KR102276713B1 - 매연저감장치 - Google Patents

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KR102276713B1
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류재식
유근숙
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류재식
유근숙
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Abstract

본 발명은 매연저감장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 에어필터에 반전도성 세라믹 소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체를 설치하여 에어필터를 통해 필터링되어 엔진으로 유입되는 공기에 원적외선과 다량의 음이온을 혼합하고, 혼합된 공기를 가열하여 원적외선이 사용온도에 따라 발생하는 에너지를 극대화하여 차량의 엔진룸으로 공급하는 매연 저감장치 제어부를 구성하고, 매연 저감장치 제어부에서는 설정된 전압 이상에서만 동작하도록 구성함으로 동작의 안전성과 신뢰성을 겸비하여 내연기관의 연소효율을 극대화하여 매연저감 효율을 높인 매연저감장치에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 전원케이블을 통해 자동차의 배터리에 연결되어 전원을 공급하는 전원부; 상기 전원부와 인터페이스 케이블을 통해 연결되어 전원부로부터 전원을 공급받아 원적외선과 음이온을 발생시켜 필터를 통과하여 필터링된 공기에 원적외선과 음이온을 혼합하여 차량의 엔진룸으로 유입시키는 매연저감모듈; 및 상기 매연저감모듈로 공급되는 전압을 측정하여 설정된 전압 이상일 경우 상기 매연저감모듈로 전원을 공급하여 상기 매연저감모듈을 동작시키는 제어부;를 포함하고, 상기 매감저감모듈은, 하부가 개방된 내부공간이 마련되며, 복수의 제1공기통과홀이 형성되는 케이스부와, 상기 케이스부의 내에 구비되어 열을 발생하는 정비례 온도계수를 가지는 반도전성 세라믹소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체가 사용되는 발열부와, 상기 케이스부 내부에 설치되어 음이온을 발생시키는 음이온모듈과, 상기 음이온모듈과 연결되어 음이온모듈에서 발생되는 음이온을 외부로 발산시키도록 상기 케이스부에 형성된 제1공기통과홀에 노출된 상태로 구비되는 음이온단자를 포함하여 구성되는 음이온발생부와, 상기 케이스부의 개방된 하부를 덮어주며, 복수의 제2공기통과홀이 형성되는 덮개부 및 상기 케이스부의 내부공간에 몰딩되어 상기 발열부에서 발생되는 열에 의해 가열되면서 원적외선을 방출시키는 원적외선발생부재를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 IC1 전압검출소자, 전원전압을 안정화시키는 C2 전해콘덴서, C3 고주파 바이패스 콘덴서, C4 고주파 바이패스 콘덴서, D2 제너다이오드, D3 제너다이오드, Q1 버퍼 TR, Q2 드라이버 TR, Q3 다링톤 TR, R1 전압분배저항, R2 전압분배저항, R3 전압분배저항, R4 전류제한저항, R5 전류제한저항. R6 전류제한저항, R7 전류제한저항을 포함하는 매연저감장치를 제공한다.

Description

매연저감장치{Smoke reduction device}
본 발명은 매연저감장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 에어필터에 반전도성 세라믹 소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체를 설치하여 에어필터를 통해 필터링되어 엔진으로 유입되는 공기에 원적외선과 다량의 음이온을 혼합하고, 혼합된 공기를 가열하여 원적외선이 사용온도에 따라 발생하는 에너지를 극대화하여 차량의 엔진룸으로 공급하는 매연 저감장치 제어부를 구성하고, 매연 저감장치 제어부에서는 설정된 전압 이상에서만 동작하도록 구성함으로 동작의 안전성과 신뢰성을 겸비하여 내연기관의 연소효율을 극대화하여 매연저감 효율을 높인 매연저감장치에 관한 것이다.
최근 자동차의 급증가로 대기오염 및 환경오염 문제로 이슈가 되어 떠오르고 있다. 이에 따라 차량의 배기가스 문제로 인한 환경 오염문제가 다시 한 번 대두되면서 동식물과 인간이 살아가는 환경에 대한 관심도 함께 늘어나고 있다.
더욱이, 심각한 환경(공기) 오염으로 인한 피해자들이 속출하고 있으며, 이의 해결을 위해 공장문을 닫거나 자동차를 격일제로 운영하는 등 환경 오염문제를 해결하고자 방안이 꾸준히 모색되고 있는 실정이다.
