KR20010057803A - 초저공해 엔진 시스템 - Google Patents

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KR20010057803A
KR20010057803A KR1019990061213A KR19990061213A KR20010057803A KR 20010057803 A KR20010057803 A KR 20010057803A KR 1019990061213 A KR1019990061213 A KR 1019990061213A KR 19990061213 A KR19990061213 A KR 19990061213A KR 20010057803 A KR20010057803 A KR 20010057803A
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KR
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oxygen
tank
engine
intake manifold
oxygen tank
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Application number
KR1019990061213A
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Inventor
정홍석
조연근
정원일
Original Assignee
유승렬
에스케이 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened

Abstract

본 발명은 내연기관을 이용하여 동력을 생산하는 차량, 선박, 발전기 또는 산업용 장비의 엔진에 있어서, 배기가스 특히 질산화물, 탄화수소, 일산화탄소의 배출이 거의 발생하지 않는 초저공해 엔진를 제작하기 위하여 엔진으로 공기가 유입되는 흡기다기관에 산소탱크, 솔레노이드 밸브, 기화기, 삼원밸브, 에어필터를 부착하여 질소가 완전 또는 부분적으로 제거된 산소를 공급하므로써 연소실에서의 완전연소를 유도하여 탄화수소 및 일산화탄소의 생성을 방지하면서도 질소의 연소실 유입을 차단 또는 유입량을 감소시킴으로써 잘산화물의 생성을 차단 또는 생성량을 감소시키는 초저공해 엔진 시스템을 제공한다.

