KR101828861B1 - Exhausted gas combustion device for engine - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a re-burning apparatus of engine exhaust gas, comprising: a burning chamber (102); a suction pipe (104); an exhaust pipe (106); a first suction port (110); a cylindrical net (112); and a second suction port (114). More specifically, a fuel residue and hazardous materials included in exhaust gas discharged from an engine generating power by burning fuel are re-burned and removed, and hydrogen generated by electrolysis of water included in the exhaust gas is supplied to the engine to increase an output of the engine. According to the present invention, a fuel residue remaining after a burning process in the engine can be all burned, and nitrogen oxides and sulfur compounds can be removed in a high temperature burning process.

Description

엔진 배기가스 재연소장치{EXHAUSTED GAS COMBUSTION DEVICE FOR ENGINE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an exhaust gas reclaiming apparatus,

본 발명은 엔진 배기가스 재연소장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 잔류 연료와 유해물질을 재연소시켜 제거하고, 배기가스 중에 포함된 물을 전기분해시켜 발생하는 수소를 엔진에 공급하여 엔진의 출력을 증가시키도록 하는 엔진 배기가스 재연소장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine exhaust gas reclaiming apparatus, and more particularly, to an exhaust emission control apparatus for an engine exhaust gas reclamation apparatus which includes an engine exhaust gas reclamation apparatus which recovers and removes residual fuel and harmful substances contained in exhaust gas discharged from an engine Which is generated by electrolysis of water, is supplied to the engine to increase the output of the engine.

자동차나 선박, 비행기, 발전기 등에 사용되는 동력 발생용 엔진이나 기름보일러에서는 휘발유나 경유가 연소되면서 발생되는 질소산화물이나 황화합물이 포함된 배기가스가 방출되는데, 이러한 기체는 인체에 해를 입히고 공기나 토양, 바다를 오염시키기 때문에 유해물질을 걸러주거나 제거시키기 위한 기술들이 개시되고 있다.In engines and oil boilers used for power generation in automobiles, ships, airplanes, generators, etc., exhaust gases containing nitrogen oxides or sulfur compounds generated by burning gasoline or diesel oil are emitted. These gases harm the human body, , Techniques for filtering or removing harmful substances are disclosed since they pollute the oceans.

통상적으로는 엔진에서 연소 효율을 높여서 연료가 남는 것을 방지하며, 필터나 촉매 등을 설치하여 유해가스 성분을 제거한다. 경유를 사용하는 엔진의 경우에는 DPF(Diesel Particulate Filter)를 사용하여 유해물질의 포집과 연소를 통해 오염물질을 최소화시킨다.Generally, the combustion efficiency of the engine is increased to prevent the fuel from remaining, and a filter or a catalyst is installed to remove the harmful gas component. In the case of diesel engines, DPF (Diesel Particulate Filter) is used to minimize pollutants through the capture and combustion of harmful substances.

최근에는 배기가스에 포함된 성분들을 고온의 열로 제거할 수 있는 기술들이 개시되고 있는데, 배기가스에 포함된 가연성 성분을 태우기 위한 구조를 필요로 한다.In recent years, technologies for removing components contained in exhaust gas with high-temperature heat have been disclosed, which require a structure for burning combustible components contained in the exhaust gas.

도 1은 종래기술에 따른 자동차의 배기가스 연소장치를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 배기가스 연소장치의 내부구조를 나타내는 정단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an exhaust gas firing apparatus of a vehicle according to the prior art, and FIG. 2 is a front sectional view showing the internal structure of the exhaust gas firing apparatus of FIG.

배기가스 연소장치(10)는 상단부와 하단부가 자동차의 배기가스 배출경로 상의 소정 부위에 플랜지 결합되며, 내부에 일정한 체적의 공간부가 형성된 챔버(12)와, 상기 챔버(12)상의 공간부(14) 내에 단일층 또는 다수의 층으로 조밀하게 배열되는 가열부재(16)로 이루어진다.The exhaust gas firing apparatus 10 includes a chamber 12 having an upper end portion and a lower end portion flange-coupled to a predetermined portion on an exhaust gas discharge path of an automobile and having a predetermined volume of space therein, And a heating member 16 which is densely arranged in a single layer or in a plurality of layers.

상기 챔버(12)의 상단부와 하단부는 배출파이프(18)와의 결합을 위하여 챔버본체(20)로부터 소정의 길이로 돌출되고, 그 바깥쪽 끝부분에는 체결공(22)이 형성된 소정 넓이의 플랜지(24)가 일체로 형성된다.An upper end and a lower end of the chamber 12 are protruded from the chamber body 20 for a predetermined length to engage with the discharge pipe 18 and have flanges 22, 24 are integrally formed.