한편, 자동차는 인간의 생활에 없어서는 안 될 하나의 중요한 생활수단이 되었으며, 이에 전 세계가 차량의 배출가스를 줄이고자 끊임없이 노력하고 있다.
이에 따라, 전기 자동차와 같은 제2연료를 사용하는 자동차의 출시 및 배기가스와 친환경 피해를 줄이기 위한 다양한 종류의 매연절감장치 등이 출시되었다.
그러나 수소자동차와 배터리로 충전하여 운행하는 전기자동차는 기술력과 안전성 및 고가인 점등으로 시장에서 활성화되지 못하고 있다.
또한, 오래된 경유차들은 고액을 지급하여 DPF를 설치하여 사용해야기 때문에 비용이 많이 발생하는 문제점이 있다.
일반적으로 내연기관은 연료탱크에서 연료공급펌프와 필터를 지나 연료분사펌프에서 분사노즐 또는 인젝터로 이송하여 실린더에서 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순서로 작동하여 동력에너지로 전환된다.
이와 같이 내연기관에서 자동차나 각종 기계장치의 엔진을 작동하기 위해서는 실린더 안에 혼합기를 흡입하고, 혼합기가 연소한 후 연소가스를 분배하는 흡배기 장치가 설치된다.
이때, 사용되는 공기흡입장치는 흡기매니폴드와 에어필터 등으로 구성되어, 흡입하는 공기 속의 이물질을 에어필터로 제거하고, 흡기매니폴드는 기화기에서 만든 혼합기를 각 실린더로 분배하여 연소되도록 한다.
그런데, 이러한 공기흡입장치의 경우, 외부 공기를 직접 흡입하여 기화기로 전달하기 때문에, 겨울철과 같이 기온이 낮을 때나 습기가 많을 때에는 엔진의 효과적인 연소가 이루어지지 않아 엔진 효율이 저하되는 문제점이 있었으며, 또한, 엔진 시동을 건 직후에는 예열시간이 많이 필요하여, 이로 인해 예열시간만큼 출력이 저하되어 연비가 저하된다는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제10-1598528호가 등록된 바 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 기술적 구성에 의한 목적은 에어필터에 반전도성 세라믹 소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체를 설치하여 에어필터를 통해 필터링되어 엔진으로 유입되는 공기에 원적외선과 다량의 음이온을 혼합하고, 혼합된 공기를 가열하여 원적외선이 사용온도에 따라 발생하는 에너지를 극대화하여 차량의 엔진룸으로 공급하는 매연 저감장치 제어부를 구성하고, 매연 저감장치 제어부에서는 설정된 전압 이상에서만 동작하도록 구성함으로 동작의 안전성과 신뢰성을 겸비하여 내연기관의 연소효율을 극대화하여 매연저감 효율을 높인 매연저감장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 전원케이블을 통해 자동차의 배터리에 연결되어 전원을 공급하는 전원부; 상기 전원부와 인터페이스 케이블을 통해 연결되어 전원부로부터 전원을 공급받아 원적외선과 음이온을 발생시켜 필터를 통과하여 필터링된 공기에 원적외선과 음이온을 혼합하여 차량의 엔진룸으로 유입시키는 매연저감모듈; 및 상기 매연저감모듈로 공급되는 전압을 측정하여 설정된 전압 이상일 경우 상기 매연저감모듈로 전원을 공급하여 상기 매연저감모듈을 동작시키는 제어부;를 포함하고, 상기 매감저감모듈은, 하부가 개방된 내부공간이 마련되며, 복수의 제1공기통과홀이 형성되는 케이스부와, 상기 케이스부의 내에 구비되어 열을 발생하는 정비례 온도계수를 가지는 반도전성 세라믹소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체가 사용되는 발열부와, 상기 케이스부 내부에 설치되어 음이온을 발생시키는 음이온모듈과, 상기 음이온모듈과 연결되어 음이온모듈에서 발생되는 음이온을 외부로 발산시키도록 상기 케이스부에 형성된 제1공기통과홀에 노출된 상태로 구비되는 음이온단자를 포함하여 구성되는 음이온발생부와, 상기 케이스부의 개방된 하부를 덮어주며, 복수의 제2공기통과홀이 형성되는 덮개부 및 상기 케이스부의 내부공간에 몰딩되어 상기 발열부에서 발생되는 열에 의해 가열되면서 원적외선을 방출시키는 원적외선발생부재를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 IC1 전압검출소자, 전원전압을 안정화시키는 C2 전해콘덴서, C3 고주파 바이패스 콘덴서, C4 고주파 바이패스 콘덴서, D2 제너다이오드, D3 제너다이오드, Q1 버퍼 TR, Q2 드라이버 TR, Q3 다링톤 TR, R1 전압분배저항, R2 전압분배저항, R3 전압분배저항, R4 전류제한저항, R5 전류제한저항. R6 전류제한저항, R7 전류제한저항을 포함하는 매연저감장치를 제공한다.
