KR101588392B1 - 자동차 배터리와 발전기 검사를 겸비한 자동차엔진 성능복원 및 카본제거 시스템과 이에 이용되는 카본 제거용 특수 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 배터리와 발전기 검사를 겸비한 자동차엔진 성능복원 및 카본제거 시스템과 이에 이용되는 카본 제거용 어댑터에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 수소가스를 이용하여 엔진 분해 없이 연소실, 인젝터, 점화플러그, 흡배기밸브 및 피스톤 헤드 등에 누적된 카본을 효과적으로 제거하여 간편하게 자동차 엔진의 성능을 복원할 수 있다.

Description

자동차 배터리와 발전기 검사를 겸비한 자동차엔진 성능복원 및 카본제거 시스템과 이에 이용되는 카본 제거용 특수 어댑터{Carbon removing system for vehicle and adapter for removing carbon}

본 발명은 내연기관의 카본 제거 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 특수 어댑터를 이용하여 수소가스를 분사함으로써 엔진 분해 없이 연소실, 인젝터, 점화플러그, 흡배기밸브, 피스톤 헤드 등에 누적된 카본을 제거하여 자동차 엔진의 성능을 복원할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.

자동차의 심장이라 할 수 있는 엔진은 공기와 함께 혼합되어 장치내로 흡입된 가솔린이나 디젤 또는 액화석유가스(LPG) 등의 혼합기체를 압축하여 폭발시키고, 혼합기체가 폭발할 때 발생되는 팽창력에 의하여 피스톤이 상하 왕복운동 하며, 피스톤의 왕복운동에 따라 커넥팅로드 및 크랭크 샤프트(Crank shaft)가 회전되도록 하는 한편, 크랭크 샤프트의 회전운동을 별도의 전동메카니즘을 통하여 바퀴로 전달되도록 하는 장치이다.

이러한 엔진은 처음에는 깨끗한 상태를 유지하기 때문에 엔진의 출력이 정상적으로 이루어지고, 매연과 소음도 적으며 연비성능 또한 정상적으로 유지되지만, 운행시간 및 주행거리가 증가할수록 엔진 내부에서 연소와 함께 발생되는 배출가스 및 카본의 누적으로 인하여 연소실, 인젝터, 점화플러그, 흡배기밸브 및 피스톤 헤드의 내면에 카본때와 슬러지가 지속적으로 누적되면서 엔진의 출력이 떨어지고, 연비성능이 저하되는 등 전반적인 엔진의 성능이 현저히 떨어진다는 문제가 있다.

이를 위해 대한민국공개특허 제10-1997-0062313호, 제10-2004-0046202호 등과 같이 엔진세정액을 엔진의 부품 내부에 주입하는 방식으로 엔진의 내부를 세척하고자 하는 시도가 있었다. 하지만, 기존 방식에서는 실질적으로 눈에 보이는 헤드커버 등 일부만 세척될 뿐 실린더 블럭을 구성하는 실린더의 내부까지 깨끗하게 플러싱이 이루어지지는 못한다.

더군다나 기존의 카본 제거 기술에서 사용되는 약품의 단가가 매우 높고, 세척을 위해서는 반드시 엔진을 분해하여 세척 작업을 해야하고, 세척을 마치면 다시 조립 작업이 뒤따르기 때문에, 상당한 작업 시간이 요구되며, 약품에 의해 배기촉매가 손상될 우려도 안고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 엔진으로 외부 공기를 유입시키는 에어크리너필터박스와 연결호스 사이에 카본 제거용 특수 어댑터를 장착한 후 수소가스 발생기에서 생산된 수소가스를 공급함으로써 짧은 시간에 엔진의 밸브와 기타 부품에 누적된 카본을 완전 제거할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카본 제거용 특수 어댑터는, 전후방이 개방된 어댑터본체; 상기 어댑터본체의 측면에 설치되는 가스공급구; 및 상기 어댑터본체 전방에 설치되며 상기 어댑터본체의 후방에서 공기가 유입됨에 따라 회전하는 어댑터팬;을 포함하고, 상기 가스공급구를 통해 상기 어댑터본체 내부에 가스가 유입되면, 상기 어댑터본체 후방으로부터 유입되는 공기와 상기 가스가 상기 어댑터팬을 통과하면서 혼합된 후 상기 어댑터본체 전방으로 배출되어 차량 엔진 측으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 어댑터본체의 전방에는 상기 어댑터팬의 날개가 꺾어진 방향과 반대 방향으로 꺾어진 형태의 출구가이드가 마련되어 있어서, 상기 공기와 가스가 상기 어댑터팬을 통과한 이후 상기 출구가이드에서 추가로 부딪치며 혼합될 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카본 제거 시스템은, 전해조를 통해 물을 전기 분해하여 수소가스를 발생시키는 수소가스 발생기; 및 차량의 엔진 방향으로 연결되며, 상기 수소가스 발생기에서 발생하는 수소가스를 상기 차량의 엔진 측으로 분사하는 카본 제거용 특수 어댑터;를 포함함으로써, 상기 수소가스 발생기에서 발생되는 수소가스를 통해 상기 차량의 엔진에 누적된 카본을 제거할 수 있다.

여기서, 상기 어댑터본체의 후방은 상기 차량의 에어크리너필터박스 측과 연결되고, 상기 어댑터본체의 전방은 상기 엔진 측과 연결되며, 상기 가스공급구는 상기 수소가스 발생기와 연결될 수 있다.

또한 상기 수소가스 발생기는, 물을 저장하는 메인물탱크; 상기 메인물탱크로부터 물을 공급받아 전기 분해함으로써 수소가스를 포함하는 기체를 생산하는 전해조; 상기 차량 엔진으로부터 발생하는 화염 또는 열이 역류하는 것을 방지하는 역화방지기; 상기 차량 엔진으로부터 가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지기; 및 상기 기체에 포함된 수분 또는 불순물을 제거하는 카본제거필터;를 포함하되, 상기 메인물탱크 내부에는 가로 방향 및 세로 방향으로 격벽이 설치되어 물 출렁거림이 최소화되고, 상기 전해조에서 발생한 수소가스를 포함하는 기체는 상기 메인물탱크에 저장된 물에 먼저 유입되어 상기 기체에 포함된 불순물이 환원되어 일차적으로 제거된 이후 상기 카본제거필터 측으로 유입될 수 있다.

