KR102385201B1 - 저공해 가스엔진히트펌프 시스템 - Google Patents

저공해 가스엔진히트펌프 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스엔진히트펌프(GHP)의 전자제어유닛(ECU)에 의해 연료가스를 흡입공기와 혼합하는 믹서를 통해 공기와 연료량을 제어하고, 전자식 스로틀밸브를 통해 엔진으로 유입되는 혼합된 혼합가스의 양을 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 제어하고, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하여 연소되게 하는 가스엔진히트펌프(GHP) 엔진의 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치된 제어기가 삼원촉매(TWC) 전단에 장착된 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어할 수 있으며, 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드로 변경하고, 삼원촉매(전촉매) 전단에 장착된 전단 산소(O2)센서에 의해 엔진에서 연소된 가스의 산소 농도를 측정하여 공연비를 제어하고, 삼원촉매(후촉매) 전단에 장착된 후단 산소(O2)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 삼원촉매의 산소 저장 용량을 계산하고 공연비 제어와 촉매 진단 기능에 활용할 수 있으며, 삼원촉매(전촉매)에 의해 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감할 수 있고, 삼원촉매(후촉매)에 의해 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감할 수 있으며, 열교환기 전단에 장착된 녹스(NOx)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

저공해 가스엔진히트펌프 시스템{Low Emission Gas Engine Heat Pump System}
본 발명은 가스엔진히트펌프(GHP)의 전자제어유닛(ECU)에 의해 연료가스를 흡입공기와 혼합하는 믹서를 통해 공기와 연료량을 제어하고, 전자식 스로틀밸브를 통해 엔진으로 유입되는 혼합된 혼합가스의 양을 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 제어하고, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하여 연소되게 하는 가스엔진히트펌프(GHP) 엔진의 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치된 제어기가 삼원촉매(TWC) 전단에 장착된 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어할 수 있으며, 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드로 변경하고, 삼원촉매(전촉매) 전단에 장착된 전단 산소(O2)센서에 의해 엔진에서 연소된 가스의 산소 농도를 측정하여 공연비를 제어하고, 삼원촉매(후촉매) 전단에 장착된 후단 산소(O2)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 삼원촉매의 산소 저장 용량을 계산하고 공연비 제어와 촉매 진단 기능에 활용할 수 있으며, 삼원촉매(전촉매)에 의해 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감할 수 있고, 삼원촉매(후촉매)에 의해 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감할 수 있으며, 열교환기 전단에 장착된 녹스(NOx)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프 시스템에 관한 기술이다.
가스엔진은 기체를 연료로서 사용하는 내연 기관으로 연료의 공급 방식에 따라 믹서에 의해 연료가스가 흡입공기와 혼합되고 이 혼합된 기체가 스로틀바디에 위치한 스로틀밸브를 통해 엔진의 각 실린더에 공급되어 연소하는 믹서 방식과 가스 연료를 고압의 액상으로 유지하면서 엔진의 흡입구에 있는 인젝터를 이용하여 각 실린더로 분사를 하는 방식(Liquid Injection System)으로 나뉜다.
이중에서 믹서 방식은 믹서에 의해 연료가스를 흡입공기와 혼합시키고, 엔진의 흡입과정 때 유입된 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시켜 출력을 얻는다.
또한, 천연가스 또는 LPG를 사용하는 가스엔진히트펌프(GHP)는 열효율이 높은 연료가 희박한 조건(λ>1)에서 연소시켜 냉난방비 절감을 할 수 있는 반면에 이론공연비(λ=1) 조건에서 작동하는 삼원촉매를 장착할 수 없고, 희박연소시 질소산화물(NOx) 배출량이 많고, 초 희박연소시 질소산화물(NOx) 배출량이 적고 일산화탄소(CO)와 탄화수소(THC)의 배출량이 많다.
한편, 공해 배출물의 저감 및 친환경성에 대한 요구는 엔진 분야에도 예외 없이 높아가고 있다. 그럼에도, 기체상태의 가스 연료를 이용하는 점화 착화 방식의 엔진을 이용한 발전기나 가스엔진히트펌프용 엔진에 대해 배출가스를 저감하는 기술을 적용하지 않고 있다. 그 결과, 가스엔진에서도 정화되지 않은 유해 배출 가스가 대기 중에 배출되고 있는 실정이다.
그에 따라, 빌딩이나 공장, 학교 등지에서 냉난방 용도로 사용되는 도시가스를 원료로 하는 가스엔진히트펌프(GHP)나 천연가스 또는 기체 LPG를 연료로 하는 비상/상용 발전기에서 정화되지 않은 많은 양의 유해배기가스를 배출하고 있다.
