KR20000024223A - 열 교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내연기관에 있어서, 배기 열을 이용하여 연료에 열을 가해 연료를 기화시키거나 온도를 높여 주는 장치로써 연료공급관이 배기관의 내부 또는 외부를 순환하여 지나감으로써 배기 열을 이용할 수 있는 열 교환기이다.

Description

열 교환기{Exchange of heat}

본 고안은 내연기관에 관한 것으로써 보다 상세하게는 배기 열을 이용하여 연료에 열을 가하는 열 교환기에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진의 경우는 연소 행정 초기에 분사된 연료의 자기착화가 늦어지고 있을 때 뒤따라 분사된 연료가 착화와 동시에 한번에 폭발적으로 연소하게 되는 디젤노킹이 발생할 수 도있다. 이는 연료가 발화점까지 도달하는데 걸리는 시간지연때문이며 엔진의 수명단축, 소음, 출력저하,효율저하등을 수반하게 된다.

또 현재는 전기점화 엔진에 등유나 경유를 연료로 사용하는 것은 매우어려운 실정이며 등유나 경유를 이용할 수 있다면 가솔린보다 값이 저렴하므로 경제적으로 도움이 될 것이다.

본 고안의 목적은 배기 열을 이용하여 연료에 열을 가함으로써 발화점까지 도달하는 시간지연을 줄여 디젤노킹을 방지하며 액체연료를 열적으로 기화시켜 전기점화엔진에 경유나 등유를 사용하기 위함이다.

도 1은 본 고안을 내연기관에 부착한 종단면도

본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 도 1에 도시하였으며 이에 따른 구체적인 설명은 다음과 같다.

연료탱크(8)에서 인출된 연료는 연료펌프(7)를 통해 열 교환기(6)까지 보내지게 된다. 열 교환기(6)는 내연기관의 배기관(9)에 장착되는데 배기가스와 연료관의 접촉면적이 늘어나도록 연료관이 수회 좌우 왕복하도록 하거나 배기관의 내부나 외부를 코일형태로 감는 것도 바람직하다. 또 연료관(10)에 열 전도율이 뛰어난 금속핀을 부착할 수 도있다.

일반적으로 내연기관의 배기가스 온도는 900 ℃ 정도이고 등유나 경유의 끓는점은 250∼300 ℃ 정도이므로 열 교환기(6)를 통과한 연료는 배기가스 열에 의해 기화되거나 온도가 올라가게 된다. 그러므로 열 교환기(6)를 통과해서 기화된 연료가 인젝터(3)에 의해 분사되고 공기와 섞여 실린더로 들어가서 점화 플러그(5)에 의해 점화된다.이때 인젝터(3)에서 분사되는 연료는 기화한 기체상태로 분사되므로 전기 점화가 가능해진다. 따라서 종래의 전기점화 엔진에 열교환기를 부착함으로써 경유나 등유를 연료로 사용할 수 있는 것이다.그러나 엔진의 시동 시에는 전기점화가 불가능하므로 가솔린이나 기타 연료를 이용하여 시동을 유발하고 배기가스가 충분한 온도에 도달하면 경유나 등유로 연료를 대체하는 것이 바람직하겠다.

본 고안은 디젤엔진이나 전기점화엔진에 적용될 수 있으며 디젤엔진의 경우 열 교환기(6)를 지난 연료는 높은 온도로 가열되며 고온의 연료가 분사노즐을 통해 실린더에 분사될 경우 발화점까지 도달하는 시간이 단축되어 급속한 폭발이 일어나게 된다.

본 고안은 내연기관과 별도로 제작되어 부착할 수 도 있으며 종래의 내연기관 배기관 내부나 외부를 금속제의 연료 관이 지나가게 함으로써 배기 열에 의해 발생되는 열을 연료에 가할 수 도있다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면 배기가스 열에 의해 연료에 열을 가함으로써 디젤엔진의 경우 발화점까지의 시간지연이 단축되어 디젤노킹을 방지하고 급속한 폭발을 유도하여 고속화, 고성능 디젤엔진이 가능하며 종래의 전기점화 엔진에 경유나 등유를 사용할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 금속제의 연료관(10)이 코일형태나 왕복형태 또는 금속핀이 부착된 형태로 내연기관의 배기관(9) 내부나 외부에 구비되어 배기가스 열에 의해 연료에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 열 교환기