상기 가열부재(16)는 소정의 크기를 갖는 백금편이 적용된다. 상기 가열부재(16)는 챔버(12)내부의 공간부(14)에서 한쪽 방향으로 일정 각도만큼 경사진 상태로 조밀하게 배열된다.The heating member 16 is a platinum piece having a predetermined size. The heating member 16 is densely arranged in a state of being inclined at a predetermined angle in one direction in the space portion 14 inside the chamber 12. [

자동차의 주행에 따라 엔진이 구동되면서 발생되는 배기가스는 정해진 배출경로를 경유하여 배출파이프(18)를 통하여 배출되는데, 이 과정에서 배출파이프(18)의 상부 소정 부위에 결합된 챔버(12) 내부의 가열부재(16)가 엔진 및 배기가스로부터 전달되는 열에 의하여 가열된다.The exhaust gas generated while the engine is driven according to the running of the vehicle is discharged through a discharge pipe 18 via a predetermined discharge path. In this process, the exhaust gas discharged from the inside of the chamber 12 Is heated by the heat transmitted from the engine and the exhaust gas.

이와 같이 가열부재(16)가 가열되면, 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중의 매연이나 산화질소 및 이황산가스 등의 성분이 촘촘하게 배열된 상태에서 높은 온도로 가열된 가열부재를 통과하면서 흡착 연소된다.When the heating member 16 is heated as described above, components such as soot, nitrogen oxide, and sulfur dioxide in exhaust gas discharged from the engine are adsorbed and burned while being passed through a heating member heated to a high temperature.

그러나 유해물질을 충분히 연소시키려면 산소가 충분히 공급되어야 하는데, 배기가스를 가열시키기만 하는 구조에서는 연소에 필요한 산소가 외부에서 유입될 수 없다. 이로 인해 유해물질의 연소를 통한 제거가 충분하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, in order to sufficiently burn harmful substances, sufficient oxygen must be supplied. In the structure that only the exhaust gas is heated, oxygen required for combustion can not be introduced from the outside. Therefore, there is a problem that the harmful substances can not be sufficiently removed through combustion.

또한 카본의 누적으로 인해 엔진의 출력이 감소하며, 이로 인해 연료의 연소가 원활하지 못한 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the output of the engine is reduced due to the cumulative accumulation of carbon, and the combustion of the fuel is not smooth.

KRKR 20-034513720-0345137 Y1Y1 KRKR 20-019452920-0194529 Y1Y1

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연소챔버에 외부 공기가 들어올 수 있는 흡기구를 설치하여 배기가스에 포함된 잔류 연료와 유해물질이 최대한 연소되도록 하는 엔진 배기가스 재연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to provide an engine exhaust gas reheater unit in which a combustion chamber is provided with an intake port through which external air can enter, so that residual fuel and harmful substances contained in the exhaust gas are burned to the maximum .

또한 재연소된 배기가스가 외부로 빠져나가는 통로에 회전하는 댐퍼를 설치하여 배기가스의 배출속도를 낮춰서 다시 한 번 더 연소가 일어나도록 하는 엔진 배기가스 재연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an engine exhaust gas reclaiming device which is provided with a damper that rotates in a passage through which re-burned exhaust gas exits to the outside, thereby lowering the discharge speed of the exhaust gas and causing combustion again.

또한 연소챔버 내부에 청동이나 황동이 함유된 금속필터를 설치하여 배기가스에 포함된 물이 전기분해되면서 수소가 발생되도록 하는 엔진 배기가스 재연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an engine exhaust gas reclaiming device in which a metal filter containing bronze or brass is provided in the combustion chamber to generate hydrogen while electrolyzing water contained in the exhaust gas.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 잔류 연료와 유해물질을 연소시켜 제거하는 재연소장치로서, 내부에 연소공간이 형성되는 연소챔버(102)와; 상기 연소챔버(102)의 아래쪽에 연결되어 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 연소챔버(102)의 내부로 유도하는 흡입관(104)과; 상기 연소챔버(102)의 옆쪽에 연결되어 상기 연소챔버(102)에서 발생한 가스를 상기 자동차의 외부로 배출하는 배기관(106)과; 상기 연소챔버(102)의 밑면에 형성되어 외부공기를 상기 연소챔버(102)의 내부로 유입시키는 제1흡기구(110)와; 상기 연소챔버(102)의 내부에서 상기 흡입관(104)이 연결되는 곳에 설치되며, 상하가 개방되어 있는 원통으로서 측면은 공기가 유통하는 메쉬로 된 금속재질의 원통망(112)과; 상기 배기관(106)이 상기 연소챔버(102)의 외벽과 만나는 부분에 형성되어 외부공기를 상기 배기관(106)의 내부로 유입시키는 제2흡기구(114);를 포함하며, 상기 흡입관(104)을 통해 유입된 배기가스는 상기 원통망(112)의 내부를 통과하며, 상기 제1흡기구(110)를 통해 유입된 외부공기는 상기 원통망(112)의 측면을 통해 유입되면서 상기 배기가스가 1차 재연소되며, 상기 연소챔버(102)를 통과한 배기가스는 상기 배기관(106)을 통과하면서 상기 제2흡기구(114)를 통해 유입된 외부공기와 만나면서 2차 재연소되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention is directed to a reheat combustion apparatus for burning and removing residual fuel and harmful substances contained in exhaust gas discharged from an engine, comprising: a combustion chamber 102 in which a combustion space is formed; A suction pipe 104 connected to a lower portion of the combustion chamber 102 to guide the exhaust gas discharged from the engine into the combustion chamber 102; An exhaust pipe (106) connected to a side of the combustion chamber (102) and discharging gas generated in the combustion chamber (102) to the outside of the automobile; A first air inlet 110 formed on a bottom surface of the combustion chamber 102 to introduce outside air into the combustion chamber 102; A cylindrical metal mesh cylinder 112 installed at a position where the suction pipe 104 is connected to the combustion chamber 102 and having a top and a bottom opened; And a second intake port 114 formed at a portion of the exhaust pipe 106 that is in contact with an outer wall of the combustion chamber 102 to introduce outside air into the exhaust pipe 106, The exhaust gas flowing through the cylindrical net 112 passes through the inside of the cylindrical net 112. The external air introduced through the first intake port 110 flows into the side of the cylindrical net 112, And the exhaust gas passing through the combustion chamber 102 passes through the exhaust pipe 106 and is secondarily re-burned while meeting with the outside air introduced through the second air inlet 114.

