KR200281423Y1 - Brown Gas Generator for Automobile - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자동차용 브라운가스발생기에 관한 것으로서, 자동차 배터리 전원을 이용하여 물을 전기분해하고, 이 때 발생하는 브라운가스를 흡기장치를 통해 실린더 속으로 투입함으로써 연소효율을 증대시키고 엔진출력을 높여 연료절감은 물론 배기가스로 인한 공해문제를 해결하기 위한 것이다.The present invention relates to a brown gas generator for automobiles, which electrolyzes water using a car battery power, and injects brown gas generated at this time into a cylinder through an intake apparatus to increase combustion efficiency and increase engine output fuel. The savings are of course to solve the pollution problem caused by the exhaust gas.
구체적으로는 수위센서가 내장된 (+)극의 전극원통을 전해조 중심에 설치하여 (+)전원을 인가하고 전해조 케이스를 (-)극으로 설정하며, (+)극과 (-)극 사이에 다수개의 전극원통을 구성하여 효율적으로 전기분해가 될 수 있도록 하고, 상기 전해조 케이스는 주행시 공기의 흐름에 의해 냉각될 수 있도록 냉각 블레이드가 다수개 붙어 있으며, 전해조 위에 물탱크를 구비하여 상기 수위센서에 의해 자동으로 급수가 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 탑재용 브라운가스발생기에 관한 것이다.Specifically, an electrode cylinder with a positive electrode with a built-in level sensor is installed at the center of the electrolytic cell to apply (+) power and set the electrolytic cell case to the (-) pole, between the (+) and (-) poles. A plurality of electrode cylinders are configured to allow efficient electrolysis, and the electrolytic cell case is provided with a plurality of cooling blades to be cooled by the flow of air during driving, and a water tank is provided on the electrolytic cell to the water level sensor. It relates to an onboard brown gas generator, characterized in that configured to automatically supply water by.
Description
본 고안은 자동차 배터리 전원을 이용하여 물을 전기분해하고 이 때 발생하는 브라운가스를 흡기장치를 통해 실린더 속으로 투입함으로써 연소효율을 증대시키고 엔진출력을 높여 결과적으로 연료를 절감은 물론 공해문제를 해결하기 위한 것이다.The present invention uses car battery power to electrolyze water and inject brown gas generated at this time into the cylinder through the intake system to increase combustion efficiency and increase engine output, thereby reducing fuel and solving pollution problems. It is to.
지금까지의 자동차 엔진은 연소용 공기를 흡입하도록 하여 어떻게 하면 연료와의 혼합을 잘 시켜 연소효율을 높일 수 있을까 하는 것이 관건이었고 연구개발 또한 좋은 성과를 거두어 고급자동차를 개발하여 온 것이 사실이지만 이제는 기술적 한계에 도달하여 더 이상의 연비향상을 기대할 수 없다고 해도 과언이 아닐 것이다.Until now, it was a matter of how to make combustion engines to inhale combustion air and improve the combustion efficiency by mixing with fuel well. R & D also has developed good cars with good results. It is no exaggeration to say that we have reached the limit and can not expect further fuel economy.
왜냐하면 공기 중에는 연소에 필요한 산소는 21% 밖에 없고 그 외 대부분은 질소를 포함하는 성분으로 연소에는 도움을 주지 못하기 때문이다.This is because only 21% of the oxygen required for combustion is in the air, and most of the other components contain nitrogen, which does not help combustion.
따라서 본 고안은 공기만을 마시는 자동차엔진의 한계를 극복하기 위하여 연소용 활력소인 브라운가스를 투여하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to administer Brown gas, a combustion vitality element, in order to overcome the limitations of a car engine that only drinks air.
브라운가스란 물의 전기분해 방식에 의한 수소와 산소의 혼합가스를 말한다.Brown gas means a mixed gas of hydrogen and oxygen by electrolysis of water.
브라운가스는 수소와 산소가 화학당량비 2:1로 혼합되어 있어 자체산소에 의해 완전연소되는 특성이 있고 브라운가스만의 임플로전특성과 열핵반응하는 독특한 특성을 가지고 있다.Brown gas has the characteristic that hydrogen and oxygen are mixed in a chemical equivalence ratio of 2: 1 and are completely burned by their own oxygen.
이러한 특성의 브라운가스에 대해서는 특허 제0275504호 "횡렬식 전해조를 포함한 브라운가스 대량발생장치"에서 자세히 설명하고 있다.Brown gas having such characteristics is described in detail in Patent No. 0 275504 "Brown Gas Mass Generation Apparatus including a Row Type Electrolyzer".