또한, 상기 원적외선발생부재는 제올라이트, 흑운모, 모나 중 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상이 배합된 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따르면, 원적외선과 음이온을 동시에 발생하여 원적외선 및 음이온을 가열된 공기와 혼합하여 차량의 엔진룸으로 유입시킴으로써, 엔진룸 내부에서의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 정비례 온도계수를 가지는 반전도성 세라믹 소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체로 이루어진 발열부와 원적외선발생부재를 구성함으로써, 엔진룸 내부로 유입되는 외부의 차가운 공기를 가열함은 물론 원적외선발생부재를 함께 가열하여 원적외선 및 음이온을 엔진룸 내부로 함께 유입시킴으로 연소 효율성을 높여준다.
도 1은 본 발명에 따른 매연저감장치의 회로구성 및 각 구성 간의 연결상태를 개념적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 매연저감장치를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 매연저감장치를 내부구성을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 측단면로, (a)는 도 3의 A-A부분의 단면도이고, (b)는 도 3의 B-B부분의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 매연저감장치의 사용상태를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 에어필터가 장착된 필터하우징에 매연저감장치가 적용된 상태를 나타낸 사시도이고, (b)는 에어필터가 장착된 필터하우징에 매연저감장치가 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
본 명세서에 사용되는 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 매연저감장치의 회로구성 및 각 구성 간의 연결상태를 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 매연저감장치를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 매연저감장치를 내부구성을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 측단면로, (a)는 도 3의 A-A부분의 단면도이고, (b)는 도 3의 B-B부분의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명인 매연저감장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 매연저감장치(10)는 크게 전원부(100), 매연저감모듈(200), 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
전원부(100)는 배터리로 연결하는 전원입력케이블이 구비되며, 이와 같은 전원입력케이블(110)은 배터리의 (+)극에 연결되는 제1터미널단자(110)와, (-)극에 연결되는 제2터미널단자(120)로 구성된다.
이때, 제1터미널단자(110)와 제2터미널단자(120)는 각각 적색(+12V)과 검정색(-12V)으로 각각 구별이 용이하도록 구성된다.
또한, 전원부(100)에는 D1 역류방지 다이오드(130)가 구비되며, 이와 같은 D1 역류방지 다이오드(130)는 운전자의 미숙으로 반대로 연결하였을 때 장비를 보호하기 위한 안전장치이다.
또한, 전원부(100)의 내부에는 +12V C1 전해콘덴서(140)와 D4 LED(150)가 구비되며, 이와 같은 +12V C1 전해콘덴서(140)과 D4 LED(150)는 인터페이스 케이블(400)의 TB1에 연결된다.
한편, D4 LED(150)는 자동차의 배터리가 오프(OFF) 상태에서는 항상 오프(OFF)되어있으며, 이때, 배터리 전압은 +12V 이하로 떨어지고, 자동차가 스타트 업(START-UP)하면 제너레이터가 온(ON)되고, 이때, 배터리 충전 전압은 +13.5V이상으로 되어 D4 LED(150)의 상태는 적색으로 온(ON)된다.
매연저감모듈(200)은 상술한 전원부(100)와 인터페이스 케이블(400)을 통해 연결되어 전원부(100)로부터 전원을 공급받아 원적외선과 음이온을 발생시켜 에어필터(11)를 통과하여 필터링된 공기에 원적외선과 음이온을 혼합하여 차량의 엔진룸으로 유입시켜주는 것으로써, 이와 같은 매연저감모듈(200)은 하부가 개방된 내부공간이 마련되며 복수의 제1공기통과홀(211)이 형성되는 케이스부(210)와, 케이스부(210)의 내에 구비되어 열을 발생하는 발열부(220)와, 케이스부(210) 내에 구비되어 음이온을 발생시키는 음이온발생부(230)와, 케이스부(210)의 개방된 하부를 덮어주며 복수의 제2공기통과홀(241)이 형성되는 덮개부(240) 및 케이스부(210)의 내부공간에 몰딩되어 발열부(220)에서 발생되는 열에 의해 가열되면서 원적외선을 방출시키는 원적외선발생부재(250)를 포함하여 구성된다.