상기 배기관(106)의 내부에 회전하도록 설치되어 배기가스의 이동속도를 낮추는 회전댐퍼(116);를 추가로 포함하며, 상기 회전댐퍼(116)는 차단판(116a)과, 상기 차단판(116a)의 중심에 설치되는 회전축(116b)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a rotation damper 116 installed to rotate inside the exhaust pipe 106 to lower the moving speed of the exhaust gas. The rotation damper 116 includes a blocking plate 116a, And a rotary shaft 116b provided at the center of the rotary shaft 116b.

상기 연소챔버(102)의 위쪽에 연결되어 상기 엔진에 가스를 전달하는 엔진연결관(108)과; 상기 연소챔버(102)의 내부 위쪽에 설치되는 금속필터(118);를 추가로 포함하며, 상기 금속필터(118)는 평평한 모양의 평판부(118a)와, 삼각형 또는 물결모양으로 절곡된 절곡부(118b)가 교대로 접합된 모양으로 만들어지며, 상기 평판부(118a)와 상기 절곡부(118b)는 각각 철(Fe)과 구리합금(청동 또는 황동)으로 만들어지는 것을 특징으로 한다.An engine connection pipe (108) connected to an upper portion of the combustion chamber (102) to transfer gas to the engine; And a metal filter 118 installed inside the combustion chamber 102. The metal filter 118 includes a flat plate portion 118a having a flat shape and a bent portion 118b having a triangular or wavy bent portion The flat plate portion 118a and the bent portion 118b are made of iron (Fe) and a copper alloy (bronze or brass), respectively.

본 발명에 따르면 엔진에서 연소과정에서 타다 남은 잔류 연료를 모두 태울 수 있으며, 질소산화물이나 황화합물을 고온의 연소과정에서 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the residual fuel remaining in the combustion process in the engine can be burned, and the nitrogen oxide or the sulfur compound can be removed in the high temperature combustion process.

또한 고온폭발 금속필터의 전기분해에 의해 발생한 수소를 엔진으로 투입하여 엔진의 출력을 높일 수 있으며, 연료를 절감하면서도 공해물질의 배출이 줄어드는 효과가 있다.In addition, the hydrogen produced by the electrolysis of the high-temperature explosion metal filter can be injected into the engine to increase the output of the engine, and the emission of pollutants can be reduced while reducing fuel consumption.

도 1은 종래기술에 따른 자동차의 배기가스 연소장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 배기가스 연소장치의 내부구조를 나타내는 정단면도.
도 3과 4는 본 발명의 실시예에 따른 재연소장치의 외부구조를 나타낸 사시도.
도 5는 재연소장치의 내부구조를 나타낸 단면도.
도 6은 원통망의 구조를 나타낸 사시도.
도 7은 회전댐퍼의 구조를 나타낸 사시도와 단면도.
도 8은 회전댐퍼의 회전상태를 나타낸 단면도.
도 9는 금속필터의 구조를 나타낸 사시도.
도 10은 금속필터의 구조를 나타낸 단면도.
도 11은 재연소장치(100)의 내부에서 일어나는 기체의 흐름과 화염 발생을 모식적으로 나타낸 도면.1 is a perspective view showing an exhaust gas burning apparatus for a vehicle according to the prior art;
Fig. 2 is a front sectional view showing the internal structure of the exhaust gas combustion device of Fig. 1; Fig.
3 and 4 are perspective views showing the external structure of the reheat device according to the embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the internal structure of the reheat device.
6 is a perspective view showing the structure of a cylindrical net.
7 is a perspective view and a sectional view showing the structure of a rotary damper.
8 is a sectional view showing a rotating state of the rotary damper.
9 is a perspective view showing a structure of a metal filter;
10 is a sectional view showing a structure of a metal filter;
11 is a view schematically showing gas flow and flame generation occurring inside the reheat combustion apparatus 100. Fig.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "엔진 배기가스 재연소장치"(이하, '재연소장치'라 함)를 설명한다.Hereinafter, an "engine exhaust gas re-burning apparatus" (hereinafter referred to as "re-burning apparatus") according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3과 4는 본 발명의 실시예에 따른 재연소장치의 외부구조를 나타낸 사시도이며, 도 5는 재연소장치의 내부구조를 나타낸 단면도, 도 6은 원통망의 구조를 나타낸 사시도이다.FIGS. 3 and 4 are perspective views showing the external structure of the reheat apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view showing the internal structure of the reheat apparatus, and FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the cylindrical network.