상기 특허에서 보듯이 수소산소의 혼합가스인 브라운가스는 종래의 방식으로 전해조 내부에 격막을 설치하여 수소 따로 산소 따로 분리하여 포집한 수소가스와는 포집방법과 가스의 특성이 다르므로 확실히 차별되는 것이다.As shown in the above patent, Brown gas, which is a mixed gas of hydrogen oxygen, is clearly distinguished from the hydrogen gas collected by separating the hydrogen separately from the oxygen gas by installing a diaphragm inside the electrolytic cell in a conventional manner, and the characteristics of gas and gas are different from each other. .
또한 종래의 상식으로는 산소와 수소가 혼합된 브라운가스를 엔진에 넣으면 위험하다고 생각할 수 있으나 브라운가스는 임플로전 현상에 의해 절대 안전한 가스이며 또한 H2와 O2가 흡기장치에서 공기에 희석되어 들어가기 때문에 아무런 문제가 없다.In addition, the conventional common sense can be considered dangerous to put brown gas mixed with oxygen and hydrogen into the engine, but brown gas is an absolute safe gas due to the phenomenon of implosion, and H 2 and O 2 are diluted in the air in the intake system. There is no problem with entering.
따라서 본 고안은 기존의 수소가스를 생산하는 전해조가 아닌 브라운가스를 생산하는 전해조를 자동차 연료절감장치로써 제안하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to propose an electrolytic cell for producing brown gas as an automobile fuel saving device, rather than a conventional electrolytic cell for producing hydrogen gas.
아울러 움직이는 자동차라는 제한된 조건에서 안정적으로 사용할 수 있는 자동차용 브라운가스발생기를 제안하기 위한 것이다.In addition, it is to propose a brown gas generator for automobiles that can be used stably under limited conditions such as moving cars.
본 고안은 상기의 여러 가지 사정을 고려하여 안출한 것으로 본 고안의 목적을 이룩하기 위해서는 전해조의 구성에 있어서 전원은 필수적으로 자동차의 배터리 전원(12V/24V)을 사용하여야 하고 무엇보다도 자동차에 탑재하는 물건이므로 부피가 작고 가볍고 간단한 구조로 구성되어야 하는 점이 고려되어야 한다.The present invention has been devised in consideration of the above various circumstances. In order to achieve the object of the present invention, a power source must be used as a battery power source (12V / 24V) of an electrolytic cell. As it is a product, it should be considered that it should be composed of a small, light and simple structure.
따라서 본 고안은 전해조에 있어서 가장 중요한 요소의 하나인 냉각방법으로 팬(Fan)등을 사용하거나 전해액을 순환시키는 복잡한 방식의 수냉식이 아닌 간단한 방식을 채택하기 위해 전해조를 자동차 외부에 노출시켜 자동차 주행시 공기흐름에 의해 자연스럽게 냉각될 수 있도록 특별하게 구성하였다.Therefore, the present invention uses air as a cooling method, which is one of the most important elements in the electrolytic cell, or adopts a simple method rather than a complicated water-cooling method of circulating the electrolyte to expose the electrolyzer to the outside of the car to drive air. Specially configured to be naturally cooled by the flow.
아울러 자동차가 움직일 때 전해조에 충진된 전해액의 출렁거림을 방지하여 전기분해에 지장이 생기지 않도록 구성하였다.In addition, it prevents the electrolysis of the electrolyte filled in the electrolytic cell when the car moves so that it does not interfere with the electrolysis.
따라서 본 고안은 상기 여러 가지 문제점을 해결하고 자동차라는 제한적 조건을 만족시키기 위한 새로운 브라운가스발생기를 제안하기 위한 것이므로 전해조 케이스는 공랭식에 적합하도록 스테인리스 등의 철재를 사용한다.Therefore, the present invention is to propose a new Brown gas generator to solve the various problems and to satisfy the limited conditions of the automobile, the electrolytic cell case uses steel such as stainless steel to be suitable for air cooling.
또한 전해조 케이스는 원통형으로 구성하여 (-)극을 설정하고 내부에 작은 원통을 구성하여 (+)극을 설정하며 상기 (+)극과 (-)극 사이에 일정간극으로 다수개의 전극원통을 구성한다.In addition, the electrolytic cell case has a cylindrical shape to set a (-) pole and a small cylinder therein to set a (+) pole, and a plurality of electrode cylinders are formed with a predetermined gap between the (+) and (-) poles. do.