Description

초저공해 엔진 시스템{Pollution-free engine system}
본 발명은 내연기관을 이용하여 동력을 생산하는 산업용 장비의 엔진에 관한 것으로, 특히 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 최소화 하기 위하여 산소공급장치를 부착한 초저공해 엔진 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량에서 배출되는 배기가스는 탄화수소(Hydro carbon), 질산화물(NOX), 일산화탄소(CO) 등으로 구성되어 있고, 탄화수소가 적게 배출되도록 엔진을 제작하면 질산화물이 많이 배출되고, 질산화물이 적게 배출하도록 엔진을 제작하면 탄화수소가 많이 배출되는 트레이드-오프(Trade-off) 관계에 있다.
이는 완전연소로 탄화수소를 줄이면 연소실온도가 높아져서 공기중에 포함되었다가 연소실로 유입된 질소(N2)가 질산화물로 더 많이 전환되기 때문이며, 점화시기 지연등으로 연소실 온도를 낮추어 질산화물의 생성을 줄이려고 하면 연료의 불완전 연소에 의해 탄화수소의 배출이 증가하기 때문이다.
이러한 배출가스를 줄이기 위해서 엔진 후단에 질산화물제거 촉매(DeNOX촉매는 질산화물을 제거하는 환원촉매로 탄화수소가 적게 배출되도록 엔진을 제작하고 증가된 질산화물을 촉매로 제거하는 방법을 이용하여 배기가수를 저감하는 기술로 일본의 자동차 제작사에서 연구가 진행중임) 또는 매연후처리장치(후처리장치란 필터트랩등을 말하며 질산화물을 적게 배출하도록 엔진을 제작하고 증가된 탄화수소, 매연등을 후처리장치를 이용하여 재연소시키는 방법으로 북미와 유럽에서 주로 활용하고 있으며 국내에서도 연구가 진행되고 있음)등을 부착하여 연구가 활발히 진행중이나 배기가스를 줄이는데는 한계가 있다.
특히 버스나 트럭 등 대형엔진을 사용하는 차량등에서는 문제가 더욱 심각하여 현재 이를 대체하기 위해 시엔지(CNG)엔진을 개발중이나 연료탱크가 고가이고 시엔지 충전소가 전무한 상태이다.
본 발명은 트레이드-오프 관계에 있는 탄화수소/일산화탄소 및 질산화물 양자 모두를 대부분 발생시키지 않도록 하기 위한 것으로, 배기가스 배출의 근본적인 원인인 대기중의 질소로부터 기인하는 것이므로 산소탱크를 부착하여 잘소가 포함되지 않은 산소를 공급하여 주므로써 질산화물의 발생원인을 근본적으로 제거하며 또한 산소를 충분히 공급하여 연소시킴으로써 탄화수소, 일산화탄소의 발생을 현저히 저하시키는데 발명의 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 별도의 산소탱크를 부착하여 액체산소를 주입하고 기화기를 통해서 엔진 흡입구에 질소가 제거된 산소가 공급되로록 형성한 초저공해 엔진 시스템을 제공한다.
도 1는 본 발명의 엔진 시스템
도 2은 산소만 사용할 경우의 본 발명의 엔진 시스템
도 3는 대기중의 공기를 사용할 경우의 본 발명의 엔진 시스템
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
12 : 엔진 14 : 산소탱크
16 : 솔레노이드 밸브 18 : 기화기
20 : 삼원밸브 22 : 흡기다기관
24 : 배기다기관 26 : 에어필터
28 : 흡기가스통로 30 : 안전밸브
32 : 산소주입구 34 : 드레인밸브
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 엔진 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 산소만 사용할 경우의 본 발명의 엔진 시스템이며, 도 3은 대기중의 공기를 사용할 경우의 엔진 시스템이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진(12)의 일측에 흡기다기관(22)이 결합 설치되고, 엔진(12)의 다른 일측에는 배기다기관(24)이 결합 설치된다.
상기한 엔진(12)의 일측에는 엔진내에서 연료의 연소에 필요로 하는 산소를 공급하기 위한 산소탱크(14)를 설치하고, 산소탱크(14)와 흡기다기관(22) 사이에는 흡기가스 통로(28)를 형성한다.
상기한 흡기가스 통로(28)에는 흡기가스를 산소탱크(14)측으로 이동하지 못하도록 하거나 산소탱크(14)의 산소를 흡기가스 통로(28)로 유통시킬 수 있는 솔레노이드 밸브(16)를 설치하고, 솔레노이드 밸브(16)와 흡기다기관(22) 사이에는 액체산소를 기체로 전환시키는 기화기(18)를 설치한다.
상기한 기화기(18)와 흡기다기관(22) 사이에는 연료의 연소에 사용할 외기공기와 산소탱크내의 산소중 선택하여 전환할 수 있는 삼원밸브(20)를 설치하고, 삼원밸브(20)와 흡기다기관(22) 사이에는 외기공기와 산소중의 이물질을 제거시키는 에어필터(26)를 부착한다.
상기한 산소탱크(14)의 일단에는 필요한 산소를 계속 공급받을 수 있는 산소주입구(32)가 설치되고, 산소주입구(32)의 일측에는 산소탱크내의 산소를 배출시킬 수 있는 드레인 밸브(34)가 설치되며, 산소탱크(14)와 솔레노이드 밸브(16) 사이에는 안전밸브(30)를 설치하여 산소탱크의 산소를 사용하지 않을때 안전을 위하여 완전히 차단시킬 수 있도록 한다.
상기한 바와 같은 시스템의 작용은 질산화물을 발생시키지 않는 완전 연소를 시키기 위해서는 먼저, 삼원밸브(20)를 조정하여 외기공기가 흡기가스 통로(28)로 유입되지 못하도록 차단하고, 솔레노이드 밸브(16)를 개방시켜 산소탱크(14)내의 액체산소를 흡기가스 통로(28)로 유통시킨다.
흡기가스 통로(28)로 유입된 액체산소는 기화기(18)에서 기체로 전환되고, 에어필터(26)와 흡기다기관(22)을 통하여 엔진내로 공급된다.
산소탱크(14)의 산소를 사용하지 않고 외기 공기에서 연소에 필요한 산소를 공급받고자 할 때는 삼원밸브(20)를 조정하여 외기공기가 흡기가스 통로(28)로 유입되도록 하고, 솔레노이드 밸브(16)를 차단하여 산소탱크(14)에서 흡기가스 통로 (28)로 산소가 유입되지 않도록 하므로서 외기공기만 흡기가스 통로(28)로 유입되고, 유입된 외기공기는 에어필터(26)와 흡기다기관(22)을 통하여 엔진내로 공급된다.
