KR102099867B1 - 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화석연료 엔진의 연소후단에서 제거하고자 했던 매연을 흡기부에 매연저감조성물을 기체상태로 공급하여 완전연소를 유도하는 방식으로 매연저감을 실현할 수 있도록 한 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 및 투입기에 의하면 공기유입관으로 매연저감 조성물을 투입하여 매연저감 조성물이 내연기관 엔진의 완전연소를 촉진하여 완전연소를 할 수 있어서 매연의 발생 자체를 억제하고, 공기유입관에 주입관만 간단하게 설치해 주면 되고, 매우 적은 미량을 투입되므로 비용이 저렴하며, 일반인도 쉽게 설치할 수 있고, 교체도 간단하여 유지보수비가 현저히 줄어드는 등의 효과가 발생한다.

Description

흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기{ENGINE SMOKE REDUCTION MATERIAL INSTALLED AT INTAKE AIR}

본 발명은 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화석연료 엔진의 연소 후단에서 제거하고자 했던 매연을 흡기부에 매연저감조성물을 기체상태로 공급하여 완전연소를 유도하는 방식으로 매연저감을 실현할 수 있도록 한 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 배기가스는 엔진으로부터 연소된 혼합기가 배기관을 통하여 대기중으로 방출되는 가스를 말한다.

이러한 배기가스에는 주로 일산화탄소, 미연소 탄화수소 등의 유해물질이 포함되어 있다.

한편, 디젤엔진 차량은 연비, 출력면에서 우수함에도 불구하고 가솔린 엔진과는 달리 배기가스 내에 입자상 물질(PM:Particulate Matter)(매연)이 상당히 많이 함유되어 있다.

즉, 디젤 차량에 있어서는 공기가 대부분의 운전조건에서 충분한 상태로 연소되기 때문에 일산화탄소와 탄화수소는 가솔린 차량에 비하여 아주 적게 배출되나 유해가스와 입자상 물질이 많이 배출되는 것이다.

최근 입자상 물질은 대기를 오염시키는 가장 주된 원인으로 규명되고 있고, 인체에도 많은 해를 입히는 것으로 판명되고 있다.

이에 디젤 차량의 배기가스 저감기술은 유해가스와 매연을 포함한 입자상 물질의 저감에 중점을 두어 연구되고있으며, 이러한 유해가스와 입자상 물질의 처리가 가장 어렵고도 중요하다.

디젤 차량의 배기가스 중에 포함되어 대기로 배출되는 입자상 물질은 설페이트와 고비점 탄화수소와 같은 오염물질을 포함하는 평균 직경 03㎛정도의 탄소입자로서, 디젤 엔진 내에서의 연료의 불완전 연소에 기인한다.

이러한 배기가스에서 배출되는 입자상 물질은 시각적 불쾌감과 악취로 체감 대기 오염도를 높일 뿐 아니라 천식 및 폐암의 발병 원인으로 인체에 유해성이 큰 물질이다.

따라서 디젤 차량에서 배출되는 입자상 물질에 대한 환경규제가 날로 강화되고 있는 추세이나, 아직 이를 만족시키는 경제성 있는 기술이 상용화되지 못하여 매연 저감과 처리에 관한 기술 개발이 시급한 상황이다.

현재 입자상 물질에 관한 처리 기술은 다양한 형태로 개발 진행되고 있는바, 크게 엔진의 연소성능 개선이나 연료첨가제 사용에 의해 입자상 물질의 배출을 저감시키는 방법과 배출되는 배기가스를 여과장치 등의 후처리 장치를 사용하여 배출가스중의 입자상 물질을 제거하여 저감하는 방법으로 나누어 볼 수 있다.

종래의 매연저감물질에 대한 기술은 오존을 이용한 대한민국 등록특허 제0864600호에 개시된 바 있다.

그러나, 종래의 매연저감물질 혹은 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 내연기관이 연소한 후 나오는 매연에 포함된 유해가스나 유해입자들에서 유해성분들을 제거하기 위해서 형성된 것으로 효율이 낮다.

(2) 매연을 걸러내기 위해서 필터나 촉매를 사용하는데, 필터는 자주 갈아주어야 하고, 촉매가 매우 빨리 반응해서 소실되기 때문에 유지가 어렵다.

(3) 전문가가 아니면 설치가 어렵고, 이러한 설치로 인해서 효과도 크게 상승되지 못한다.

상기한 문제점을 극복하기 위해서, 본 발명은 합성수지재 케이스의 상단에 주입관을 형성하고, 상기 주입관은 내역기관 엔진에 유입되는 공기유입관에 관통되어 형성되며, 상기 주입관과 이격되어 유입관이 형성되는데,

상기 케이스의 내부에는 매연저감 조성물이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 공기유입관으로 매연저감 조성물을 투입하여 매연저감 조성물이 내연기관 엔진의 완전연소를 촉진하여 완전연소를 할 수 있어서 매연의 발생 자체를 억제한다.

(2) 공기유입관에 주입관만 간단하게 설치해 주면 되고, 매우 적은 미량을 투입되므로 비용이 저렴하다.