또한, 앞으로도 액체연료나 석탄 등에 비해 오염물의 배출이 적고 하절기 전력피크를 완화한다는 이유로 도시가스가 연료로서 보편화되고, 많은 양의 가스엔진히트펌프(GHP)나 가스 열병합 발전기가 보급되고 있음에도, 위와 같이 여전히 존재하는 유해 배기가스의 배출에 따른 환경오염에 대한 인식과 대안이 부족한 실정이다.
그러므로, 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치된 제어기가 삼원촉매(TWC) 전단에 장착된 산소(O2)센서 및 전자제어유닛(ECU)의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어할 수 있고, 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드로 변경하고, 삼원촉매(전촉매) 전단에 장착된 전단 산소(O2)센서에 의해 엔진에서 연소된 후 산소 농도를 측정하여 공연비를 제어하고, 삼원촉매(후촉매) 전단에 장착된 후단 산소(O2)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 산소 저장 용량을 계산하고 공연비 제어 및 촉매 진단 기능에 활용할 수 있으며, 삼원촉매(전촉매)에 의해 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감할 수 있고, 삼원촉매(후촉매)에 의해 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감할 수 있으며, 삼원촉매 후단에 장착된 녹스(NOx)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-2013-0034567(2013. 3. 29)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 전자제어유닛(ECU)에 의해 연료가스를 흡입공기와 혼합하는 믹서를 통해 공기와 연료량을 제어하고, 전자식 스로틀밸브를 통해 엔진으로 유입되는 혼합가스의 양을 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 제어하고, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하여 주므로 공기와 연료량이 소정의 비율로 흡입되고 엔진에서 연소되게 할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치된 제어기가 삼원촉매(TWC) 전단에 장착된 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 삼원촉매(전촉매) 전단에 장착된 전단 산소(O2)센서에 의해 엔진에서 연소된 후 산소 농도를 측정하여 공연비를 제어하고, 삼원촉매(후촉매) 전단에 장착된 후단 산소(O2)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 산소 저장 용량을 계산하고 공연비 제어 및 촉매 진단 기능에 활용할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 삼원촉매(전촉매)에 의해 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감할 수 있고, 삼원촉매(후촉매)에 의해 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 열교환기 전단에 장착된 녹스(NOx)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어할 수 있는 저공해 가스엔진히트펌프 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 믹서와; 전자제어유닛의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 상기 믹서에서 혼합된 혼합가스의 엔진으로 유입되는 양을 조절하는 전자식 스로틀 밸브와; 상기 혼합가스가 흡기매니폴드로 이동되게 하는 흡기파이프와; 상기 흡기파이프로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진의 연소실로 공급할 수 있게 하는 흡기매니폴드와; 상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드와 연소된 배기가스가 배출되고 통합되는 배기매니폴드와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 엔진과; 상기 엔진에서 연소되어 배출되는 배기가스가 통합되고 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존의 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드와; 상기 믹서를 통해 공기량과 연료량을 제어하고, 전자제어유닛의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 믹서에서 혼합된 혼합가스의 엔진으로 유입되는 양을 조절하는 전자식 스로틀 밸브와, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하는 전자제어유닛(ECU)과; 상기 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매 전단에 장착된 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 제어기와; 상기 엔진에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드와 삼원촉매(TWC)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(TWC)로 이동되게 하는 제1 배기파이프와; 상기 제1 배기파이프에 장착되며, 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도와 산소 저장 용량을 측정하는 산소(O2)센서와; 상기 엔진에서 배출되어 제1 배기파이프를 통해 들어온 배기가스에서 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOX)을 저감하는 삼원촉매(TWC)와; 상기 삼원촉매(TWC)와 열교환기를 연결하며, 삼원촉매(TWC)에서 처리한 배기가스가 열교환기로 이동되게 하는 제2 배기파이프와; 상기 엔진에서 배출되어 제2 배기파이프를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 열교환기와; 상기 열교환기와 연결되며, 열 교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 제3 배기파이프; 를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 믹서와; 상기 믹서에서 혼합된 혼합가스를 전자제어유닛의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 양을 조절되는 전자식 스로틀밸브와; 상기 혼합가스를 흡기매니폴드로 이동되게 하는 흡기파이프와; 상기 흡기파이프로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진의 