또, 상기 전해조는 복수의 전해조셀을 포함하며, 상기 전해조셀은, 직류 전원을 공급받아 전기 분해를 수행하는 전극판; 및 상기 전극판의 둘레를 감싸도록 사출 성형되고 양측면에 링안착홈이 형성되는 셀프레임;을 포함하고, 상기 전해조셀을 적층하면서 상기 각각의 셀프레임에 형성된 링안착홈에 누수방지링을 삽입하면, 상기 각 전해조셀들 사이의 거리가 2mm 내지 2.8mm로 유지되어 상기 전극판들 사이의 전류 흐름 효율이 향상될 수 있다.

또, 상기 수소가스 발생기는, 차량 배터리로부터 전원을 공급받는 전원공급단; 및 상기 전원공급단을 통해 공급된 전원을 상기 전해조 측으로 공급하도록 제어하는 제어모듈; 및 점검 상태를 출력하는 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 전해조 측으로 상기 차량 배터리의 전원을 공급하여 전기분해가 이루어지도록 함과 동시에 상기 배터리의 전압 및 전류 상태를 상기 디스플레이를 통해 출력함으로써, 상기 차량 배터리 및 발전기의 이상 유무를 함께 점검할 수 있다.

본 발명에 따르면 차량의 엔진으로 외부 공기를 유입시키는 에어크리너필터박스와 연결호스 사이에 카본 제거용 특수 어댑터를 연결한 후, 수소가스 발생기에서 생산되는 수소가스를 엔진 측으로 공급함으로써 연소실, 인젝터, 점화플러그, 흡배기밸브 및 피스톤 헤드 등에 누적된 카본을 완전히 제거하여 엔진 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 시스템의 초기 구입 비용은 상대적으로 고가이지만, 약품을 사용하지 않고 차량 배터리의 전원을 사용하며, 원료로써 차량 한대 기준 약 300cc의 물만 사용하면 되기 때문에, 본 발명에 따른 카본 제거 시스템을 한번 구축해 놓으면 이후의 유지 비용이 매우 저렴하다는 장점이 있다.

또한, 엔진 분해 및 재조립 작업이 필요 없어서 작업 시간을 크게 단축(15분 내외)시키고 공임비도 절감할 수가 있다.

더불어 수소가스를 이용한 카본 제거 작업 중에 엔진공회전 작업이나, 배터리와 발전기의 성능도 함께 검사하는 시스템이 적용되어 차량 정비 분야의 혁신을 기대할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거 시스템을 설명하기 위한 사시도.
도2는 도1에 도시된 카본 제거 시스템의 수소가스 발생기의 후면을 도시한 사시도.
도3 및 도4는 도2에 도시된 수소가스 발생기의 본체를 제거하고 서로 다른 각도에서 바라본 도면.
도5는 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 주요 구성들의 배관 연결 상태 및 전기적 연결 상태를 설명하기 위한 블록도.
도6은 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 메인물탱크를 설명하기 위한 도면.
도7은 도6에 도시된 메인물탱크의 일부를 절단하고 내부를 바라본 도면.
도8은 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 전해조를 설명하기 위한 도면.
도9는 도8에 도시된 전해조에서 전해조셀을 설명하기 위한 도면.
도10은 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 역화방지기를 설명하기 위한 도면.
도11은 도10에 도시된 역화방지기의 일부를 절단하고 내부를 바라본 도면.
도12는 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 역류방지기를 설명하기 위한 도면.
도13은 도12에 도시된 역류방지기의 일부를 절단하고 내부를 바라본 도면.
도14는 도12에 도시된 역류방지기 내에 정상적으로 가스가 흐르는 상태를 설명하기 위한 도면.
도15는 도12에 도시된 역류방지기 내에 가스 역류가 발생하였을 때의 상태를 설명하기 위한 도면.
도16은 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 압력센서를 설명하기 위한 도면.
도17은 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 배관의 압력이 변화할 시 압력센서의 상태를 설명하기 위한 도면.
도18은 도1에 도시된 카본 제거 시스템의 카본 제거용 특수 어댑터를 설명하기 위한 도면.
도19는 도18에 도시된 카본 제거용 특수 어댑터의 일부를 절단하고 내부를 바라본 도면.
도20은 차량에서 카본 제거용 특수 어댑터가 설치되는 위치를 설명하기 위한 도면.
도21은 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거 시스템의 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 배터리와 발전기 검사를 겸비한 자동차엔진 성능복원 및 카본제거 시스템(이하 '카본 제거 시스템'이라 함)을 설명하기 위한 사시도이다.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거 시스템은 크게 수소가스 발생기(1)와 카본 제거용 특수 어댑터(200)(이하 '어댑터'라고 함)를 포함한다. 이 중 어댑터(200)에 대한 설명은 도18 내지 20을 참조하여 이후에 다시 설명하도록 하며, 수소가스 발생기(1)에 대한 설명을 먼저 하도록 한다.

도2는 도1에 도시된 카본 제거 시스템의 수소가스 발생기의 후면을 도시한 사시도이고, 도3 및 도4는 도2에 도시된 수소가스 발생기의 본체를 제거하고 서로 다른 각도에서 바라본 도면이며, 도5는 도2에 도시된 수소가스 발생기에서 주요 구성들의 배관 연결 상태 및 전기적 연결 상태를 설명하기 위한 블록도이다.

도1 내지 도5에 도시된 바와 같이 수소가스 발생기(1)는 크게 본체(10), 제어모듈(30), 보조물탱크(40), 펌프(PUMP-1), 솔레노이드밸브(SV-1), 메인물탱크(50), 전해조(60), 유량표시계(14), 역화방지기(70), 역류방지기(80), 카본제거필터(20) 및 각종 센서(LS-1, LS-2, TE-1, TE-2, PS-1, 110)를 포함하며, 각각의 구성들은 물 또는 가스가 이동될 수 있도록 배관(90)으로 연결되거나, 전원공급과 제어신호 전달을 위해 전기적으로 연결되어 있다.

본체(10) 내부에는 다른 구성품들이 실장되기 위한 공간이 마련되어 있다. 또한 본체(10) 외부 전면에는 사용자가 시스템의 상태를 확인하거나 명령을 입력할 수 있는 전원스위치(11a), 가스발생스위치(11b), 차종선택스위치(11c), 설정스위치(11d), 디스플레이(12), 알람램프(13), 유량표시계(14) 등이 마련되어 있다.