(3) 일반인도 쉽게 설치할 수 있고, 교체도 간단하여 유지보수비가 현저히 줄어든다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기의 단면 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기를 장착하기 전 자동차 기능종합 진단서(불합격).
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기를 장착한 후 자동차 기능종합 진단서(15일 경과, 합격).

본 발명은 합성수지재 케이스(100)의 상단에 주입관(120)을 형성하고, 상기 주입관(120)은 내역기관 엔진(10)에 유입되는 공기유입관(20)에 관통되어 형성되며, 상기 주입관(120)과 이격되어 유입관(122)이 형성되는데, 상기 케이스(100)의 내부에는 매연저감 조성물(200)이 형성된다.

상기 케이스(100)는 몸체(102)가 형성되고, 상단에 뚜껑(102)이 형성되되, 상기 뚜껑(120)에는 주입관(120)과 유입관(122)이 삽입된다.

상기 케이스(100)는 금속제로 사용되면 촉매작용이 떨어지기 때문에 반드시 합성수지재로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 주입관(120)은 내경이 1~5mm로 형성되고, 상기 유입관(122)의 내경도 동일하게 형성된다.

상기 주입관(120)과 유입관(122)의 내경을 1mm 이상 5mm이하로 수치한정 한 것은 원자단위의 수소기체 등이 배출되어 나가기 때문에 지나치게 많은 양이 주입되면 오히려 연소에 방해를 주기거나, 너무 적게 투입되면 효과가 없기 때문에 본 수치한정으로 임계치를 정하였다.

상기 주입관(120)은 내연기관 엔진(10)에 유입되는 공기유입관(20)과 연결되는데, 상기 주입관(120)의 가운데에는 체크밸브와 유입밸브가 형성된다.

상기 체크밸브는 공기유입관으로부터 다른 공기가 케이스(100)의 내부로 유입되는 것을 방지하도록 형성된다.

상기 유입밸브는 매연저감 조성물을 공기유입관(20)으로 유입할 때 형성된다.

상기 매연저감 조성물은 촉매제로 산화작용을 촉진하여 연소가 완전하게 일어나도록 형성되는 것으로, 산성용액촉매를 사용한다.

상기 산성용액촉매는 산성백토 100중량%에 희토류 광물 120 중량%를 첨가하여 형성하고, 분말화하여 광물질을 형성하고, 이러한 광물질 100 중량%에 목초액 130중량%를 섞어서 매연저감 조성물을 완성한다.

도 2와 도 3의 결과는 자동차 기능종합 진단서로, 도 2와 같이 동일한 차종에서 1차(2차도 있으나 이는 생략)에서 불합격을 한 차종(아벤테 오토메틱, 자동차등록번호 65두4491)에 본 발명의 투입기를 장착하고, 15일 동안 운행한 후에 다시 기능종합 진단을 받은 결과 도 3과 같이 배출가스 합격통지를 받았다.

이 진단서의 배출가스 부분은 매연 93%로 나타났던 것이, 매연 20%로 줄어든 것을 확인할 수 있다.

이는 촉매가 공기유입관(20)을 따라서 공기와 섞여서 내연기관 엔진(10)에 들어가서 산화촉매 현상을 일으키기 때문에 완전연소가 이루어지고, 일부 불완전연소되는 것도 그 양이 적어서 종래의 차량에 설치되어 있는 후처리 촉매로 인해서 제거되는 것으로 판단된다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 및 투입기에 의하면 공기유입관으로 매연저감 조성물을 투입하여 매연저감 조성물이 내연기관 엔진의 완전연소를 촉진하여 완전연소를 할 수 있어서 매연의 발생 자체를 억제하고, 공기유입관에 주입관만 간단하게 설치해 주면 되고, 매우 적은 미량을 투입되므로 비용이 저렴하며, 일반인도 쉽게 설치할 수 있고, 교체도 간단하여 유지보수비가 현저히 줄어드는 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

10 : 내연기관 엔진 100 : 케이스
101 : 케이스 102 : 뚜껑
120 : 주입관 122 : 유입관
200 : 매연저감 조성물

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 합성수지재 케이스(100)의 상단에 주입관(120)을 형성하고, 상기 주입관(120)은 내역기관 엔진(10)의 공기유입관(20)에 유입되도록 형성되며, 상기 주입관(120)과 이격되어 유입관(122)이 형성되는데, 상기 케이스(100)의 내부에는 매연저감 조성물(200)이 형성되는 일반적인 매연저감조성물 투입기에 있어서,
   상기 주입관(120)은 공기유입관(20)에 관통하여 형성되며, 그 내경이 1~5mm로 형성되고, 상기 유입관(122)의 내경도 동일하게 형성되며, 상기 주입관(120)의 가운데에는 체크밸브와 유입밸브가 형성되고,
   상기 매연저감 조성물은 산성백토 100중량%에 희토류 광물 120 중량%를 첨가하여 형성하고, 분말화하여 광물질을 형성하고, 이러한 광물질 100 중량%에 목초액 130중량%를 섞어서 형성하는 것을 특징으로 하는 흡기부채용 엔진 매연저감 조성물 투입기.

Images