연소실로 공급할 수 있게 하는 흡기매니폴드와; 상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드와 연소실에서 연소된 배기가스가 배출되어 통합되는 배기매니폴드와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 엔진과; 상기 엔진에서 연소되어 배출되는 배기가스가 통합되고 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존의 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드와; 상기 믹서를 통해 공기량과 연료량을 제어하고, 상기 전자식 스로틀 밸브를 통해 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 혼합기 양을 제어하고, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하는 전자제어유닛(ECU)과; 상기 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매) 전단에 각각 장착된 전단 산소(O2)센서와 후단 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 제어기와; 상기 엔진에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드와 삼원촉매(전촉매)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(전촉매)로 이동되게 하는 제1 배기파이프와; 상기 제1 배기파이프에 장착되며, 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기가 공연비를 제어하도록 하는 전단 산소(O2)센서와; 상기 제1 배기파이프를 통해 들어온 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감하는 삼원촉매(전촉매)와; 상기 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 연결하며, 삼원촉매(전촉매)에서 처리한 배기가스가 삼원촉매(후촉매)로 이동되게 하는 제2 배기파이프와; 상기 제2 배기파이프에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하고 산소 저장 용량을 측정하며 촉매 진단 기능에 활용하게 하는 후단 산소(O2)센서와; 상기 제2 배기파이프를 통해 들어온 배기가스에서 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감하는 삼원촉매(후촉매)와; 상기 삼원촉매(후촉매)와 열교환기를 연결하며, 삼원촉매(후촉매)에서 처리한 배기가스가 열교환기로 이동되게 하는 제3 배기파이프와; 상기 엔진에서 배출되어 제3 배기파이프를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 열교환기와; 상기 열교환기와 연결되며, 열교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 제4 배기파이프; 를 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 열교환기의 전단인 제2 배기파이프에 장착되며, 삼원촉매(TWC)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 녹스(NOx)센서; 를 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 열교환기의 전단인 제3 배기파이프에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 녹스(NOx)센서; 를 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 배기매니폴드와 삼원촉매(TWC) 사이인 제1 배기파이프에 장착되는 산소(O2)센서는 산소농도를 감지하여 제어기로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이고, 상기 제1 배기파이프에 장착되는 전단 산소(O2)센서는 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이며, 상기 제2 배기파이프에 장착되는 후단 산소(O2)센서는 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하고 제어기로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 삼원촉매(TWC)의 귀금속 성분은 백금(Pt)과 팔라듐(Pd)과 로듐(Rh)이며, 이를 사용하여 질소산화물(NOx), 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO)의 배기가스를 정화하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 삼원촉매(TWC) 또는 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(전촉매)의 내부에 삽입하여 설치되는 촉매의 형태는 세라믹 촉매, 메탈폼 촉매, 메탈 섬유 촉매 중에서 어느 하나인 것을 포함함을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 전자제어유닛(ECU)에 의해 연료가스를 흡입공기와 혼합하는 믹서를 통해 공기와 연료량을 제어하고, 전자식 스로틀밸브를 통해 엔진으로 유입되는 혼합가스의 양을 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 제어하고, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하여 연소되게 할 수 있다.
둘째, 본 발명은 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치된 제어기가 삼원촉매(TWC) 전단에 장착된 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어할 수 있다.
셋째, 본 발명은 삼원촉매(전촉매) 전단에 장착된 전단 산소(O2)센서에 의해 엔진에서 연소된 후 산소 농도를 측정하여 공연비를 제어하고, 삼원촉매(후촉매) 전단에 장착된 후단 산소(O2)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하고 산소 저장 용량을 계산하며 공연비 제어 및 촉매 진단 기능에 활용할 수 있다.
넷째, 본 발명은 엔진 후단의 기존 습식 배기 매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 매니폴드로 변경함으로써, 촉매 활성화 온도를 확보할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 삼원촉매(전촉매)에 의해 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감할 수 있고, 삼원촉매(후촉매)에 의해 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감할 수 있다.
여섯째, 본 발명은 열교환기 전단에 장착된 녹스(NOx)센서에 의해 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 4은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명인 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 믹서(10), 전자식 스로틀밸브(11), 흡기매니폴드(20), 배기매니폴드(21), 엔진(30), 점화플러그(31), 흡기파이프(40), 제1 배기파이프(41), 제2 배기파이프(42), 제3 배기파이프(43), 제4 배기파이프(44), 삼원촉매(TWC)(50), 삼원촉매(전촉매)(51), 삼원촉매(후촉매)(52), 열교환기(60), 전자제어유닛(ECU)(70), 제어기(80), 산소(O2)센서(90), 전단 산소(O2)센서(91), 후단 산소(O2)센서(92), 녹스(NOx)센서(93) 등으로 구성된다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 믹서(10)와; 상기 믹서(10)에서 혼합된 혼합가스를 전자제어유닛(70)의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 양을 조절되는 전자식 스로틀밸브(11)와; 상기 혼합가스를 흡기매니폴드(20)로 이동되게 하는 흡기파이프(40)와; 상기 흡기파이프(40)로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진(30)의 연소실로 공급할 수 있게 하는 흡기매니폴드(20)와; 상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드(20)와 엔진에서 연소된 배기가스가 통합되어 배출되는 배기매니폴드(21)와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 엔진(30)과; 상기 엔진(30)에서 연소되어 배출되는 배기가스가 통합되고 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진(30) 후단의 기존의 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드(21)와; 상기 믹서(10)에서의 공기와 연료량을 제어하고, 믹서(10)에서 혼합된 혼합가스를 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 전자식 스로틀밸브(11)을 제어하여 엔진으로 유입되는 양을 조절하고, 흡기파이프(40)를 통해 흡기매니폴드(20)로 들어온 혼합가스가 엔진(30)으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그(31)를 제어하는 전자제어유닛(ECU)(70)과; 상기 전자제어유닛(ECU)(70)과 엔진(30) 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매(TWC)(50) 전단에 장착된 산소(O2)센서(90)의 신호를 받아 믹서(10)를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 제어기(80)와; 상기 엔진(30)에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(21)와 삼원촉매(TWC)(50)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(TWC)(50)로 이동되게 하는 제1 배기파이프(41)와; 상기 제1 배기파이프(41)에 장착되며, 엔진(30)에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하는 산소(O2)센서(90)와; 상기 엔진(30)에서 배출되어 제1 배기파이프(41)를 통해 들어온 배기가스에서 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감하는 삼원촉매(TWC)(50)와; 상기 삼원촉매(TWC)(50)와 열교환기(60)를 연결하며, 삼원촉매(TWC)(50)에서 처리한 배기가스가 열교환기(60)로 이동되게 하는 제2 배기파이프(42)와; 상기 엔진(30)에서 배출되어 제2 배기파이프(42)를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 열교환기(60)와; 상기 열교환기(60)와 연결되며, 열 교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 제3 배기파이프(43)와; 상기 열교환기(60)의 전단인 제2 배기파이프(42)에 장착되며, 삼원촉매(TWC)(50)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 녹스(NOx)센서(93); 를 구비한다.
도 3와 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명인 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 믹서(10)와; 상기 믹서(10)에서 혼합된 혼합가스를 전자제어유닛(70)의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 양을 조절되는 전자식 스로틀밸브(11)와; 상기 혼합가스를 흡기매니폴드(20)로 이동되게 하는 흡기파이프(40)와; 상기 흡기파이프(40)로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진(30)의 연소실로 공급할 수 있게 하는 흡기매니폴드(20)와; 상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드(20)와 엔진에서 연소된 배기가스가 통합되어 배출되는 배기매니폴드(21)와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 엔진(30)과; 상기 엔진(30)에서 연소되어 배출되는 배기가스가 통합되고 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진(30) 후단의 기존의 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드(21)와; 상기 믹서(10)에서의 공기와 연료량을 제어하고, 믹서(10)에서 혼합된 혼합가스를 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 전자식 스로틀밸브(11)을 제어하여 엔진으로 유입되는 양을 조절하고, 흡기파이프(40)를 통해 흡기매니폴드(20)로 들어온 혼합가스가 엔진(30)으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그(31)를 제어하는 전자제어유닛(ECU)(70)과; 상기 전자제어유닛(ECU)(70)과 엔진(30) 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(후촉매)(52) 전단에 각각 장착된 전단 산소(O2)센서(91)와 후단 산소(O2)센서(92)의 신호를 받아 믹서(10)를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 제어기(80)와; 상기 엔진(30)에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(21)와 삼원촉매(전촉매)(51)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(전촉매)(51)로 이동되게 하는 제1 배기파이프(41)와; 상기 제1 배기파이프(41)에 장착되며, 엔진(30)에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기(80)가 공연비를 제어하도록 하는 전단 산소(O2)센서(91)와; 상기 제1 배기파이프(41)를 통해 들어온 엔진(30)에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감하는 삼원촉매(전촉매)(51)와; 상기 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(후촉매)(52)를 연결하며, 삼원촉매(전촉매)(51)에서 처리한 배기가스가 삼원촉매(후촉매)(52)로 이동되게 하는 제2 배기파이프(42)와; 상기 제2 배기파이프(42)에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)(51)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 산소 저장 용량을 계산하고 공연비 제어 및 촉매 진단 기능에 활용하게 하는 후단 산소(O2)센서(92)와; 상기 제2 배기파이프(42)를 통해 들어온 배기가스에서 삼원촉매(전촉매)(51)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감하는 삼원촉매(후촉매)(52)와; 상기 삼원촉매(후촉매)(52)와 열교환기(60)를 연결하며, 삼원촉매(후촉매)(52)에서 처리한 배기가스가 열교환기(60)로 이동되게 하는 제3 배기파이프(43)와; 상기 엔진(30)에서 배출되어 제3 배기파이프(43)를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 열교환기(60)와; 상기 열교환기(60)와 연결되며, 열 교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 제4 배기파이프(44); 을 구비하고, 상기 열교환기(60)의 전단인 제3 배기파이프(43)에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(전촉매)(52)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 녹스(NOx)센서(93); 를 더 구비한다.