또한 상기 전극원통의 상하부에는 절연체로 형성한 절연구를 두어 전극원통을 일정한 간극으로 고정하도록 한다. 이러한 구성은 간극사이에 채워진 전해액의 출렁거림을 적게 하고 전기분해에 지장을 주지 않는 효과를 얻는 것이다.In addition, the upper and lower portions of the electrode cylinder is provided with an insulator formed of an insulator to fix the electrode cylinder to a predetermined gap. This configuration achieves the effect of reducing the slump of the electrolyte filled between the gaps and not affecting the electrolysis.
이밖에도 자동차라는 제한적 조건을 만족시키기 위해서는 자동급수장치를 고려하지 않으면 안 된다. 즉, 브라운가스발생기는 가스를 생산한 만큼 물이 소모되므로 보충수를 수시로 공급하지 않으면 안 된다.In addition, automatic water supply systems must be considered to satisfy the limited conditions of automobiles. In other words, the brown gas generator has to supply supplemental water from time to time because water is consumed as the gas is produced.
따라서 운전자가 매일 급수하기는 곤란하므로 본 고안은 물탱크를 구비하여 수위센서에 의한 자동급수를 하도록 제안하였다.Therefore, it is difficult for the driver to water every day, so the present invention has a water tank and proposes automatic water supply by the water level sensor.
상기와 같이 본 고안은 자동차용 브라운가스발생기를 가장 소형으로 만들어 자동차라는 제한적인 조건을 만족시키면서 효율적으로 브라운가스를 생산하기 위한 것이다.As described above, the present invention is intended to efficiently produce brown gas while satisfying the limited condition of a car by making the brown gas generator for automobiles the smallest.
도1은 본 고안의 전체구성상태를 예시한 종단면도.Figure 1 is a longitudinal sectional view illustrating the overall configuration of the present invention.
도2는 본 고안의 일 구성요소인 전극통과 고정구의 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the electrode and the fixture which is a component of the present invention.
도3은 본 고안의 일 구성요소인 전해조 케이스를 일부 절개한 상부외관도.Figure 3 is an upper external view of a part of the electrolytic cell case is a component of the present invention.
도4는 본 고안의 일 구성요소인 액면계 사시도.Figure 4 is a perspective view of a liquid level meter of one component of the present invention.
*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 자동급수장치 11 : 급수탱크10: automatic water supply device 11: water supply tank
12 : 주수구 캡 13 : 연결호스12: water hole cap 13: connecting hose
14 : 급수탱크 수위센서 15 : 솔레노이드 밸브14: water level sensor 15: solenoid valve
16 : 전해액 수위센서 20 : 전해조16: electrolyte level sensor 20: electrolyzer
21 : (+)극단자 22 : (-)극단자21: (+) terminal 22: (-) terminal
23 : (+)전극원통 24 : 전극원통23: positive electrode cylinder 24: electrode cylinder
25 : 가스 유통공 26 : 전해액 유통공25 gas distribution hole 26 electrolyte flow hole
27 : 상부고정구 28 : 하부고정구27: upper fixing sphere 28: lower fixing sphere
30 : 전해조 케이스 31 : 하부 케이스30: electrolytic cell case 31: lower case
32 : 상부 확장부 33 : 측면 냉각 블레이드32: upper extension 33: side cooling blade
34 : 하면 냉각 블레이드 35 : 씰링 캡34: lower surface cooling blade 35: sealing cap
40 : 액면계 41 : 액면계 글래스40: level gauge 41: level gauge glass
42 : 액면계 커버 50 : 가스출구42 liquid level cover 50 gas outlet
이하 본 고안의 일 실시예에 따른 자동차용 브라운가스발생기에 대해서 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, a brown gas generator for an automobile according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 고안의 전체적인 구성은 도1, 도2, 도3에 도시한 바와 같이 전해조 케이스(30)로 둘러 쌓인 전해조(20)와 보충수를 자동급수하는 급수장치(10)로 구성되어 있고 이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 자동급수장치(10)는 전해액의 일정 수위를 설정한 상한(H)과 하한(L)을 감지하는 전해액 수위센서(16)에 의해 솔레노이드 밸브(15)를 작동시킴으로써 적정수위를 유지시켜 전기분해가 원활하게 이루어지도록 구성하였고, 또한 급수탱크(11)에도 수위센서(14)를 설치하여 물부족 램프가 점등하도록 하여 운전석에서도 급수시기를 알 수 있게 하였다.The overall configuration of the present invention is composed of an electrolyzer 20 surrounded by an electrolyzer case 30 and a water supply device 10 for automatically supplying replenishment water as shown in FIGS. 1, 2, and 3 and more specifically. As described above, the automatic water supply device 10 operates the solenoid valve 15 by the electrolyte level sensor 16 which detects the upper limit H and the lower limit L, which set a predetermined level of the electrolyte, to adjust the appropriate level. It was configured to maintain the electrolysis smoothly, and also installed the water level sensor 14 in the water supply tank (11) so that the water shortage lamp is turned on so that the water supply timing can be known from the driver's seat.