한편, 케이스부(210)와 덮개부(240)는 소정의 강도와 열전도가 높고 가공성이 좋은 알루미늄(AL6061T6)으로 제작됨이 바람직하다.
또한, 발열부(220)는 정비례 온도계수를 가지는 반도전성 세라믹소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체로 사용되며, 이와 같은 PTC발열체는 임계온도 이전에는 주위온도가 높아질수록 전기저항이 낮아지며, 온도가 임계온도에서 융점에 이르는 동안 전기저항의 온도가 높아짐에 따라 현저하게 증가한다. 따라서 신용도가 높고 사용이 간편하여 안전하고 전기가 절감되는 등의 장점이 있다.
음이온발생부(230)는 케이스부(210)의 내부에 설치되어 음이온을 발생시키는 음이온모듈(231)과, 음이온모듈(231)과 연결되어 음이온모듈(231)에서 발생되는 음이온을 외부로 발산시키도록 케이스부(210)에 형성된 제1공기통과홀(211)에 노출된 상태로 구비되는 음이온단자(232)를 포함하여 구성된다.
따라서 제1공기통과홀(211)과 제2공기통과홀(241)를 통과하는 공기에 음이온을 혼합시켜준다. 한편, 음이온모듈(231)에서는 약 20,000,000만개/CC의 음이온이 발생된다.
또한, 원적외선발생부재(250)는 제올라이트, 흑운모, 모나 중 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상이 배합된 광물질로 이루어진다. 특히 제올라이트는 발열부(220)에서 발생되는 열에 의해 가열됨에 따라 다량의 원적외선을 방출하여 열효율을 증가시켜준다.
제어부(300)는 매연저감모듈(200)의 케이스부(210)에 내설되어 상술한 매연저감모듈(200)로 공급되는 전압을 측정하여 설정된 전압 이상일 경우 매연저감모듈(200)로 전원을 공급하여 매연저감모듈(200)을 동작시키는 것으로써, 이와 같은 제어부(300)는 IC1 전압검출소자(310), 전원전압을 안정화시키는 C2 전해콘덴서(321), C3 고주파 바이패스 콘덴서(322), C4 고주파 바이패스 콘덴서(323), D2 제너다이오드(331), D3 제너다이오드(332), Q1 버퍼 TR(341), Q2 드라이버 TR(342), Q3 다링톤 TR(343), R1 전압분배저항(351), R2 전압분배저항(352), R3 전압분배저항(353), R4 전류제한저항(354), R5 전류제한저항(355). R6 전류제한저항(356), R7 전류제한저항(357) 등으로 구성된다.
즉, 제어부(300)는 IC1 전압검출소자(310)를 통하여 설정기준전압을 검출하기 위하여 직렬로 연결되어 있는 R1 전압분배저항(331) R2 전압분배저항(332), 중간에 연결되어 있는 C3 고주파 바이패스 콘덴서(320)로 조합되어 검출된 전압은 IC1 전압검출소자(310) 입력측에 연결 공급된다. R3 전압분배저항(333), R4 전류제한저항(334), R5 전류제한저항(335). R6 전류제한저항(336)에 의하여 Q1 버퍼 TR(341), Q2 드라이버 TR(342), Q3 다링톤 TR(343)은 IC1 전압검출소자(310) 출력신호전압이 0볼트 또는 3.3볼트에 따라 발열부(220)의 PTC발열체의 +전원이 오프(OFF) 또는 온(ON)된다.
배터리의 전압이 +12.5V에서 센서 기준전압은 +4.2V가 측정되고 IC1 전압검출소자(310)으로 공급된다. IC1 전압검출소자(310)의 출력은 0 볼트 전위로 되고, 이하 Q1 버퍼 TR(341), Q2 드라이버 TR(342), Q3 다링톤 TR(343)의 전위는 0볼트가 되어 U1 PTC발열체()의 상태는 0 볼트로 항상 오프(OFF)되어 있다.