전원스위치(11a)는 사용자의 시스템 온오프 명령을 입력 받기 위한 것이며, 가스발생스위치(11b)는 시스템 온 상태에서 가스 발생 여부를 입력 받기 위해 마련된다. 또한 차종선택스위치(11c)는 카본 제거 작업 대상이 되는 차종을 선택하기 위한 것이다. 예컨대 차종선택스위치(11c)를 통해 대형 차량을 선택할 경우 전해조(60)에 많은 전류가 공급되어 수소가스 발생량이 높아지고, 소형 차량을 선택할 경우 상대적으로 적은 양의 수소가스가 발생토록 할 수 있다. 디스플레이(12) 및 알람램프(13)는 시스템의 상태 또는 차량의 상태를 표시해주며, 유량표시계(14)는 유량계에서 측정한 가스 유량을 표시해준다.

본체(10)의 상부에는 보조물탱크(40)에 물을 보충할 수 있는 투입구(41)가 돌출되어 있으며, 투입구(41)는 투입구마개(42)로 개폐시킬 수 있다. 또한 본체(10) 상단에는 수소가스 발생기(1)에서 생산된 수소가스를 어댑터(200) 측으로 공급하기 위한 가스배출단(15)이 마련되어 있다.

본체(10)의 후면에는 차량 배터리(310)로부터 전원을 공급받기 위한 전원공급단(17) 및 차량으로부터 각종 신호를 입력 받기 위한 신호입력단(18)이 마련되어 있다. 또한 본 실시예에서 카본제거필터(20)는 본체(10)의 외부에 마련되어 있는데, 이를 위해 시스템 내부의 배관(90)과 연결되는 시스템출구(16)가 본체(10) 외부로 노출되어 있다. 따라서 카본제거필터(20)의 수명이 다하면 본체(10)를 제거하지 않더라도 편리하게 교체가 가능하다.

또한 본체(10)에는 본체(10)의 내부와 외부를 연통시키는 환기구(19b)가 형성되어 있으며, 본체(10) 내부의 전해조팬(FAN-1,FAN-2) 및 본체팬(FAN-3)의 작동에 따라 내부에서 가열된 공기가 환기구(19b)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이러한 환기구(19b)는 팬망(19)으로 덮혀 보호될 수 있다.

제어모듈(30)은 제어 기능에 따라 시스템제어부와 배터리/발전기 점검 제어부로 구분할 수 있다. 즉 제어모듈(30)은 전원공급단(17)을 통해 차량배터리(310)로부터 전원을 공급받아 다른 구성들이 동작되도록 전원을 공급한다. 또한 신호입력단(18)을 통해 차량의 ECU로부터 각종 신호를 입력받아 기 프로그래밍 된 바에 따라 제어신호를 출력할 수도 있다. 또한 제어모듈(30)은 각종 센서(LS-1, LS-2, TE-1, TE-2, PS-1, 110)와 연결되어 측정 신호들을 수집하며, 사용자가 입력한 명령을 수신하여 처리하거나, 시스템의 상태를 디스플레이(12)나 알람램프(13)를 통해 출력되도록 처리한다. 이러한 제어모듈(30)은 메인보드(미도시)를 포함하며, 메인보드는 메인보드덮개(31)에 의해 보호된다.

보조물탱크(40)는 전기 분해될 물을 임시 보관하는 저장소이며 본체(10) 외부에서 사용자가 투입구마개(42)를 열고 투입구(41)를 통해 보조물탱크(40) 내에 물을 채울 수가 있다. 또한 보조물탱크(40)에는 제1수위센서(LS-1)가 구비되어 있어서, 보조물탱크(40)에 물이 부족할 시 제1수위센서(LS-1)가 감지하여 제어모듈(30)로 물 부족 신호를 전달할 수 있다. 이에 따라 제어모듈(30)은 보조물탱크(40)의 물이 부족하다는 경고음(또는 디스플레이(12)나 알람램프(13)를 통한 경고알림)을 발생시킬 수 있다.

펌프(PUMP-1)는 보조물탱크(40)와 배관(90)으로 연결되어 보조물탱크(40)에 임시 보관된 물을 역화방지용메인물탱크(50)로 공급하기 위해 마련된다.

솔레노이드밸브(SV-1)는 펌프(PUMP-1)와 메인물탱크(50)가 연결된 배관(90) 상에 설치되며, 메인물탱크(50)로 물을 공급해야 하는 시점에 제어모듈(30)의 신호에 따라 개방된다.

메인물탱크(50)는 보조물탱크(40)로부터 물을 공급받아 저장한 상태에서 전해조(60) 측으로 전기 분해될 물을 공급하며, 전해조(60)에서 수소가스가 발생하여 유입되면 카본제거필터(20) 측으로 토출시킨다.

유량계(미도시)는 수소가스 발생기(1)의 유로 흐름 상에서 최초단에 위치하며, 전해조(60)에서 생산되어 엔진실 방향으로 이동하는 가스(즉 어댑터(200)로 유입되는 가스)의 양을 체크한다. 유량계에서 감지한 가스의 유량은 유량표시계(14)에 표시되어 사용자가 확인할 수 있다. 유량계를 통과한 가스는 역화방지기(70)로 유입된다.

역화방지기(70)는 엔진(350) 측으로부터 화염 등의 높은 열이 역류 하는 것을 방지하기 위한 것이고, 역류방지기(80)은 엔진(350) 측으로부터 가스가 역류하는 것을 방지하기 위해 마련된다.

압력센서(PS-1)는 배관(90)을 통과하는 가스의 압력이 일정 수준 이상 높아지는 것을 감지하기 위해 마련된다. 압력센서(PS-1)을 통과한 가스는 시스템출구(16)와 연결된 배관(90)을 통해 카본제거필터(20)로 유입된다.

카본제거필터(20)는 카본을 이용하여 수소가스에 포함된 수분이나 불순물을 제거하기 위해 마련된다. 카본제거필터(20)를 통해 수분이나 불순물이 제거된 수소가스는 가스배출단(15)과 연결된 배관(90)을 통해 카본 제거용 특수 어댑터(200)에 유입된다.

한편 본체(10) 내에는 수소센서(110)가 설치되어 있으며, 본체(10) 내에 가스가 누설될 시 수소센서(110)에서 가스의 누설을 탐지하고 제어모듈(30)이 장치의 작동을 즉시 중단한 후 경고할 수 있다.

여기서 도18을 통해 어댑터(200)에 대한 설명을 먼저 하도록 한다.