본 발명의 재연소장치(100)는 자동차나 선박, 비행기 등의 엔진에서 나오는 배기가스를 연소시키면서 통과시키는 기능을 한다. 이를 위해 재연소장치(100)는 엔진과 촉매필터(30) 사이에 설치된다. 촉매필터(30)를 통과한 가스는 흡음기(40)를 거치면서 소음이 감소된 상태로 외부로 방출된다.The re-burning device (100) of the present invention burns and passes the exhaust gas emitted from an engine of an automobile, a ship, an airplane, or the like. To this end, the reburning device 100 is installed between the engine and the catalytic filter 30. The gas passing through the catalytic filter 30 is discharged to the outside in a state in which the noise is reduced while passing through the sound absorbing device 40.

또한 재연소장치(100)의 내부에서 발생한 수소와 기타 가스가 엔진으로 다시 투입되는데, 이를 위한 이동통로가 구비된다.In addition, hydrogen and other gases generated in the reheat combustion apparatus 100 are supplied to the engine again.

재연소장치(100)의 몸체를 이루는 연소챔버(102)는 대략 원통형상으로 만들어지는데, 아래쪽에는 흡입관(104)이 연결되고, 위쪽에는 엔진연결관(108)이 연결된다. 그리고 옆쪽으로는 배기관(106)이 연결된다.The combustion chamber 102 constituting the body of the reburning apparatus 100 is formed into a substantially cylindrical shape with a suction pipe 104 connected to the lower side and an engine connection pipe 108 connected to the upper side. And an exhaust pipe 106 is connected to the side.

흡입관(104)은 엔진에 연결되는 관으로서, 엔진에서 발생한 배기가스를 연소챔버(102)의 내부로 유도한다. 배기관(106)은 연소챔버(102)의 내부에서 재연소되면서 발생한 가스를 촉매필터(30)의 내부로 유도한다. 엔진연결관(108)은 엔진과 연결되며, 연소챔버(102)의 내부에서 발생된 수소와 가스를 엔진의 내부로 유도한다.The suction pipe 104 is a pipe connected to the engine and guides the exhaust gas generated in the engine to the inside of the combustion chamber 102. The exhaust pipe 106 induces the gas generated as being re-burned in the combustion chamber 102 to the inside of the catalytic filter 30. The engine connection pipe 108 is connected to the engine and guides the hydrogen and gas generated inside the combustion chamber 102 to the inside of the engine.

흡입관(104)이 연결되는 연소챔버(102)의 밑면에는 제1흡기구(110)가 형성된다. 제1흡기구(110)는 외부공기가 연소챔버(102)의 내부로 들어가는 통로의 역할을 한다.A first intake port 110 is formed on the bottom surface of the combustion chamber 102 to which the suction pipe 104 is connected. The first intake port 110 serves as a passage for the outside air to enter the combustion chamber 102.

배기관(106)이 연소챔버(102)의 외벽과 만나는 부분에도 제2흡기구(114)가 형성된다. 제2흡기구(114)는 외부공기가 배기관(106)의 내부로 들어가는 통로의 역할을 한다.The second intake port 114 is also formed at a portion where the exhaust pipe 106 meets the outer wall of the combustion chamber 102. The second intake port 114 serves as a passage for the outside air to enter the inside of the exhaust pipe 106.

제1흡기구(110)와 제2흡기구(114)를 통해 유입된 외부공기는 잔류 연료의 재연소가 활발히 일어날 수 있도록 해준다.The external air introduced through the first intake port 110 and the second intake port 114 enables active re-burning of the residual fuel.

연소챔버(102)의 내부에서 흡입관(104)이 연결되는 곳에는 원통망(112)이 설치된다. 원통망(112)은 3~4개 정도 설치되는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 1개만 설치하여 사용할 수도 있다.A cylindrical net 112 is installed in the combustion chamber 102 where the suction pipe 104 is connected. It is preferable that about three to four cylindrical nets 112 are provided, but in some cases, only one can be installed and used.