만약, 자동차의 시동을 켜고 제너레이터가 온(ON)되면 배터리 전압은 +14V로 상승하고, 상승된 전압이 배터리에 공급되고, 센서 기준전압은 +4.9V가 측정되고 IC1 전압검출소자(310)에 공급된다. IC1 전압검출소자(310)의 출력은 하이레벨(HIGH LEVEL)로 +3.3V가 검출되고 이하 Q1 버퍼 TR(341), Q2 드라이버 TR(342), Q3 다링톤 TR(343)의 전위는 온(0N)되며 발열부(220)인 PCT발열체의 전위는 +14V가 된다. 이때부터 PTC발열체는 최대 설정된 온도까지 상승하며 자동 제어되며 동시에 음이온모듈(231)에 전원이 인가되면 음이온을 발생하여 음이온단자(232)를 통하여 외부로 발산시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 매연저감장치의 사용상태를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 에어필터가 장착된 필터하우징에 매연저감장치가 적용된 상태를 나타낸 사시도이고, (b)는 에어필터가 장착된 필터하우징에 매연저감장치가 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하여 본 발명인 매연저감장치의 사용방법 및 작용을 설명하도록 한다.
도 5a에 도시된 바와 같이 매연저감모듈(200)에 인터페이스 케이블(400)을 통해 전원부(100)와 연결된 상태에서 필터하우징(20)의 하부케이스(21)에 설치된 에어필터(30)의 상부에 매연저감모듈(200)을 안착시킨 후 하부케이스(21)의 개방된 상부를 상부케이스(22)로 덮어 결합시킨다. 이때, 매연저감모듈(200)은 필터하우징(20)의 내부에 구비되고 전원부(100)는 필터하우징(20)의 외부에 노출된 상태로 구비되어 전원부(100)의 제1터미널단자(110)를 배터리의(+)극에 연결하고 제2터미널단자(120)를 (-)극에 연결시킨다.
상기와 같이 구비된 상태에서 차량의 시동을 걸면 제어부(300)는 이를 감지하고 배터리의 전원을 매연저감모듈(200)로 전원을 인가시켜 자동 제어하게 되는데, 이때, 매연저감모듈(200)로 전원이 인가되면 발열부(220)에서 열을 발생하여 원적외선발생부재(250)를 가열시켜 원적외선을 발생시킴과 동시에 음이온모듈(231)에서 발생되는 음이온을 음이온단자(232)를 통해 외부로 발산시킨다.
따라서 하부케이스(21)의 공기흡입구(21a)를 통해 외부의 차가운 공기가 필터하우징(20)의 내부로 흡입되어 에어필터(30)를 통과하여 필터링되고, 필터링된 공기는 매연저감모듈(200)의 제1공기통과홀(211)과 제2공기통과홀(241)을 통과되면서 열 교환이 이루어져 따뜻한 공기로 상승함과 동시에 원전외선과 음이온이 혼합되어 상부케이스(22)의 공기배출구(22a)를 통해 배출되어 엔진룸으로 공급되므로써, 자동차 내연기관의 흡입, 압축, 폭발, 배기가 이루어질 때 완전연소효율을 가지며 엔진의 출력을 향상시키고, 자동차 배기가스에서 발생되는 산화질소(Nox), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)등을 저감시켜준다.
이하, 본 발명에 따른 매연저감장치(10)에 적용된 음이온모듈과, 제올라이트를 가열시킴에 따라 방출되는 음이온과 원적외선 방사성능을 평가하였다.
(실시예 1)
1. 실험대상(시료명) - AIRON
2. 시험기관 - 사단법인 한국원적외선협회 부설 한국원적외선응용평가연구원(서울, 한국)
3. 시험방법 (KFIA-FI-1042) - 전하입자 측정 장치를 이용하여 실내온도 24℃, 습도 50%, 대기중 음이온수 122/cc 조건에서 시험하였으며, 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 ION수로 표시하였다.
4. 시험결과 - 시험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시료명 음이온(ION/cc)
AIRON 19,796,000
상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 적용된 음이온모듈에서는 다량의 음이온을 발생시킨다.
(실시예 2)
1. 실험대상 - 제올라이트 시료
2. 시험기관 - 사단법인 한국원적외선협회 부설 한국원적외선응용평가연구원(서울, 한국)
3 시험방법 (KFIA-FI-1005) - 시료(sample)의 적외선 방사율 및 방사에너지를, 120℃에서 적외선 분광광도계(FT-IR spectrometer)를 이용하여 흑체(black body) 대비 측정 하였다.
4. 시험결과 - 시험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 방사율
(5~20㎛ 파장범위)		 방사에너지
(W/㎡·㎛, 250℃)
실시예 2 0.919 9.78 x 10²
상기 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 적용된 제올라이트는 원적외선 방사 특성이 우수하였다.