상기 전해조(20)는 중앙에 중공 원통형의 (+)전극원통(23)을 구성하고 상기 (+)전극원통(23) 중심의 공간을 이용하여 전해액 수위센서(16)를 구성하여 전해액 수위의 상한(H)과 하한(L)을 감지하도록 하며, 상기 (+)전극원통(23)의 (+)극과 대응하는 (-)극을 전해조 케이스(30)에 설정하여 (+)극과 (-)극 사이에 전극원통(24)를 설치하되 절연체로 형성된 상부 고정구(27)와 하부 고정구(28)에 의해 일정간격으로 설치 되도록 한다.The electrolyzer 20 forms a hollow cylindrical (+) electrode cylinder 23 in the center and an electrolyte level sensor 16 using a space in the center of the (+) electrode cylinder 23 to form an upper limit of the electrolyte level. (H) and the lower limit (L) are sensed, and a (-) pole corresponding to the (+) pole of the (+) electrode cylinder 23 is set in the electrolytic cell case 30 to (+) and (- The electrode cylinder 24 is installed between the poles, but is installed at regular intervals by the upper fixture 27 and the lower fixture 28 formed of an insulator.
상기 (+)전극원통(23)과 전극원통(24)의 상하부에 각각 가스 유통공(25)과 전해액 유통공(26)을 다수개 형성하며 전극원통(24)의 각각의 간극사이로 전해액과 브라운가스가 자유롭게 통과할 수 있도록 한다.A plurality of gas flow holes 25 and electrolyte flow holes 26 are formed in the upper and lower portions of the positive electrode cylinder 23 and the electrode cylinder 24, respectively, and the electrolyte solution and the brown between the gaps of the electrode cylinder 24. Allow the gas to pass freely.
이 때 전극원통(24)의 수량은 승용차(12V)의 경우는 6개, 그리고 버스, 트럭(24V)의 경우는 12개를 설치하도록 한다.At this time, the number of electrode cylinders 24 is set to six for passenger cars (12V), and twelve for buses and trucks (24V).
상기 전해조 케이스(30)에 있어서, 하부케이스(31)의 상부에 상부 확장부(32)를 두고 전해액 수면을 넓게 형성하도록 한 것은 상기 전극원통(23)(24)이 전해액 속에 잠기는 높이의 변동을 적게 하면서도 1회 주수량이 많게 되도록 구성한 것이다.In the electrolytic cell case 30, the upper expansion part 32 is placed on the lower case 31 so that the surface of the electrolyte is formed to be wider than the change in the height of the electrode cylinders 23 and 24 soaked in the electrolyte. It is configured to have a large amount of one shot at a time.
또한 상기 하부 케이스(31)의 외곽에는 측면냉각 블레이드(33)와 하면냉각 블레이드(34)를 두어 공기흐름에 의한 자연냉각의 효과를 높이도록 하였다.In addition, the outer side of the lower case 31 has a side cooling blade 33 and the lower surface cooling blade 34 to increase the effect of natural cooling by the air flow.
상기 전해조 케이스 상부에는 패킹이 내재된 씰링캡(35)을 구성하여 (+)전극원통(23)과 절연되도록 함과 아울러 가스가 새지 않도록 씰링하였다.The upper part of the electrolyzer case was configured with a sealing cap 35 having an internal packing to be insulated from the (+) electrode cylinder 23 and sealed to prevent gas leakage.
또한 상기 상부확장부(32)의 일측에는 액면계 글래스(41)와 커버(42)로 형성된 액면계(40)를 구성하여 육안으로 전해액 수위를 알 수 있도록 구성하였다.In addition, the liquid level meter 40 formed of the liquid level glass 41 and the cover 42 is configured on one side of the upper extension part 32 so that the electrolyte level can be seen with the naked eye.