상기 본 발명인 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템을 구성하는 각 기술적 수단들의 기능 중에서 도 1 내지 도 4에서 중복되는 내용은 생략하고 설명하면 다음과 같다.
상기 믹서(10)는 가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 것이다.
상기 전자식 스로틀밸브(11)는 상기 믹서(10)에서 혼합된 혼합가스를 전자제어유닛(ECU)(70)의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 양을 조절하는 것이다.
상기 흡기파이프(40)는 상기 혼합가스를 흡기매니폴드(20)로 이동되게 하는 것이다.
상기 흡기매니폴드(20)는 상기 흡기파이프(40)로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진의 연소실로 공급할 수 있게 하는 것이다.
상기 엔진(30)은 상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드(20)와 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(21)와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 것이다.
상기 배기매니폴드(21)는 상기 엔진(30)에서 연소되어 배출되는 배기가스의 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진(30) 후단의 기존 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드로 변경한 것이다.
상기 전자제어유닛(ECU)(70)은 상기 믹서(10)에서의 공기와 연료량을 제어하고, 믹서(10)에서 혼합된 혼합가스를 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 전자식 스로틀밸브(11)를 통해 엔진으로 유입되는 혼합가스의 양을 제어하고, 흡기파이프(40)를 통해 흡기매니폴드(20)로 들어온 혼합가스가 엔진(30)으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그(31)를 제어하는 것이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제어기(80)는 상기 전자제어유닛(ECU)(70)과 엔진(30) 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매(TWC)(50) 전단에 장착된 산소(O2)센서(90)의 신호를 받아 믹서(10)를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 것이고, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제어기(80)는 상기 전자제어유닛(ECU)(70)과 엔진(30) 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(후촉매)(52) 전단에 각각 장착된 전단 산소(O2)센서(91)와 후단 산소(O2)센서(92)의 신호를 받아 믹서(10)를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 것이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 배기파이프(41)는 상기 엔진(30)에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(21)와 삼원촉매(TWC)(50)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(TWC)(50)로 이동되게 하는 것이고, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 배기파이프(41)는 상기 엔진(30)에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(21)와 삼원촉매(전촉매)(51)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(전촉매)(51)로 이동되게 하는 것이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 산소(O2)센서(90)는 상기 제1 배기파이프(41)에 장착되며, 엔진(30)에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하는 것이다.
상기 삼원촉매(TWC : 3-way catalytic)(50)는 상기 엔진(30)에서 배출되어 제1 배기파이프(41)를 통해 들어온 일산화탄소(CO)와 탄화수소(THC)를 산화반응으로 이산화탄소(CO2)와 수증기(H20)로 변화시키고, 질소산화물(NOx)를 환원반응으로 질소(N2)와 산소(O2)로 변환시켜 배기가스를 정화시켜주는 것이다.
상기 제2 배기파이프(42)는 상기 삼원촉매(TWC)(50)와 열교환기(60)를 연결하며, 삼원촉매(TWC)(50)에서 처리한 배기가스가 열교환기(60)로 이동되게 하는 것이다.
상기 열교환기(60)는 상기 엔진(30)에서 배출되어 제2 배기파이프(42)를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 것이다.
상기 제3 배기파이프(43)는 상기 열교환기(60)와 연결되며, 열 교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 것이다.
또한, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 전단 산소(O2)센서(91)는 상기 제1 배기파이프(41)에 장착되며, 엔진(30)에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기(80)가 공연비를 제어하도록 하는 것이다.
상기 삼원촉매(전촉매)(51)는 상기 제1 배기파이프(41)를 통해 들어온 엔진(30)에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감하는 것이다.
상기 제2 배기파이프(42)는 상기 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(후촉매)(52)를 연결하며, 삼원촉매(전촉매)(51)에서 처리한 배기가스가 삼원촉매(후촉매)(52)로 이동되게 하는 것이다.
상기 후단 산소(O2)센서(92)는 상기 제2 배기파이프(42)에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)(51)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 산소 저장 용량을 계산하고 공연비 제어 및 촉매 진단 기능에 활용하게 하는 것이다.
상기 삼원촉매(후촉매)(52)는 상기 제2 배기파이프(42)를 통해 들어온 배기가스에서 삼원촉매(전촉매)(51)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감하는 것이다.