원통망(112)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상하가 개방되어 있는 원통으로서, 측면은 공기가 유통할 수 있도록 메쉬로 되어 있다. 경우에 따라서는 측면에 미세한 구멍을 뚫은 형태일 수도 있다. 연소챔버(102)의 내부는 재연소 중에 고온의 상태이기 때문에 원통망(112)은 고온에 견딜 수 있는 금속재질로 제작한다.As shown in Fig. 6, the cylindrical net 112 is a cylindrical cylinder whose upper and lower sides are opened, and the side face is a mesh so that air can flow. In some cases, a fine hole may be formed in the side surface. Since the inside of the combustion chamber 102 is in a high temperature state during the reheat combustion, the cylindrical net 112 is made of a metal material capable of withstanding high temperatures.

원통망(112)은 연소챔버(102)의 밑면에서 상하로 통하는 통로를 형성하여 아래쪽에서 올라온 배기가스가 위쪽으로 올라가서 연소챔버(102)의 내부로 들어가도록 안내하는 역할을 한다.The cylindrical net 112 forms a passage extending vertically from the bottom surface of the combustion chamber 102 to guide the exhaust gas from the lower side upwardly into the combustion chamber 102.

본 발명에서는 원통망(112)이 원통형상인 것으로 설명하고 도시하지만, 단면의 형상은 다른 모양으로 변경될 수 있다.In the present invention, the cylindrical net 112 is illustrated as being cylindrical, but the cross-sectional shape may be changed to another shape.

연소챔버(102)의 내부에서 아래쪽에는 흡입관(104)이 원통망(112)과 연결된다. 따라서 흡입관(104)을 통해 들어온 엔진 배기가스가 원통망(112)의 내부로 들어간다.At the bottom of the combustion chamber 102, a suction pipe 104 is connected to the cylindrical net 112. Therefore, the engine exhaust gas that has entered through the suction pipe 104 enters the inside of the cylindrical net 112.

그리고 제1흡기구(110)는 원통망(112)이 설치된 곳보다 바깥쪽에 형성되는데, 이로 인해 제1흡기구(110)로 들어온 외부공기가 원통망(112)의 측면 메쉬 또는 구멍을 통해 원통망(112)의 내부로 들어간다. 배기가스에 포함된 잔류 연료는 제1흡기구(110)를 통해 들어온 외부공기와 만나면서 연소챔버(102) 내부에서 연소된다. 일반적으로는 잔류 연료와 외부공기가 처음 만나는 원통망(112)의 내부에서 연소가 시작되어 연소챔버(102)의 안쪽 공간까지 화염이 도달하게 된다.The first intake port 110 is formed on the outer side of the cylindrical mesh 112 so that the external air entering the first intake port 110 passes through the side mesh or hole of the cylindrical mesh 112, 112). The residual fuel contained in the exhaust gas is combusted inside the combustion chamber 102 while meeting with the outside air introduced through the first intake port 110. Generally, combustion starts in the interior of the cylindrical net 112 where the residual fuel and the outside air first meet and the flame reaches the inner space of the combustion chamber 102.

배기가스는 원통망(112)과 연소챔버(102)의 내부에서 1차로 재연소되는데, 이때 연소되지 않고 남은 잔류 연료와 다른 유해물질이 배기관(106)을 통해 바깥으로 나가게 된다. 그런데 배기관(106)이 연소챔버(102)의 벽면과 만나는 부분에는 제2흡기구(114)가 형성된다. 제2흡기구(114)를 통해서도 외부공기가 들어와서 배기관(106)의 내부에서 잔류 연료와 만나게 된다. 이로 인해 배기관(106)의 입구 부분에서도 재연소가 일어나는데, 본 발명에서는 이를 2차 연소라고 표현한다.The exhaust gas is primarily re-burned inside the cylindrical net 112 and the combustion chamber 102. At this time, residual fuel and other harmful substances remaining unburned are discharged to the outside through the exhaust pipe 106. The second intake port 114 is formed at a portion where the exhaust pipe 106 meets the wall surface of the combustion chamber 102. External air also enters through the second intake port 114 and meets with the residual fuel inside the exhaust pipe 106. As a result, re-burning occurs at the inlet of the exhaust pipe 106, which is referred to as secondary combustion in the present invention.

연소챔버(102) 내부에서의 1차 연소와 배기관(106) 입구에서의 2차 연소로 인해 잔류 연료와 유해물질(질소산화물, 황화합물 등)은 최대한 제거된다.Residual fuel and harmful substances (nitrogen oxides, sulfur compounds, etc.) are removed as much as possible due to the primary combustion in the combustion chamber 102 and the secondary combustion at the inlet of the exhaust pipe 106.

원통망(112)과 연소챔버(102)의 내부에서 일어나는 1차 연소로 인해 연소챔버(102)의 내부는 900 내지 1000℃의 온도가 된다.The inside of the combustion chamber 102 becomes a temperature of 900 to 1000 ° C due to the primary combustion occurring inside the cylindrical net 112 and the combustion chamber 102.

연소챔버(102) 내부의 위쪽에는 금속필터(118)가 설치되어 물을 전기분해시키는데, 이에 대해서는 후술한다.Above the inside of the combustion chamber 102, a metal filter 118 is installed to electrolyze water, which will be described later.

