KR101014388B1 - 내연기관용 산소/수소가스 발생장치 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 산소가스 및 수소가스가 혼합된 혼합가스를 내연기관에 공급하여 연소효율을 개선하거나 배기오염물질을 감소시키기 위해 상기 내연기관 내에 설치되는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치로서,전기분해를 위한 물을 공급받아 저장 가능하며 공급되는 물을 전기분해하되 상기 내연기관 내의 배터리에서 필요한 전기를 공급받아 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스가 혼합된 혼합가스를 생성하여, 생성된 혼합가스를 상기 내연기관으로 공급하기 위한 배출라인이 형성된 전기분해수단과,상기 전기분해수단 내의 온도를 제어하는 온도 제어수단, 및상기 전기분해수단에서 생성된 혼합가스의 과도한 정체로 인한 폭발을 미연에 방지하는 안전수단을 포함하되,상기 전기분해수단, 온도 제어수단 및 안전수단을 1개의 유닛으로 구성하고,상기 전기분해수단은 전기분해를 위한 물을 공급받아 저장하는 전기분해조와, 상기 전기분해조 내에 설치되어 공급되는 물을 전기분해하여 상기 혼합가스를 생성하는 전기분해모듈을 구비하며,상기 전기분해모듈은 물을 전기분해하여 상기 혼합가스를 생성하도록 수소이온 교환막과 상기 수소이온 교환막의 양측에 각각 갖는 전극 촉매층이 일체형으로 형성된 전기분해셀과, 상기 전극분해셀의 양측면에 각각 결합되어 어느 한쪽의 극성을 각각 갖는 전류공급 기능을 하는 제1, 제2 전류 공급판을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 수소이온 교환막은 50 ~ 200㎛의 두께를 가지며 탄화수소(hydrocarbon)계 재질 또는 탄화불소(fluorocarbon)계 재질의 고분자에 ~SO3 형태의 강산성 그룹을 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 전극 촉매층은 1 ∼ 15㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 전극 촉매층은 백금족의 금속(백금, 루테늄, 로듐, 파라듐, 오스뮴, 이리듐), 금, 은, 크롬, 철, 티타늄, 망간, 코발트, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 규소, 아연 및 주석으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 1종 이상의 금속과의 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 삭제
- 청구항 2에 있어서,상기 전기분해조는 공급되는 물에 존재하는 하드니스 성분을 제거하는 양이온교환 수지층을 더 갖는 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 양이온교환 수지층은 산성형(strong acid types), 약산성형(weak acid types) 또는 킬레이트형(chelating type)의 폴리스타일렌 디비닐벤젠 가교형 수지 가 충진되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 안전수단은 상기 전기분해수단 내의 압력이 2.5기압이 되면 작동하는 압력 스위치(pressure switch)와, 3기압이 되면 상기 전기분해수단 내에 축적된 혼합가스를 외부로 배출하는 기능을 하는 안전밸브(safety valve), 및 3.5기압에서 상기 전기분해수단에서 발생한 혼합가스를 강제적으로 일순간 외부로 배출하는 럽쳐 디스크(rupture disk)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 전기분해조의 상부에는 블록에 의해 분할되어 상기 온도 제어수단을 구성하는 냉각부가 형성되며,상기 블록에는 상기 전기분해조 내의 혼합가스가 상기 냉각부로 이동하는 혼합가스 이동배관과, 상기 냉각부에서 응축된 물을 상기 전해분해조로 이동시키는 응축물 이동배관이 각각 형성되며,상기 혼합가스 이동배관은 상기 응축물 이동배관보다 1 ~ 5cm 높은 구조로 상기 냉각부 쪽으로 연장되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 10에 있어서,상기 냉각부에는 비산되는 물 입자를 크게 만드는 미스트 제거기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
- 청구항 10에 있어서,상기 전기분해조에는 상기 전기분해조 내의 온도를 승온시키기 위한 가열부재와, 상기 전기분해조 내의 온도를 측정하여 상기 가열부재를 제어하는 온도제어 센서가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 산소/수소가스 발생장치.
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