상기 제3 배기파이프(43)는 상기 삼원촉매(후촉매)(52)와 열교환기(60)를 연결하며, 삼원촉매(후촉매)(52)에서 처리한 배기가스가 열교환기(60)로 이동되게 하는 것이다.
상기 열교환기(60)는 상기 엔진(30)에서 배출되어 제3 배기파이프(43)를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 것이다.
상기 제4 배기파이프(44)는 상기 열교환기(60)와 연결되며, 열 교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 녹스(NOx)센서(93)는 상기 열교환기(60)의 전단인 제2 배기파이프(42)에 장착되며, 삼원촉매(TWC)(50)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 녹스(NOx)센서(93)는 상기 열교환기(60)의 전단인 제3 배기파이프(43)에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(후촉매)(52)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 것이다.
상기 녹스(NOx)센서(93)는 후단 산소(O2)센서(92)의 후방에 위치하며, 삼원촉매(후촉매)(52)를 통과한 배기가스 중의 질소산화물(NOx) 농도를 실시간으로 검지하는 역할을 수행하며, 상기 녹스(NOx)센서(93)의 출력 값을 이용하여 이론공연비의 연료량을 추가적으로 보정 제어하는 것이다.
상술한 바와 같이, 도 1에서, 상기 배기매니폴드(21)와 삼원촉매(TWC)(50) 사이인 제1 배기파이프(41)에 장착되는 산소(O2)센서(90)는 산소농도를 감지하여 제어기(80)로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이다.
또한, 도 3과 도 4에서, 상기 1 배기파이프(41)에 장착되는 전단 산소(O2)센서(91)는 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기(80)로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이며, 상기 제2 배기파이프(42)에 장착되는 후단 산소(O2)센서(92)는 삼원촉매(전촉매)(51)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하여 제어기(80)로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이다.
통상적으로 촉매(catalyst)란 그 자신은 변화하지 않으면서 다른 물질의 화학반응을 촉진시켜 주는 물질을 말하는데, 차량에서 촉매장치란 배기가스 중의 유해물질을 산화(oxidation) 또는 환원(reduction) 반응을 통해 무해한 물질로 변환시켜주는 장치를 말하는 것이다.
도 1 내지 도 4에서, 상기 삼원촉매(TWC)(50)의 귀금속 성분은 백금(Pt)과 팔라듐(Pd), 로듐(Rh)이며, 이를 사용하여 질소산화물(NOx), 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO)의 배기가스를 정화하는 것이다.
상기 삼원촉매(50, 51, 52)를 거치면서 배기가스에 포함된 질소화합물(NOx)은 질소(N2)와 산소(O2)로, 일산화탄소(CO)는 이산화탄소(CO2)로, 탄화수소(HC)는 수증기(H2O)와 이산화탄소(CO2)로 정화되어 대기로 방출되는 것이다.
상기 본 발명과 관련되어 촉매는 삼원촉매(전촉매)(51)에 포함된 귀금속(팔라듐, 로듐, 백금)의 총합이 1 ~ 30 g/ℓ이고, 삼원촉매(후촉매)(52)에 포함된 귀금속의 총합이 1 ~ 30 g/ℓ일 수 있는 것이다.
상기 삼원촉매(TWC)(50) 또는 삼원촉매(전촉매)(51)와 삼원촉매(후촉매)(52)의 내부에 삽입하여 설치되는 촉매의 형태는 세라믹 촉매, 메탈폼 촉매, 메탈 섬유 촉매 중에서 어느 하나인 것이고, 상기 메탈폼 촉매, 메탈 섬유 촉매의 경우는 촉매의 기능과 수명을 연장시킬 수 있는 것이고, 상기 세라믹 촉매의 경우는 기공을 갖고 있고, 표면적이 넓어 배기가스의 유동시간과 그 흡입량을 증대시킬 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은, 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템은 도시가스, CNG, LPG 등 가스 엔진에 적용할 수 있으므로 그 적용대상이 광범위하다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.
10 : 믹서 11 : 전자식 스로틀밸브
20 : 흡기매니폴드 21 : 배기매니폴드
30 : 엔진 31 : 점화플러그
40 : 흡기파이프 41 : 제1 배기파이프
42 : 제2 배기파이프 43 : 제3 배기파이프
44 : 제4 배기파이프 50 : 삼원촉매(TWC)
51 : 삼원촉매(전촉매) 51 : 삼원촉매(후촉매)
60 : 열교환기 70 : 전자제어유닛(ECU)
80 : 제어기 90 : 산소(O2)센서
91 : 전단 산소(O2)센서 92 : 후단 산소(O2)센서
93 : 녹스(NOx)센서

Claims (7)

  1. 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템에 있어서,
    가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 믹서와;
    전자제어유닛의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 상기 믹서에서 혼합된 혼합가스의 엔진으로 유입되는 양을 조절하는 전자식 스로틀 밸브와;
    상기 혼합가스가 흡기매니폴드로 이동되게 하는 흡기파이프와;
    상기 흡기파이프로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진의 연소실로 공급할 수 있게 하는 흡기매니폴드와;
    상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드와 엔진에서 연소된 배기가스가 통합되어 배출되는 배기매니폴드와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 엔진과;
    상기 엔진에서 연소되어 배출되는 배기가스가 통합되고 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존의 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드와;
    상기 믹서를 통해 공기량과 연료량을 제어하고, 전자제어유닛의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 믹서에서 혼합된 혼합가스의 엔진으로 유입되는 양을 조절하는 전자식 스로틀 밸브와, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하는 전자제어유닛(ECU)과;
    상기 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매 전단에 장착된 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 제어기와;
    상기 엔진에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드와 삼원촉매(TWC)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(TWC)로 이동되게 하는 제1 배기파이프와;
    상기 제1 배기파이프에 장착되며, 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도와 산소 저장 용량을 측정하는 산소(O2)센서와;
    상기 엔진에서 배출되어 제1 배기파이프를 통해 들어온 배기가스에서 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감하는 삼원촉매(TWC)와;
    상기 삼원촉매(TWC)와 열교환기를 연결하며, 삼원촉매(TWC)에서 처리한 배기가스가 열교환기로 이동되게 하는 제2 배기파이프와;
    상기 엔진에서 배출되어 제2 배기파이프를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 열교환기와;
    상기 열교환기와 연결되며, 열 교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 제3 배기파이프; 를 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
  2. 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템에 있어서,
    가스연료와 공기가 균질하게 혼합되게 하는 믹서와;
    상기 믹서에서 혼합된 혼합가스를 전자제어유닛의 신호를 받아 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 양을 조절되는 전자식 스로틀밸브와;
    상기 혼합가스를 흡기매니폴드로 이동되게 하는 흡기파이프와;
    상기 흡기파이프로부터 공기와 가스연료의 혼합가스를 엔진의 연소실로 공급할 수 있게 하는 흡기매니폴드와;
    상기 혼합가스가 들어오는 흡기매니폴드와 연소된 배출되는 배기가스가 통합되는 배기매니폴드와 결합되며, 공기와 혼합된 가스 연료를 점화(spark)에 의해 착화(ignition)하여 출력을 발생시킬 수 있게 하는 엔진과;
    상기 엔진에서 연소되어 배출되는 배기가스가 통합되고 촉매 활성화 온도 확보를 위해 엔진 후단의 기존의 습식 배기매니폴드의 냉각수라인을 변경 또는 냉각수 라인이 없는 건식 배기매니폴드와;
    상기 믹서를 통해 공기량과 연료량을 제어하고, 상기 전자식 스로틀 밸브를 통해 요구 엔진 회전수 및 부하에 따라 엔진으로 유입되는 혼합기 양을 제어하고, 흡기파이프를 통해 흡기매니폴드로 들어온 혼합가스가 엔진으로 유입된 후 상기 혼합가스를 전기 스파크에 의해 연소시키는 점화플러그를 제어하는 전자제어유닛(ECU)과;
    상기 전자제어유닛(ECU)과 엔진 사이에 추가 설치되며, 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매) 전단에 각각 장착된 전단 산소(O2)센서와 후단 산소(O2)센서의 신호를 받아 믹서를 제어하여 주므로 소정의 목표 공연비에 따른 연료량을 제어하는 제어기와;
    상기 엔진에서 연소된 배기가스가 배출되는 배기매니폴드와 삼원촉매(전촉매)를 연결하며, 연소된 배기가스가 배출되어 삼원촉매(전촉매)로 이동되게 하는 제1 배기파이프와;
    상기 제1 배기파이프에 장착되며, 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기가 공연비를 제어하도록 하는 전단 산소(O2)센서와;