배기관(106)은 잔류 연료와 유해물질을 연소시켜 제거하는 부분인데, 연소챔버(102) 내부의 고온, 고압의 상태로 인해 배기관(106)으로 배출되는 기체의 속도가 빠르면 재연소가 원활하게 이루어지지 않는다. 그래서 배기관(106)을 통해 배출되는 기체의 속도를 낮출 필요가 있는데, 본 발명에서는 회전하는 원판 모양의 댐퍼를 사용한다.The exhaust pipe 106 is a part for burning and removing residual fuel and harmful substances. If the velocity of the gas discharged to the exhaust pipe 106 is fast due to the high temperature and high pressure state inside the combustion chamber 102, It does not. Therefore, it is necessary to lower the velocity of the gas exhausted through the exhaust pipe 106. In the present invention, a rotating disk-shaped damper is used.

도 7은 회전댐퍼의 구조를 나타낸 사시도와 단면도이며, 도 8은 회전댐퍼의 회전상태를 나타낸 단면도이다.FIG. 7 is a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of a rotary damper, and FIG. 8 is a sectional view showing a rotation state of a rotary damper.

배기관(106)의 내부에는 도 7과 8에 도시된 바와 같은 회전댐퍼(116)가 설치된다. 회전댐퍼(116)는 원판 모양의 차단판(116a)의 중심에 회전축(116b)을 설치하여 자유롭게 회전할 수 있도록 구성된다. 바람직하게는 차단판(116a)의 모양이 배기관(106)의 내부 단면의 모양과 유사하면서 크기는 약간 작게 한다. 또한 회전축(116b)은 좌우 방향으로 놓이도록 한다.Inside the exhaust pipe 106, a rotation damper 116 as shown in Figs. 7 and 8 is provided. The rotary damper 116 is configured to be freely rotatable by providing a rotary shaft 116b at the center of the disc-shaped blocking plate 116a. Preferably, the shape of the blocking plate 116a is similar to the shape of the inner surface of the exhaust pipe 106, and the size of the blocking plate 116a is slightly reduced. In addition, the rotation axis 116b is set in the left-right direction.

차단판(116a)의 가장자리에는 중량체(116c)가 부착된다. 중량체(116c)는 차단판(116a)의 가장자리에 무게를 더해주는 구성으로서, 차단판(116a)이 어느 한 쪽 방향으로만 회전할 수 있도록 편심시키는 기능을 한다. 바람직하게는 차단판(116a)의 일측면 가장자리에 중량체(116c)를 부착하고, 타측면에서는 회전축(116b)을 중심으로 대칭되는 위치에 같은 수의 중량체(116c)를 부착한다.A weight 116c is attached to the edge of the blocking plate 116a. The weight 116c is configured to add weight to the edge of the blocking plate 116a and functions to eccentrically rotate the blocking plate 116a so that the blocking plate 116a can rotate only in one direction. The weight 116c is attached to one side edge of the blocking plate 116a and the same number of weights 116c are attached to the other side of the blocking plate 116a at symmetrical positions about the rotation axis 116b.

연소챔버(102)의 내부에서 연소가 이루어지면서 폭발하는 고온, 고압의 기체는 회전댐퍼(116)와 부딪히면서 회전댐퍼(116)를 회전시킨다. 이러한 저항에 의해 기체의 이동속도는 느려지게 되고, 배기관(106)에서 2차 재연소가 원활하게 일어난다.A high-temperature, high-pressure gas which is combusted while being combusted in the combustion chamber 102 collides with the rotation damper 116 to rotate the rotation damper 116. This resistance slows down the moving speed of the gas, and the secondary re-burning occurs smoothly in the exhaust pipe 106.

한편, 도 9는 금속필터의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 10은 금속필터의 구조를 나타낸 단면도이다.9 is a perspective view showing a structure of a metal filter, and FIG. 10 is a sectional view showing a structure of a metal filter.

연소챔버(102)의 내부 위쪽, 즉 엔진연결관(108)의 아래쪽에는 금속필터(118)가 설치된다. 금속필터(118)는 평평한 모양의 평판부(118a)와 삼각형 또는 물결모양으로 절곡된 절곡부(118b)가 교대로 접합된 모양으로 만들어진다.A metal filter 118 is installed inside the combustion chamber 102, that is, below the engine connecting pipe 108. The metal filter 118 is formed by alternately joining a flat plate portion 118a having a flat shape and a bent portion 118b having a triangular or wavy shape.

평판부(118a)는 철(Fe)로 만들어지며, 절곡부(118b)는 구리합금(청동 또는 황동)으로 만들어진다. 경우에 따라서는 평판부(118a)를 구리합금으로, 절곡부(118b)를 철로 만들 수도 있을 것이다.The flat plate portion 118a is made of iron (Fe), and the bent portion 118b is made of a copper alloy (bronze or brass). In some cases, the flat plate portion 118a may be made of a copper alloy and the bent portion 118b may be made of iron.