상기와 같이 본 고안은 자동차라는 제한적 조건을 만족시키기 위해 전해조(20)를 외부에 노출시켜 공랭식 냉각방법을 채택하였고 자동차가 움직여도전해액이 크게 출렁이지 않도록 전극원통(24)을 구성하였으며 가장 작고 콤팩트하게 구성하기 위하여 (+)전극원통(23)의 중앙 공간부를 이용하여 수위센서(16)를 설치하였다. 또한 운전자의 편의를 위해 자동급수장치(10)를 설치하여 편리하도록 구성하였다.As described above, the present invention adopts an air-cooled cooling method by exposing the electrolyzer 20 to the outside in order to satisfy the limited condition of the automobile. In order to construct, the water level sensor 16 was installed using the central space of the positive electrode cylinder 23. In addition, the automatic water supply device 10 is installed for the driver's convenience.
이렇게 구성된 자동차용 브라운가스발생기에 전해액을 채우고 (+)극단자(21)와 (-)극단자(22)에 배터리 전원을 연결하고 시동스위치를 켜면 전기가 인가되고 (+)전극원통(23)과 (-)전극(전해조 케이스) 사이에 위치하는 각각의 전극원통(24)은 대전(帶電)되어 안쪽 면은 (-)극을, 바깥쪽 면은 (+)극을 띠게 된다.Fill the electrolyte in the automotive brown gas generator configured as described above, connect the battery power to the (+) pole terminal 21 and the (-) pole terminal 22, turn on the start switch, and electricity is applied to the (+) electrode cylinder (23). Each of the electrode cylinders 24 located between the and (-) electrodes (electrolyte case) is charged so that the inner side has a negative pole and the outer side has a positive pole.
이 때 (-)극에서는 수소가 발생하고 (+)극에서는 산소가 발생하며 수소2대 산소1로 구성된 혼합가스 즉, 브라운가스가 가스유통공(25)을 통해 중심에 위치하는 원통의 상부에 포집되면서 가스출구(50)에 연결된 자동차 흡기장치를 통해 실린더 내부에 공급됨으로써 자동차 엔진출력을 높이기 위한 목적을 달성하는 것이다.At this time, hydrogen is generated at the (-) pole and oxygen is generated at the (+) pole, and a mixed gas composed of hydrogen 2 vs. oxygen 1, that is, brown gas, is located at the top of the cylinder located at the center through the gas distribution hole 25. By collecting and supplying the inside of the cylinder through the car intake connected to the gas outlet 50 is to achieve the purpose of increasing the vehicle engine output.
상기와 같이 본 고안은 자동차용 브라운가스발생기에 관한 것으로서 필수조건인 배터리 전원을 이용하므로 별도의 정류장치가 필요없다는 장점이 있고 전해조 냉각장치는 주행시 공기흐름을 이용하여 냉각할 수 있도록 간소화하였고 전해액 수위센서를 (+)전극원통 내부에 내장하여 내부공간을 활용하고 (+)극원통과 (-)극 전해조 케이스 사이에 전극원통을 다수개 설치하여 전해액의 출렁거림을 방지하면서 효율적으로 전기분해가 이루어지도록 구성한 것으로 자동차 탑재용이라는 제한조건인 소형화, 경량화, 단순화라는 조건을 만족시킨 아주 유용한 고안인 것이다.As described above, the present invention relates to a brown gas generator for automobiles, which uses a battery power, which is an essential condition, and thus does not require a separate stop. Utilize the inside of the (+) electrode cylinder to utilize the internal space and install a plurality of electrode cylinders between the (+) pole cylinder and the (-) pole electrolytic cell case to prevent electrolysis of the electrolyte while efficiently It is a very useful design that satisfies the conditions of miniaturization, light weight, and simplicity, which are the limitations for mounting a car.
따라서 본 고안에 의한 브라운가스발생기에서 생산되는 브라운가스를 흡기장치를 통해 실린더 내부에 투입하여 엔진출력을 향상시키고 연료소비를 절감할 뿐만 아니라 특히 버스나 트럭들이 내뿜는 매연발생이 없어지므로 대기오염의 주범, 자동차로 인한 공해문제를 해결할 수 있다는 일석이조의 효과가 있는 것이다.Therefore, the brown gas produced by the brown gas generator according to the present invention is introduced into the cylinder through the intake system to improve the engine output and reduce fuel consumption, and in particular, it is the main culprit of the air pollution because the smoke generated by buses and trucks is eliminated In other words, it is effective to solve the pollution problem caused by cars.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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U107 | Dual application of utility model | ||
REGI | Registration of establishment | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20060628 Year of fee payment: 5 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |