles 154 having a diameter of 10 μm or less thus formed are constantly floating in the diesel oil 50 due to the buoyancy of the bubbles acting up and the viscosity of the diesel oil acting down.

이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다. 그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it is to be noted that the present invention is not particularly limited only to the above-described embodiments, and that various modifications and changes can be made by those skilled in the art within the spirit and spirit of the appended claims as necessary.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따르면 연료 탱크 내에서 공기와 디젤유가 혼합되어 연소실로 공급되기 때문에, 연소실로 공급된 공기의 급속한 팽창으로 인해 입자상 물질의 발생을 줄일 수 있다.As described above, according to the present invention, since air and diesel oil are mixed and supplied to the combustion chamber in the fuel tank, generation of particulate matter can be reduced due to the rapid expansion of the air supplied to the combustion chamber.

또한 본 발명에 따르면 별도의 공급 없이 쉽게 구할 수 있는 공기를 사용하여 디젤유의 공급시에 별도의 에멀젼 형성을 위한 재료의 공급이 필요없다.In addition, according to the present invention, it is not necessary to supply a material for forming a separate emulsion at the time of supply of diesel oil using air which can be easily obtained without a separate supply.

또한 본 발명에 따르면 물이 혼합된 에멀젼 연료에 비해 연소실 내부의 온도를 낮추지 않고, 연소실 내부의 부식이 없다.Further, according to the present invention, the temperature inside the combustion chamber is not lowered compared to the emulsion fuel mixed with water, and there is no corrosion in the combustion chamber.

Claims

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In the fuel tank 100 of the diesel engine,

A compression pump 156 which compresses the outside air and moves it to the air supply pipe 152;

An air supply pipe 152 providing a path for moving the air compressed by the compression pump 156 to the bubble generating means 150 coupled to the fuel tank 100; And

And a bubble generating device (150) coupled to a lower portion of the fuel tank (100) and configured to discharge air moved through the air supply pipe (152) into the fuel tank (100). In the fuel tank of the diesel engine having a bubble generator, characterized in that it further comprises,

The bubble generating means 150 is:

A bubble generating means body 160 having a box shape with an open top and coupled with the air supply pipe 152 at a bottom thereof; And

And a bubble generating plate 162 coupled to the middle of the bubble generating means body 160 and having a plate shape and having a plurality of bubble generating holes 164 formed therein. Fuel tank.

The method of claim 2, wherein the bubble generating plate 162 is:

Ultrasonic oscillation, The fuel tank of the diesel engine which has a bubble generator.

The method of claim 2 or 3, wherein the bubble generating port 164 is:

A fuel tank of a diesel engine having a bubble generator, characterized in that formed in a diameter of 5 ~ 10㎛.

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