또한 외기공기와 산소탱크의 산소를 혼용하여 사용할 수도 있는데. 이 경우에는 솔레노이드 밸브(16)를 개방하여 산소탱크내의 산소가 흡기가스 통로(28)로 유입되도록 하고, 삼원밸브(20)를 조정하여 외기공기가 흡기가스 통로(28)로 유입되도록 하여 외기공기와 산소탱크내의 산소가 혼합되어 에진내로 공급된다.
상기한 바와 같은 혼용은 산소탱크내의 산소만 사용하여 연소시킬 때 보다는 질산화물 및 탄화수소가 많이 발생하나 외기공기만을 사용할 때 보다는 엔진으로 유입되는 질소의 절대량이 적기 때문에 현저하게 질산화물 및 탄화수소의 발생량을감소시킬 수 있다.
이때는 산소량 변동, 흡입량 변동에 의해 압축비, 공연비의 변경이 따라야 한다.
산소탱크내의 산소의 보충은 산소주입구를 통하여 하고, 드레인 밸브에 의하여 산소탱크내의 산소의 양을 조절하고 완전히 배출시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명은 배기가스 배출의 근본적인 원인은 대기중의 질소를 배제하기 위하여 엔진의 일측에 산소탱크를 부착하여 연소시 엔진내로 질소가 포함되지 않은 산소를 공급하여 주므로써 질산화물의 발생원인을 근본적으로 제거하고, 또한 산소를 충분히 공급하여 연소시킴으로써 탄화수소 및 일산환탄소의 발생을 현저히 감소시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. 일측에 흡기다기관(22)이 설치되고, 다른 일측에는 배기다기관(24)이 설치된 엔진(12); 상기 엔진(12)의 일측에 연소에 필요한 산소를 공급할 수 있도록 설치된 산소탱크(14); 상기 산소탱크(14)와 흡기다기관(22) 사이에 설치된 흡기가스 통로(28); 상기 흡기가스 통로(28)에 흡기가스를 산소탱크측으로 이동하지 못하도록 하거나 산소탱크의 산소를 유통시킬 수 있도록 설치된 솔레노이드 밸브(16); 상기 솔레노이드 밸브(16)와 흡기다기관(22) 사이에 액체산소를 기체로 전환시키기 위해 설치된 기화기(18); 및 상기 기화기(18)와 흡기다기관(22) 사이에 연료의 연소에 사용할 외기공기와 산소탱크의 산소중 선택하여 전환할 수 있도록 설치된 삼원밸브(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 초저공해 엔진 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 삼원밸브(20)와 흡기다기관(22) 사이에 외기공기와 산소탱크의 산소중의 이물질을 제거시키기 위해 에어필터(26)가 설치된 것을 특징으로 하는 초저공해 엔진 시스템.
KR1019990061213A 1999-12-23 1999-12-23 초저공해 엔진 시스템 KR20010057803A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100843447B1 (ko) * 2007-08-27 2008-07-03 임웅재 고농도의 산소에 의한 내연기관의 출력증강 장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137920A (en) * 1976-01-20 1979-02-06 Richarg Wolf Gmbh Endoscopes
JPS57102551A (en) * 1980-12-18 1982-06-25 Fuji Heavy Ind Ltd Diesel engine
JPS63118369U (ko) * 1987-01-26 1988-07-30
JPH01138360A (ja) * 1987-11-26 1989-05-31 Hino Motors Ltd 排気ターボ過給機付エンジン
JPH02201068A (ja) * 1989-01-31 1990-08-09 Suzuki Motor Co Ltd 酸素供給エンジン
KR960008454U (ko) * 1994-08-26 1996-03-15 대우자동차 주식회사 자동차 엔진의 연소실에 고압산소를 공급하는 장치
KR970021708A (ko) * 1995-10-23 1997-05-28 이상만 엔진의 연료 완전 연소장치
WO1998036133A1 (de) * 1997-02-14 1998-08-20 Helebrant Franz Dieter Sanitäre anordnung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137920A (en) * 1976-01-20 1979-02-06 Richarg Wolf Gmbh Endoscopes
JPS57102551A (en) * 1980-12-18 1982-06-25 Fuji Heavy Ind Ltd Diesel engine
JPS63118369U (ko) * 1987-01-26 1988-07-30
JPH01138360A (ja) * 1987-11-26 1989-05-31 Hino Motors Ltd 排気ターボ過給機付エンジン
JPH02201068A (ja) * 1989-01-31 1990-08-09 Suzuki Motor Co Ltd 酸素供給エンジン
KR960008454U (ko) * 1994-08-26 1996-03-15 대우자동차 주식회사 자동차 엔진의 연소실에 고압산소를 공급하는 장치
KR970021708A (ko) * 1995-10-23 1997-05-28 이상만 엔진의 연료 완전 연소장치
WO1998036133A1 (de) * 1997-02-14 1998-08-20 Helebrant Franz Dieter Sanitäre anordnung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100843447B1 (ko) * 2007-08-27 2008-07-03 임웅재 고농도의 산소에 의한 내연기관의 출력증강 장치
WO2009028858A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Woong-Jae Yim Device for enhancing the output of the internal combustion engine under high concentration oxygen

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