도18은 어댑터(200)의 외부를 나타낸 사시도이고, 도19는 어댑터(200)에서 어댑터본체(210) 일부를 절단하고 내부를 바라본 도면이다. 도18 및 도19에 도시된 바와 같이 어댑터(200)는 어댑터본체(210), 가스공급구(220) 및 어댑터팬(230)을 포함한다.

어댑터본체(210)은 전방 및 후방이 개방되어 있으며, 어댑터본체(210)의 측면으로 내외부를 관통하여 가스공급구(220)가 설치되어 있다. 또한 어댑터본체(210)의 전방에는 출구가이드(211)가 마련되어 있으며, 출구가이드(211)의 앞단으로 어댑터팬(230)이 고정핀(231)에 의해 출구가이드(211) 중심에 설치된다.

이러한 어댑터(200)는 도20에 도시된 바와 같이 차량 엔진(350) 측으로 외부 공기를 공급하는 에어크리너필터박스(330) 출구에 연결된 연결호스(340)를 분리한 후 삽입 설치된다. 즉 어댑터본체(210)의 후방이 에어크리너필터박스(330) 출구 측에 연결되고, 전방은 연결호스(340)에 연결된다.

따라서 에어크리너필터박스(330)로부터 외부 공기가 어댑터본체(210)의 후방에서부터 유입되면 어댑터팬(230)이 회전한다. 이때 가스공급구(220)를 통해 수소가스 발생기(1)에서 생산된 수소가스가 유입되면 수소가스와 외부공기가 어댑터팬(230)의 회전에 의해 혼합된다. 더불어 어댑터팬(230)을 통과한 이후 출구가이드(211)에서 수소가스와 외부공기가 한번 더 부딪치며 혼합된다.

이때 출구가이드(211)는 어댑터팬(230)의 날개가 꺾어진 방향과 반대 방향으로 꺾어진 형태이다. 따라서 어댑터팬(230)을 통과한 가스는 출구가이드(211)의 가이드 날에 더욱 격렬하게 부딪치며 혼합될 수 있다.

이렇게 외부공기에 희석된 수소가스는 연결호스(340)를 따라 엔진(350) 측으로 공급되며 연소실, 인젝터, 점화플러그, 흡배기밸브 및 피스톤 헤드 등을 통과하면서 누적되어 있는 카본을 환원시켜 제거한다.

수소가스는 연소시 물질을 본래성질로 환원시키는 물질이다. 즉 엔진 연소시 85%의 불완전 연소를 96% 내지 99%의 완전연소로 유도함으로써, 연소실 내부의 각 부품과 내벽에 붙어 있는 카본 및 불순물을 완전히 태워 배출시킬 수 있다. 이에 따라 엔진실 내부의 카본과 불순물을 제거하여 엔진 성능을 복원할 수 있고, 엔진의 출력과 연료효율을 상승시킬 수 있다.

한편, 도21을 통해 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거 시스템의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

차량 엔진(350)의 정비, 즉 누적된 카본 제거를 위해 특정 차주가 차량을 이끌고 정비소에 방문하면, 정비사는 어댑터(200)를 차량의 에어크리너필터박스(330)와 엔진(350) 사이에 삽입 설치하고, 어댑터(200)의 가스공급구(220)에 수소가스 발생기(1)의 가스배출단(15)을 연결한다. 또한 수소가스 발생기(1)의 본체(10) 후면 전원공급단(17)에는 차량배터리(310)를 연결하고, 신호입력단(18)에는 차량의 ECU를 연결한다.

수소가스 발생기(1)를 사용하기 전 정비사는 투입구마개(42)를 열어 투입구(41)를 통해 보조물탱크(40) 내부에 물을 적정 수준 채워 넣는다. 만약 보조물탱크(40)에 물이 부족할 경우 전원이 공급되었을 시 제1수위센서(LS-1)가 물 부족 신호를 제어모듈(30)로 전달하게 되고, 디스플레이(12) 또는 알람램프(13)를 통해 보조물탱크(40)에 물이 부족하다는 안내(경고음 또는 경고램프)가 출력된다.

정비사가 수소가스 발생기(1)를 작동시키기 위해 전원스위치(11a)를 ON 시키면, 제어모듈(30)은 미리 프로그래밍 된 바에 따라 자가진단을 먼저 실시한 후, 디스플레이(12)를 통해 시스템의 상태를 출력한다.

예컨대 각종 센서들, 즉 제1수위센서(LS-1), 제2수위센서(LS-2), 제1온도센서(TE-1), 제2온도센서(TE-2) 및 압력센서(PS-1)에서 측정한 상태를 알람램프(13)나 디스플레이(12)를 통해 표시해줄 수 있다.

자가진단 결과 어느 하나 이상의 센서(LS-1, LS-2, TE-1, TE-2, PS-1, 110)에서 이상이 발생하였을 경우에는 관련된 램프에 적색을 점등시키고, 알람을 통해 사용자에게 경고할 수 있다. 물론 이 상태에서는 시스템이 물을 전기 분해하여 수소가스를 생산하는 정상적인 동작을 수행하지 아니하며, 후속조치를 통해 문제가 해결될 수 있도록 사용자에게 알린다.

예컨대 보조물탱크(40)에 물이 부족할 경우 사용자에 의해 물이 채워질 수 있도록 하며, 메인물탱크(50)에 물이 부족할 경우에는 제어모듈(30)에 의해 솔레노이드밸브(SV-1)가 개방되고 펌프(PUMP-1)가 작동되어 보조물탱크(40)의 물이 메인물탱크(50)에 공급될 수 있도록 한다. 또한 메인물탱크(50) 내의 물의 온도가 기준보다 높을 경우(예컨대 45도 이상)에는 전해조팬(FAN-1,FAN-2)을 작동시켜 물의 온도를 일정 수준 아래(예컨대 35도)까지 떨어질 수 있도록 할 수 있다. 더불어 압력센서(PS-1)를 통해 배관(90)에 과도한 압력이 상승한 것은 전체 배관(90) 중 일부가 외부 요인에 의해 눌리거나 꺾여 있어서 가스가 원활하게 흐르지 못하는 상태인 것이므로, 장치를 비상 정지시키고 외부 요인이 제거될 수 있도록 경고한다. 또한 제2온도센서(TE-2)를 통해 본체(10) 내부의 온도를 측정하고, 본체(10) 내부의 온도가 기준치 이상이라면 경고를 출력함과 동시에 본체팬(FAN-3)를 가동시켜 온도를 낮춰줄 수 있다.

또 수소가스 발생기(1)는 자가 진단 과정을 통해 차량의 배터리(310) 초기전압과, 변동전압 및 카본 제거를 위해 사용되는 전류를 체크하고, 배터리(310) 최저전압이나 최고전압, 발전기의 최저전압이나 최고전압 등을 표시함으로써, 카본 제거 작업과 동시에 배터리(310) 및 발전기의 이상 유무를 함께 점검할 수도 있다.

이후 제어모듈(30)은 가스발생스위치(11b)나 차종선택스위치(11c)를 통한 사용자 명령 입력에 따라 전해조(60)의 전극판(68)으로 전류를 공급하여 물이 전기 분해될 수 있도록 한다.

전해조(60)는 메인물탱크(50)와 연결되어 물을 공급받고, 전기 분해되어 발생한 수소가스를 다시 메인물탱크(50)로 배출시킨다.

도6 및 도7을 참조하면, 메인물탱크(50)의 상부에는 솔레노이드밸브(SV-1)와 연결되어 보조물탱크(40) 측으로부터 물을 공급받기 위한 물보충구(53)가 마련되어 있고, 전해조(60)에서 발생하여 메인물탱크(50) 내부로 다시 유입되는 수소가스를 배출시키는 가스배출구(56)가 마련되어 있다. 또한 메인물탱크(50) 내의 수위를 측정하기 위한 제2수위센서(LS-2)가 설치되어 있으며, 하부에는 메인물탱크(50)의 물을 전해조(60) 측으로 공급하기 위한 물배출구(54)가 마련되어 있다. 그리고 메인물탱크(50)의 측면에는 전해조(60)에서 발생한 수소가스가 유입되는 가스유입구(55)가 마련되어 있고, 메인물탱크(50) 내의 물의 온도를 측정하는 제1온도센서(TE-1)도 설치되어 있다. 여기서 메인물탱크(50) 내부에는 수직격벽(52)과 수평격벽(51)이 설치되어 있는데, 이는 메인물탱크(50) 내부에서 물의 출렁거림을 최대한 방지해주기 위한 것이다.

메인물탱크(50) 내부의 격벽 중 수평격벽(51)에는 물과 가스가 이동할 수 있도록 복수 이동홈(51a)이 확보되어 있다. 따라서 물이나 가스가 이동하면서 제2수위센서(LS-2)에 가해지는 영향이 최소화 된다. 더불어 전해조(60)에서 생산된 수소가스가 다시 메인물탱크(50)로 유입되는 가스유입구(55)는 수평격벽(51)보다 위쪽에서 연결된다. 이 역시 가스가 수평격벽(51)에 가로 막혀 원활하게 상승하지 못하는 것을 막아주기 위함이며, 상승하는 가스가 제2수위센서(LS-2)에 영향을 주는 현상도 막아주기 위함이다.

도8을 참조하면 전해조(60)는 복수의 전해조셀(66)을 구비하고 있고, 전해조셀(66)들의 양측에 구비된 엔드 플레이트(61)가 볼트로 결합되어 전해조셀(66)들을 고정하게 된다. 전해조(60)의 일측 하단에는 메인물탱크(50)의 물배출구(54)와 배관(90)으로 연결되는 물보충포트(63)가 마련되어 있고, 타측 상단에는 전해조(60) 내에서 전기 분해되어 발생한 수소가스를 메인물탱크(50)의 가스유입구(55) 측으로 전달하기 위한 가스배출포트(64)가 마련되어 있다. 또한 전해조(60) 하단에는 남은 물을 배수시키기 위한 드레인포트(65)가 마련되어 있다. 또한 전해조(60)는 제어모듈(30)의 제어신호에 따라 히터(62)를 통해 일정 온도 분위기가 유지된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 전해조(60)에서는 완벽한 누수 방지를 위한 구조를 갖는다. 즉 도9에 도시된 전해조셀(66)을 참조하면 각각의 전해조셀(66)은 일정 크기의 전극판(68)과, 전극판(68)의 둘레를 감싸도록 사출성형되는 셀프레임(67)을 포함한다. 이때 셀프레임(67)의 둘레에서 돌출되도록 전극(68a)이 마련되어 있으며, 이웃하는 전극판(68)에는 서로 다른 극성의 직류 전원이 공급된다.

셀프레임(67)의 양측면에는 링안착홈(67a)이 형성되어 있다. 따라서 전해조셀(66)들을 적층하면서 각각의 셀프레임(67)에 형성된 링안착홈(67a)에 누수방지링(69)을 삽입한 후 압착하면, 각 전해조셀(66)들의 거리는 최소 2mm 내지 2.8mm로 유지될 수 있다. 이는 전류를 가장 이상적이게 흐르게 함으로써 전기분해 효율을 극대화 시킬 수 있는 셀 간격이다. 더불어 누수방지링(69)에 의해 전해조(60) 내에 공급된 물이 외부로 누수되지 아니한다.

한편 전극판(68)의 하부에는 물이동홀(68b)이 형성되어 있어서 엔드 플레이트(61)에 연결된 물보충포트(63)로 물이 공급되면 물이동홀(68b)을 따라 전해조셀(66) 전체로 물이 공급될 수 있다. 마찬가지로 전극판(68)의 상부에는 가스이동홀(68c)이 형성되어 있어서 전기 분해를 통해 생산된 수소가스가 엔드 플레이트(61)에 연결된 가스배출포트(64)를 통해 메인물탱크(50) 측으로 빠져나갈 수 있다.

여기서 물의 전기 분해를 통해 생산되는 가스는 수소가스라고 언급하였지만, 엄밀하게 말하면 수소와 가스가 2:1의 부피비로 혼합되어 있는 브라운가스가 생산된다.

이상의 메인물탱크(50)와 전해조(60)의 구조와 작동원리를 살펴보면, 메인물탱크(50)의 물보충구(53)를 통해 공급된 물은 물배출구(54)와 연결된 물보충포트(63)를 통해 전해조(60)로 공급된다. 이때 물배출구(54)와 물보충포트(63)를 연결하는 배관(90)에는 밸브가 설치되지 아니한다. 즉 밸브를 이용하여 메인물탱크(50)에 저장된 물의 일정량이 전해조(60)로 공급된 이후 밸브가 다시 닫힘으로써 메인물탱크(50) 내부의 물과 전해조(60) 내부의 물이 완전히 분리된 구조를 이루는 것이 아니며, 메인물탱크(50)의 물배출구(54)와 전해조(60)의 물보충포트(63)는 개방된 배관(90)을 통해 상시 연결된 상태를 유지하고 있다. 또한 밀폐된 전해조(60)는 메인물탱크(50)의 아래쪽에 위치하고 있기 때문에, 전해조(60)에 물이 충만하면 더 이상 메인물탱크(50)의 물은 전해조(60) 측으로 유입되지 않으며, 전해조(60)에서 물이 전기분해 되어 수위가 낮아질 경우 메인물탱크(50)의 물이 전해조(60)로 실시간 유입되는 것이다.

이러한 구조 때문에 전해조(60)에서 오랜 시간 전기 분해가 이루어져 수온이 상승할 경우, 메인물탱크(50) 내의 물의 온도도 함께 상승하게 되는 것이며, 이렇게 상승한 물의 온도가 메인물탱크(50)에 설치된 제1온도센서(TE-1)에 의해 감지됨으로써 제어모듈(30)의 제어신호에 의해 전해조팬(FAN-1,FAN-2)이 가동되어 냉각 과정이 이루어지는 것이다.

한편 전해조(60)의 전극판(68)에 전류가 공급됨으로써 물이 전기 분해되어 발생한 수소가스는 실시하기에 따라 유량계 측으로 바로 배출시킬 수도 있다. 하지만 전해조(60)에서 전기 분해를 통해 발생한 기체에는 수소가스와 함께 수산화칼륨(KOH)이나 기타 불순물이 포함되어 있기 때문에 이를 다시 환원해주는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 실시예에서는 전해조(60)에서 생산된 수소가스를 포함하는 기체가 가스배출포트(64)와 연결된 가스유입구(55)를 통해 다시 메인물탱크(50)로 유입되도록 하였다. 이때 가스유입구(55)는 메인물탱크(50)에서 물이 항상 채워져 있는 높이에 위치한다. 따라서 전해조(60)에서 생산된 기체에 포함된 수산화칼륨과 불순물은 메인물탱크(50)의 물에 유입되어 환원되고, 수소가스만 상승하여 가스배출구(56)를 통해 빠져나간다.

더불어 전해조(60)의 가스배출포트(64)가 엔진(350) 측을 향하는 이후 단에 직접 연결될 경우, 엔진실에서 화염 등의 높은 열이 역화할 시 전해조(60)에 열기가 그대로 전달될 우려가 있다. 하지만 본 실시예에서는 메인물탱크(50)의 가스배출구(56)를 통해 이후의 구성에 연결되기 때문에, 역화가 발생하더라도 높은 열기는 메인물탱크(50)에 저장된 물과 먼저 마주함으로써 전해조(60) 측으로 열기가 전달되는 역화 현상이 원천 차단된다. 물론 엔진실 측에서 전해오는 높은 열기는 메인물탱크(50)에 유입되기 전 이후 설명하게 되는 역화방지기(70)에서 먼저 차단될 수 있으며, 이상 설명한 메인물탱크(50)와 전해조(60)의 연결 구조를 통해 완전한 역화 방지가 가능한 것이다.

이렇게 메인물탱크(50)에서 일정 수위를 유지한 채로 저장되는 물은 오로지 전해조(60)에 공급되는 원료의 기능으로만 사용되는 것이 아니며, 전해조(60)에서 발생한 기체에 수소가스와 함께 포함된 불순물을 환원시키는 기능과 함께 역화 방지의 기능도 수행하기 때문에, 앞서 설명한 바와 같이 격벽을 통해 물의 출렁거림이 최소화 되면 불순물 환원과 역화 방지 기능이 더욱 원활하게 수행될 수가 있다.

메인물탱크(50)로부터 물을 공급받아 전해조(60)에서 전기 분해되어 발생한 수소가스는 다시 메인물탱크(50)의 물로 유입되어 불순물이 환원되며, 메인물탱크(50) 상부로 상승한 수소가스는 가스배출구(56)를 통해 유량계로 유입된다.

유량계는 전해조(60)에서 생산된 수소가스의 양을 체크하기 위한 것이며, 유량계에서 감지한 유량은 유량표시계(14)에 표시되어 사용자가 확인할 수 있다. 유량계를 통과한 가스는 역화방지기(70)로 유입된다.

도10에 도시된 역화방지기(70)는 엔진(350) 측으로부터 화염 등의 높은 열이 역류 하는 것을 방지하기 위해 마련된다. 도11을 참조하면 역화방지기(70)는 내부에 출구방향이 넓은 깔때기 구조의 역화방지공간(71)이 형성되어 있고, 역화방지공간(71)에 역화방지재료(72)를 채워 넣었다. 역화방지재료(72)는 구리 재질의 부드러운 솜과 같은 재료를 뭉쳐 놓은 것이다. 따라서 상온에서는 수소가스가 역화방지재료(72)의 미세한 틈을 관통하여 엔진실 방향으로 흐를 수 있다. 반면 엔진실 측으로부터 화염 등의 높은 열이 발생하여 역화가 진행되면, 높은 열에 의해 역화방지재료(72)가 용융된다. 즉 역화방지재료(72)는 구리 등의 금속을 솜 형태로 뭉쳐 놓은 것이기 때문에 표면적이 매우 넓어 열에 매우 취약하다. 따라서 역화가 발생하면 역화방지재료(72)가 순식간에 용융됨으로써 용융물(72')이 유로를 차단하게 된다. 따라서 엔진실 측으로부터 발생한 높은 열은 더 이상 역화방지기(70)를 통과하여 전해조(60) 측으로 전달되지 아니한다.

역화방지기(70)의 기능이 더욱 원활하게 수행되기 위해서는 출구방향이 위쪽을 향하도록 설치하면 된다. 이 경우 역화방지공간(71)의 단면 모양은 역삼각형이 된다. 따라서 역화가 발생하여 역화방지재료(72)가 용융되면, 용융물(72')이 역삼각형 형태의 빗변을 따라 흘러내려 입구방향의 유로를 차단해주는 것이다. 또한 역화방지공간(71)을 깔때기 형태로 제작한 것은 용융물(72')이 아래쪽으로 흘러내릴 수 있도록 하기 위함과 동시에, 부피가 큰 역화방지재료(72)를 최대한 많이 투입할 수 있도록 하기 위함이다.

물론 역화방지기(70)의 유로가 막힌 상태라면, 수소가스 역시 더 이상 엔진실 측으로 전달될 수 없으며, 이 경우 압력센서(PS-1)를 통과하는 배관(90)의 압력이 높아져서 제어모듈(30)이 디스플레이(12)를 통해 경고할 수 있다. 역화방지기(70)가 역화에 의해 손상됐을 경우 사용자는 역화방지기(70)만 교체하면 되며, 다른 구성에는 전혀 이상이 없기 때문에 저렴한 수리비용으로 시스템 전체를 다시 사용할 수가 있다.

역류방지기(80)은 엔진(350) 측으로부터 가스가 역류하는 것을 방지하기 위해 마련된다. 도12 및 도13을 참조하면, 역류방지기(80)은 내부에 역류방지공간(81)을 갖는 역류방지기본체(83)와, 역류방지공간(81)에 설치되는 얇은 테프론막(82)으로 구성된다.

또한 역류방지공간(81)은 하부로 갈수록 직경이 좁아지도록 경사져 있으며, 역류방지기본체(83)에서 역류방지공간(81)의 상부에 위치하는 면에는 방사상의 유입홈(84)이 형성되어 있다. 그리고 테프론막(82)은 둘레가 상부를 향하도록 일부분 말려올라간 접시 형태를 갖는다.

이에 따라 도14에 도시된 바와 같이 역류방지기본체(83)의 아래쪽 방향에서부터 정상적인 흐름의 가스가 유입되면 테프론막(82)이 살며시 밀려 올라간다. 이때 역류방지공간(81)은 위쪽으로 갈수록 직경이 크기 때문에 테프론막(82)이 밀려 올라가는데 제한이 없으며, 더불어 테프론막(82) 둘레의 여유 공간을 통해 유입된 가스가 통과하여 역류방지기본체(83)의 위쪽으로 빠져나갈 수 있다.

만약 유입되는 가스의 압력이 다소 높아 테프론막(82)이 역류방지공간(81)의 상부에 해당하는 역류방지기본체(83)의 내측면까지 밀착되어 위쪽 유로를 막더라도, 중심에서 둘레까지 연장된 유입홈(84)을 통해 가스가 이동할 수 있다.

반면 도15에 도시된 바와 같이 가스가 역류할 경우에는 테프론막(82)이 아래쪽으로 내려오게 되는데, 역류방지공간(81)은 아래쪽으로 갈수록 좁아지기 때문에 결국 테프론막(82)의 둘레가 역류방지공간(81)의 아래쪽 둘레에 밀착하게 된다. 더군다나 역류방지공간(81)의 아래쪽 둘레면에는 상부면과 달리 유입홈(84)이 형성되어 있지 않기 때문에 역류 가스는 역류방지기본체(83)의 아래쪽 유로로 더 이상 유입될 수가 없다.

전해조(60)에서 전기 분해되어 발생하는 수소가스는 대기압보다 매우 미세하게 높은 정도에 불과하다. 따라서 일반적인 역류방지 구조에서는 낮은 역류 압력에 대하여 차단이 불가능하다. 따라서 본 실시예에서와 같은 구조의 역류방지기(80)를 적용하면 매우 낮은 압력의 역류가 발생하더라도 미세한 테프론막(82)이 이동하면서 유로를 차단해줄 수가 있다.

역류방지기(80) 후단에는 압력센서(PS-1)가 설치된다. 도16에 도시된 바와 같이 압력센서(PS-1)는 압력스위치(101)를 구비하며, 압력스위치(101) 양쪽에 실리콘 재질의 배관(90)을 유격 없이 감싸 지지하는 철 구조물의 배관지지부(102)를 포함하여 구성된다. 따라서 도17의 (a)에 도시된 바와 같이 배관(90)을 따라 수소가스가 정상 압력으로 흐르고 있을 때에는 압력센서(PS-1)의 압력스위치(101)가 눌리지 않는다. 하지만 사용자의 부주의(배관(90)을 밟는다거나) 또는 다른 원인으로 인해 배관(90) 내의 압력이 높아지면 도17의 (b)에서와 같이 실리콘 배관(90)이 부풀어 올라 압력스위치(101)를 누르게 되고, 이에 따라 제어모듈(30)로 접점 신호가 전달된다. 이 경우 수소가스 발생기(1)는 비상 정지하고, 경고 램프와 경고음이 발생한다. 압력센서(PS-1)을 통과한 수소가스는 시스템출구(16)를 통해 본체(10) 외부에 설치된 카본제거필터(20)로 유입된다.

카본제거필터(20)는 수소가스에 포함된 수분이나 불순물을 다시 한번 제거하기 위해 마련되며, 카본제거필터(20)를 통과한 수소가스는 가스배출단(15)과 연결된 배관(90)을 통해 어댑터(200)로 공급된다.

한편 수소가스 발생기(1)에서 제어모듈(30)을 구성하는 메인보드(미도시)가 본체(10) 내부 공간에 노출된 상태에서 가스가 누설될 경우 메인보드에서 작은 정전기나 스파크가 발생한다면 화재나 폭발의 우려가 있을 수 있다. 따라서 메인보드를 메인보드덮개(31)로 밀폐하고 주변을 실리콘으로 완전 밀폐 시킨다면, 가스가 일부 누설되더라도 스파크에 의한 폭발 위험을 없애줄 수가 있다.

한편 제어모듈(30)에 연결되는 신호입력단(18)은 차량 배터리(310)나 발전기의 상태 정보를 수신하여 디스플레이(12)를 통해 출력함으로써 카본 제거 작업과 동시에 배터리(310)와 발전기의 점검이 함께 이루어지도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 차량의 엔진(350)으로 외부 공기를 유입시키는 에어크리너필터박스(330)와 연결호스(340) 사이에 카본 제거용 어댑터(200)를 연결한 후, 수소가스 발생기(1)에서 생산되는 수소가스를 엔진(350) 측으로 공급함으로써 연소실, 인젝터, 점화플러그, 흡배기밸브 및 피스톤 헤드 등에 누적된 카본을 완전히 제거하여 엔진(350) 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 시스템의 초기 구입 비용은 상대적으로 고가이지만, 약품을 사용하지 않고 차량 배터리(310)의 전원을 사용하며, 원료로써 차량 한대 기준 약 300cc의 물만 사용하면 되기 때문에, 본 발명에 따른 카본 제거 시스템을 한번 구축해 놓으면 이후의 유지 비용이 매우 저렴하다는 장점이 있다.

또한, 엔진(350) 분해 및 재조립 작업이 필요 없어서 작업 시간을 크게 단축(15분 내외)시키고 공임비도 절감할 수가 있다.

더불어 수소가스를 이용한 카본 제거 작업 중에 엔진(350)공회전 작업이나, 배터리(310)와 발전기의 성능도 함께 검사할 수가 있어서 차량 정비 분야의 혁신을 기대할 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 카본 제거 시스템은 엔진실 등에 누적된 카본을 제거하는 정비 용도로 사용될 수도 있지만, 실시하기에 따라 수소연료전기자동차의 연료공급기로 적용할 수도 있다. 즉 수소가스 발생기를 차량에 탑재하여 수소연료전기자동차의 연료 공급원으로 활용할 수 있으며, 동시에 차량의 대용량 리튬폴리머 배터리의 성능이나 이상 유무를 실시간으로 표시해 줄 수 있는 것이다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1 : 수소가스 발생기
10 : 본체
11a : 전원스위치 11b : 가스발생스위치
11c : 차종선택스위치 11d : 설정스위치
12 : 디스플레이 13 : 알람램프
14 : 유량표시계 15 : 가스배출단
16 : 시스템출구 17 : 전원공급단
18 : 신호입력단 19 : 팬망
19b : 환기구 FAN-3 : 본체팬
20 : 카본제거필터
30 : 제어모듈
31 : 메인보드덮개
40 : 보조물탱크
41 : 투입구
42 : 투입구마개
PUMP-1 : 펌프
SV-1 : 솔레노이드밸브
50 : 메인물탱크
51 : 수평격벽
51a : 이동홈
52 : 수직격벽 53 : 물보충구
54 : 물배출구 55 : 가스유입구
56 : 가스배출구
60 : 전해조
61 : 엔드 플레이트
62 : 히터
FAN-1, FAN-2 : 전해조팬
63 : 물보충포트
64 : 가스배출포트
65 : 드레인포트
66 : 전해조셀
67 : 셀프레임
67a : 링안착홈
68 : 전극판
68a : 전극
68b : 물이동홀
68c : 가스이동홀
69 : 누수방지링
70 : 역화방지기
71 : 역화방지공간 72 : 역화방지재료
72' : 용융물
80 : 역류방지기
81 : 역류방지공간 82 : 테프론막
83 : 역류방지기본체
84 : 유입홈
90 : 배관
LS-1 : 제1수위센서
LS-2 : 제2수위센서
TE-1 : 제1온도센서
TE-2 : 제2온도센서
PS-1 : 압력센서
101 : 압력스위치 102 : 배관지지부
110 : 수소센서
200 : 카본 제거용 특수 어댑터
210 : 어댑터본체
211 : 출구가이드
220 : 가스공급구
230 : 어댑터팬
231 : 고정핀
310 : 차량배터리
330 : 에어크리너필터박스
340 : 연결호스
350 : 차량엔진

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 전해조를 통해 물을 전기 분해하여 수소가스를 발생시키는 수소가스 발생기; 및
   차량의 엔진 방향으로 연결되며, 상기 수소가스 발생기에서 발생하는 수소가스를 상기 차량의 엔진 측으로 분사하는 카본 제거용 특수 어댑터;를 포함함으로써,
   상기 수소가스 발생기에서 발생되는 수소가스를 통해 상기 차량의 엔진에 누적된 카본을 제거하되,
   상기 카본 제거용 어댑터는,
   전후방이 개방된 어댑터본체;
   상기 어댑터본체의 측면에 설치되는 가스공급구; 및
   상기 어댑터본체 전방에 설치되며 상기 어댑터본체의 후방에서 공기가 유입됨에 따라 회전하는 어댑터팬;을 포함하고,
   상기 어댑터본체의 후방은 상기 차량의 에어크리너필터박스 측과 연결되고, 상기 어댑터본체의 전방은 상기 엔진 측과 연결되며, 상기 가스공급구는 상기 수소가스 발생기와 연결되어, 상기 가스공급구를 통해 상기 어댑터본체 내부에 가스가 유입되면, 상기 어댑터본체 후방으로부터 유입되는 공기와 상기 가스가 상기 어댑터팬을 통과하면서 혼합된 후 상기 어댑터본체 전방으로 배출되어 차량 엔진 측으로 공급될 수 있고,
   상기 수소가스 발생기는,
   물을 저장하는 메인물탱크;
   상기 메인물탱크로부터 물을 공급받아 전기 분해함으로써 수소가스를 포함하는 기체를 생산하는 전해조;
   상기 차량 엔진으로부터 발생하는 화염 또는 열이 역류하는 것을 방지하는 역화방지기;
   상기 차량 엔진으로부터 가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지기; 및
   상기 기체에 포함된 수분 또는 불순물을 제거하는 카본제거필터;를 포함하되,
   상기 메인물탱크 내부에는 가로 방향 및 세로 방향으로 격벽이 설치되어 물 출렁거림이 최소화되고, 상기 전해조에서 발생한 수소가스를 포함하는 기체는 상기 메인물탱크에 저장된 물에 먼저 유입되어 상기 기체에 포함된 불순물이 환원되어 일차적으로 제거된 이후 상기 카본제거필터 측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 카본 제거 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 전해조는 복수의 전해조셀을 포함하며,
   상기 전해조셀은,
   직류 전원을 공급받아 전기 분해를 수행하는 전극판; 및
   상기 전극판의 둘레를 감싸도록 사출 성형되고 양측면에 링안착홈이 형성되는 셀프레임;을 포함하고,
   상기 전해조셀을 적층하면서 상기 각각의 셀프레임에 형성된 링안착홈에 누수방지링을 삽입하면, 상기 각 전해조셀들 사이의 거리가 2mm 내지 2.8mm로 유지되어 상기 전극판들 사이의 전류 흐름 효율이 향상되는 것을 특징으로 하는 카본 제거 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 수소가스 발생기는,
   차량 배터리로부터 전원을 공급받는 전원공급단; 및
   상기 전원공급단을 통해 공급된 전원을 상기 전해조 측으로 공급하도록 제어하는 제어모듈; 및
   점검 상태를 출력하는 디스플레이;를 더 포함하고,
   상기 제어모듈은 상기 전해조 측으로 상기 차량 배터리의 전원을 공급하여 전기분해가 이루어지도록 함과 동시에 상기 배터리의 전압 및 전류 상태를 상기 디스플레이를 통해 출력함으로써, 상기 차량 배터리 및 발전기의 이상 유무를 함께 점검할 수 있는 것을 특징으로 하는 카본 제거 시스템.

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