일정한 거리만큼 이격되어 평행하게 배치된 다수의 평판부(118a)의 사이에 절곡부(118b)가 하나씩 삽입된 상태로 만들어지는데, 내부에는 절곡부(118b)의 삼각형이나 물결모양으로 인해 세로 방향으로 이동통로가 만들어진다. 이러한 이동통로가 연소챔버(102)의 내부에서 상하 방향으로, 즉 내부의 기체가 엔진연결관(108)으로 이동하는 방향과 일치하게 배치한다. 이로 인해 연소챔버(102) 내부에 있는 기체(잔류 연료, 유해물질, 기타 가스)가 금속필터(118) 내부의 이동통로를 지나서 엔진연결관(108)으로 유입될 수 있다.A plurality of bent portions 118b are inserted between a plurality of flat plate portions 118a spaced apart by a predetermined distance and arranged in parallel to each other. Inside the bent portions 118b, A moving pathway is created. This moving passage is arranged in the up-and-down direction inside the combustion chamber 102, that is, in the direction in which the internal gas moves to the engine connecting pipe 108. This allows gases (residual fuel, toxic substances, and other gases) in the combustion chamber 102 to flow into the engine connecting pipe 108 through the passage in the metal filter 118.

자동차의 차대에는 음(-)의 전기장이 인가된다. 그리고 연소챔버(102)의 내부에서는 연소과정에서 일어나는 화염과 공기가 압축되면서 금속필터(118)에 양(+)의 전기장이 인가된다. 그리고 배기가스 내부에 포함된 물(H2O)이 금속필터(118)의 내부를 통과하게 되는데, 양과 음의 전기장에 의해 물이 전기분해된다. 이때 발생하는 수소(H2) 공기는 산소와 가스로 분리되어 유입되고 빠르고 가볍기 때문에 위쪽으로 이동하면서 엔진연결관(108)을 통해 자동차의 엔진 내부로 유입된다. 그리고 배기가스에 포함되어 있던 수소(공기 중에서 0.3 내지 0.4% 존재)도 엔진연결관(108)을 통해 유입되는데, 이러한 수소는 엔진 내부에서 연료와 함께 연소되면서 엔진의 출력을 증가시킨다. 수소와 가스는 고압의 기온을 형성하며, 공기공급가스는 분해된 산소와 수소가 터보현상을 발생하여 엔진룸에서 연료의 연소를 원활하게 해준다.A negative (-) electric field is applied to the vehicle's undercarriage. In the combustion chamber 102, a positive electric field is applied to the metal filter 118 while the flame and air generated in the combustion process are compressed. Then, the water (H 2 O) contained in the exhaust gas passes through the interior of the metal filter 118, and the water is electrolyzed by the positive and negative electric fields. The hydrogen (H 2 ) air generated at this time is separated into oxygen and gas, and flows into the engine of the vehicle through the engine connection pipe 108 while moving upward because it is fast and light. Also, the hydrogen contained in the exhaust gas (0.3 to 0.4% in the air) flows through the engine connecting pipe 108, which is combusted with the fuel inside the engine to increase the output of the engine. Hydrogen and gas form a high pressure air temperature, and the air supply gas causes the turbo phenomenon of decomposed oxygen and hydrogen to smooth the combustion of fuel in the engine room.

도 11은 재연소장치(100)의 내부에서 일어나는 기체의 흐름과 화염 발생을 모식적으로 나타낸 도면이다.11 is a view schematically showing gas flow and flame generation occurring inside the reheat combustion apparatus 100. FIG.

도 11에 도시된 바와 같이, 원통망(112)의 출구 부분에서는 외부공기와 잔류 연료가 만나서 1차 재연소가 일어나며, 배기관(106)의 입구 부분에서는 2차 재연소가 일어나며, 금속필터(118)에서는 물의 전기분해에 따라 수소가 발생하여 엔진으로 이동한다.As shown in Fig. 11, at the outlet of the cylindrical net 112, the outside air and the residual fuel meet to cause primary reheat combustion, secondary reflux occurs at the inlet of the exhaust pipe 106, ), Hydrogen is generated according to the electrolysis of water and is transferred to the engine.

이와 같은 과정을 통해 엔진 배기가스에서 잔류 연료를 모두 연소시키고, 유해물질을 고온의 열로 최대한 제거하여 보다 깨끗한 배기가스를 촉매필터(30)와 흡음기(40)로 내보낼 수 있게 된다.Through this process, the residual fuel in the engine exhaust gas is entirely combusted, and the harmful substances are removed to the high temperature as much as possible, so that cleaner exhaust gas can be exhausted to the catalyst filter 30 and the sound absorber 40.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, As will be understood by those skilled in the art. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100 : 재연소장치 102 : 연소챔버
104 : 흡입관 106 : 배기관
108 : 엔진연결관 110 : 제1흡기구
112 : 원통망 114 : 제2흡기구
116 : 회전댐퍼 118 : 금속필터100: Reboiler 102: Combustion chamber
104: Suction pipe 106: Exhaust pipe
108: engine connecting pipe 110: first intake port
112: Cylindrical mesh 114: Second intake port
116: rotation damper 118: metal filter