    상기 제1 배기파이프를 통해 들어온 엔진에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(THC), 질소산화물(NOx)을 저감하는 삼원촉매(전촉매)와;
    상기 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)를 연결하며, 삼원촉매(전촉매)에서 처리한 배기가스가 삼원촉매(후촉매)로 이동되게 하는 제2 배기파이프와;
    상기 제2 배기파이프에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하고 산소 저장 용량을 측정하며 촉매 진단 기능에 활용하게 하는 후단 산소(O2)센서와;
    상기 제2 배기파이프를 통해 들어온 배기가스에서 삼원촉매(전촉매)에서 저감되지 않은 유해 배출가스를 추가로 저감하는 삼원촉매(후촉매)와;
    상기 삼원촉매(후촉매)와 열교환기를 연결하며, 삼원촉매(후촉매)에서 처리한 배기가스가 열교환기로 이동되게 하는 제3 배기파이프와;
    상기 엔진에서 배출되어 제3 배기파이프를 통해 들어온 배기가스와 냉각수를 열 교환시키는 열교환기와;
    상기 열교환기와 연결되며, 열교환된 배기가스가 배기관으로 이동되게 하는 제4 배기파이프; 를 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환기의 전단인 제2 배기파이프에 장착되며, 삼원촉매(TWC)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 녹스(NOx)센서; 를 더 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기의 전단인 제3 배기파이프에 장착되며, 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 질소산화물(NOx) 농도를 측정하여 소정의 값 이상 발생시 연료를 제어하는 녹스(NOx)센서; 를 더 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 배기매니폴드와 삼원촉매(TWC) 사이인 제1 배기파이프에 장착되는 산소(O2)센서는 산소농도를 감지하여 제어기로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이고, 상기 제1 배기파이프에 장착되는 전단 산소(O2)센서는 엔진에서 연소된 배기가스에서 산소 농도를 측정하여 제어기로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것이며, 상기 제2 배기파이프에 장착되는 후단 산소(O2)센서는 삼원촉매(전촉매)를 통과한 배출가스의 산소농도를 측정하고 제어기로 신호를 보내며, 바이너리(Binary) 타입과 리니어(Linear) 타입을 선택적으로 적용할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 삼원촉매(TWC)의 귀금속 성분은 백금(Pt)과 팔라듐(Pd)과 로듐(Rh)이며, 이를 사용하여 질소산화물(NOx), 탄화수소(THC), 일산화탄소(CO)의 배기가스를 정화하는 것을 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 삼원촉매(TWC) 또는 삼원촉매(전촉매)와 삼원촉매(후촉매)의 내부에 삽입하여 설치되는 촉매의 형태는 세라믹 촉매, 메탈폼 촉매, 메탈 섬유 촉매 중에서 어느 하나인 것을 포함함을 특징으로 하는 저공해 가스엔진히트펌프(GHP) 시스템.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010163885A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Toyota Motor Corp 触媒劣化診断装置
KR20130034567A (ko) 2012-03-23 2013-04-05 한국생산기술연구원 주행보조유닛을 구비한 이동식 샤워캐리어
KR101336050B1 (ko) * 2013-03-29 2013-12-03 주식회사 이드리븐 차량의 배기시스템
KR101784896B1 (ko) * 2016-08-08 2017-10-12 한국기계연구원 일산화탄소 센서를 이용한 시설원예용 트라이젠 시스템
KR101807753B1 (ko) * 2015-05-21 2017-12-11 이태형 발전기 또는 가스엔진히트펌프용 점화 착화 타입 초저공해 가스엔진 및 그의 제어 방법
KR101991260B1 (ko) * 2019-05-07 2019-09-30 주식회사 가센 초저공해 가스엔진 및 그 연료량 제어방법
KR20200006699A (ko) * 2018-07-11 2020-01-21 현대자동차주식회사 워터자켓을 갖는 엔진 및 냉각수 유량 제어 방법
KR102163243B1 (ko) * 2020-06-16 2020-10-08 주식회사 가센 가스히트펌프의 배기정화 시스템

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010163885A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Toyota Motor Corp 触媒劣化診断装置
KR20130034567A (ko) 2012-03-23 2013-04-05 한국생산기술연구원 주행보조유닛을 구비한 이동식 샤워캐리어
KR101336050B1 (ko) * 2013-03-29 2013-12-03 주식회사 이드리븐 차량의 배기시스템
KR101807753B1 (ko) * 2015-05-21 2017-12-11 이태형 발전기 또는 가스엔진히트펌프용 점화 착화 타입 초저공해 가스엔진 및 그의 제어 방법
KR101784896B1 (ko) * 2016-08-08 2017-10-12 한국기계연구원 일산화탄소 센서를 이용한 시설원예용 트라이젠 시스템
KR20200006699A (ko) * 2018-07-11 2020-01-21 현대자동차주식회사 워터자켓을 갖는 엔진 및 냉각수 유량 제어 방법
KR101991260B1 (ko) * 2019-05-07 2019-09-30 주식회사 가센 초저공해 가스엔진 및 그 연료량 제어방법
KR102163243B1 (ko) * 2020-06-16 2020-10-08 주식회사 가센 가스히트펌프의 배기정화 시스템

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