즉, 본 발명에 적용된 음이온모듈에서 다량의 음이온을 발생시키고, 제올라이트를 가열시키므로써 다량의 원적외선을 방출시키도록 한 것이다. 따라서 음이온과 원적외선을 가열된 공기에 혼합하여 차량의 엔진룸으로 유입시킴으로써, 엔진룸 내부에서의 연소 효율을 향상시킬 수 있다.
10 : 매연저감장치 20 : 필터하우징 21 : 하부케이스 21a : 공기흡입구
22 : 상부케이스 22a : 공기배출구
100 : 전원부
110 : 제1터미널단자 120 : 제2터미널단자
130 : D1 역류방지 다이오드 140 : C1 전해콘덴서
150 : D4 LED
200 : 매연저감모듈
210 : 케이스부 211 : 제1공기통과홀 220 : 발열부
230 : 음이온발생부 231 : 음이온모듈 232 : 음이온단자
240 : 덮개부 241 : 제2공기통과홀 250 : 원적외선발생부재
300 : 제어부
310 : IC1 전압검출소자 321 : C2 전해콘덴서
322 : C3 고주파 바이패스 콘덴서 323 : C4 고주파 바이패스 콘덴서
331 : D2 제너다이오드 332 : D3 제너다이오드 341 : Q1 버퍼 TR
342 : Q2 드라이버 TR 343 : Q3 다링톤 TR 351 : R1 전압분배저항
352 : R2 전압분배저항 353 : R3 전압분배저항
354 : R4 전류제한저항 355 : R5 전류제한저항
356 : R6 전류제한저항 357 : R7 전류제한저항
400 : 인터페이스 케이블

Claims (4)

  1. 전원케이블을 통해 자동차의 배터리에 연결되어 전원을 공급하는 전원부(100);
    상기 전원부와 인터페이스 케이블을 통해 연결되어 전원부(100)로부터 전원을 공급받아 원적외선과 음이온을 발생시켜 필터를 통과하여 필터링된 공기에 원적외선과 음이온을 혼합하여 차량의 엔진룸으로 유입시키는 매연저감모듈(200); 및
    상기 매연저감모듈로 공급되는 전압을 측정하여 설정된 전압 이상일 경우 상기 매연저감모듈로 전원을 공급하여 상기 매연저감모듈을 동작시키는 제어부(300);를 포함하고,
    상기 매연저감모듈(200)은,
    하부가 개방된 내부공간이 마련되며, 복수의 제1공기통과홀(211)이 형성되는 케이스부(210)와,
    상기 케이스부(210) 내에 구비되어 열을 발생하는 정비례 온도계수를 가지는 반도전성 세라믹소자인 PTC(Positive Temperature Coefficient)의 발열체에서 발열 되는 발열부(220)와,
    상기 케이스부(210) 내부에 설치되어 음이온을 발생시키는 음이온모듈(231)과, 상기 음이온모듈과 연결되어 음이온모듈에서 발생되는 음이온을 외부로 발산시키도록 상기 케이스부에 형성된 제1공기통과홀(211)에 노출된 상태로 구비되는 음이온단자를 포함하여 구성되는 음이온발생부(230)와,
    상기 케이스부(210)의 개방된 하부를 덮어주며, 복수의 제2공기통과홀(241)이 형성되는 덮개부(240) 및
    상기 케이스부(210)의 내부공간에 몰딩되어 상기 발열부(220)에서 발생되는 열에 의해 가열되면서 원적외선을 방출시키는 원적외선발생부재(250)를 포함하여 구성되고,
    상기 제어부(300)는 IC1 전압검출소자(310), 전원전압을 안정화시키는 C2 전해콘덴서(321), C3 고주파 바이패스 콘덴서(322), C4 고주파 바이패스 콘덴서(323), D2 제너다이오드(331), D3 제너다이오드(332), Q1 버퍼 TR(341), Q2 드라이버 TR(342), Q3 다링톤 TR(343), R1 전압분배저항(351), R2 전압분배저항(352), R3 전압분배저항(353), R4 전류제한저항(354), R5 전류제한저항(355). R6 전류제한저항(356), R7 전류제한저항(357)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매연저감장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원적외선발생부재는 제올라이트, 흑운모, 모나 중 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상이 배합된 광물질인 것을 특징으로 하는 매연저감장치.
  4. 삭제
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