Claims (3)

엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 잔류 연료와 유해물질을 연소시켜 제거하는 재연소장치로서,
내부에 연소공간이 형성되는 연소챔버(102)와;
상기 연소챔버(102)의 아래쪽에 연결되어 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 연소챔버(102)의 내부로 유도하는 흡입관(104)과;
상기 연소챔버(102)의 옆쪽에 연결되어 상기 연소챔버(102)에서 발생한 가스를 자동차의 외부로 배출하는 배기관(106)과;
상기 연소챔버(102)의 밑면에 형성되어 외부공기를 상기 연소챔버(102)의 내부로 유입시키는 제1흡기구(110)와;
상기 연소챔버(102)의 내부에서 상기 흡입관(104)이 연결되는 곳에 설치되며, 상하가 개방되어 있는 원통으로서 측면은 공기가 유통하는 메쉬로 된 금속재질의 원통망(112)과;
상기 배기관(106)이 상기 연소챔버(102)의 외벽과 만나는 부분에 형성되어 외부공기를 상기 배기관(106)의 내부로 유입시키는 제2흡기구(114);를 포함하며,
상기 흡입관(104)을 통해 유입된 배기가스는 상기 원통망(112)의 내부를 통과하며, 상기 제1흡기구(110)를 통해 유입된 외부공기는 상기 원통망(112)의 측면을 통해 유입되면서 상기 배기가스가 1차 재연소되며,
상기 연소챔버(102)를 통과한 배기가스는 상기 배기관(106)을 통과하면서 상기 제2흡기구(114)를 통해 유입된 외부공기와 만나면서 2차 재연소되는 것을 특징으로 하는, 엔진 배기가스 재연소장치.1. A reheat combustion apparatus for burning and removing residual fuel and harmful substances contained in exhaust gas discharged from an engine,
A combustion chamber 102 in which a combustion space is formed;
A suction pipe 104 connected to a lower portion of the combustion chamber 102 to guide the exhaust gas discharged from the engine into the combustion chamber 102;
An exhaust pipe (106) connected to a side of the combustion chamber (102) and discharging the gas generated in the combustion chamber (102) to the outside of the automobile;
A first air inlet 110 formed on a bottom surface of the combustion chamber 102 to introduce outside air into the combustion chamber 102;
A cylindrical metal mesh cylinder 112 installed at a position where the suction pipe 104 is connected to the combustion chamber 102 and having a top and a bottom opened;
And a second intake port (114) formed at a portion of the exhaust pipe (106) that is in contact with the outer wall of the combustion chamber (102) and introducing outside air into the exhaust pipe (106)
The exhaust gas flowing through the suction pipe 104 passes through the interior of the cylindrical net 112. The external air introduced through the first inlet 110 flows through the side of the cylindrical net 112, The exhaust gas is first re-burned,
Wherein the exhaust gas passing through the combustion chamber (102) passes through the exhaust pipe (106) and is secondarily re-burned while meeting with the outside air introduced through the second air inlet (114) Device. 제1항에 있어서,
상기 배기관(106)의 내부에 회전하도록 설치되어 배기가스의 이동속도를 낮추는 회전댐퍼(116);를 추가로 포함하며,
상기 회전댐퍼(116)는
차단판(116a)과, 상기 차단판(116a)의 중심에 설치되는 회전축(116b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 엔진 배기가스 재연소장치.The method according to claim 1,
And a rotation damper (116) installed to rotate inside the exhaust pipe (106) to lower the moving speed of the exhaust gas,
The rotary damper 116
And a rotating shaft (116b) provided at the center of the blocking plate (116a). 제1항에 있어서,
상기 연소챔버(102)의 위쪽에 연결되어 상기 엔진에 가스를 전달하는 엔진연결관(108)과;
상기 연소챔버(102)의 내부 위쪽에 설치되는 금속필터(118);를 추가로 포함하며,
상기 금속필터(118)는 평평한 모양의 평판부(118a)와, 삼각형 또는 물결모양으로 절곡된 절곡부(118b)가 교대로 접합된 모양으로 만들어지며,
상기 평판부(118a)는 철(Fe)로 만들어지며, 상기 절곡부(118b)는 청동 또는 황동 중의 하나로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 엔진 배기가스 재연소장치.The method according to claim 1,
An engine connection pipe (108) connected to an upper portion of the combustion chamber (102) to transfer gas to the engine;
And a metal filter (118) installed inside the combustion chamber (102)
The metal filter 118 is formed by alternately joining a flat plate portion 118a having a flat shape and a bent portion 118b having a triangular shape or a wavy shape,
Characterized in that the flat portion (118a) is made of iron (Fe) and the bent portion (118b) is made of one of bronze or brass.
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