KR200321308Y1 - 차량용 연료 절감 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 연료절약 장치에 관한 것으로서, 간단히 설명하면, 직류전원을 사용하여, 물을 전기 분해하는데 필요한 장치를 설치하고, 주변조건을 물이 전기 분해 되는 최적인 조건을 맞추기 위하여, 온도센서를 설치하고, 순환 펌프 및 멤 브레인 필터를 설치하고, 전해질과 부동액이 혼합된 수용액이 최대로 분해 되는 조건을 지속적으로 형성 시키고, 차량의 배터리와 차량의 외부에 스포일러을 겸한 회전체와 알터네이터를 설치하여, 공기저항을 이용하여 발전시켜 복합적으로 전원을 공급하여 물을 전기 분해하고, 발생되는 산소와 수소를 연소에 필요한 공기를 공급하는 차량의 에어 튜브에 공급 함으로서, 연소를 촉진하고, 수소와 산소의 연소열을 에너지화 함으로서, 내연기관의 연료를 절감하는 장치이다,

가솔린 기관이나 디이젤 기관등과 같은 내연기관에 수소를 미량 첨가하여 연소하는 경우, 출력이 증대되고, 유해 배기가스의 배출이 저감 된다는 사실은 여려 연구 결과에 의해 증명 되고 있다, 따라서, 환경오염이 심각해지고 있는 현실과 지구의 화석 에너지가 고갈되어 가고 있는 현실에서 본 고안은 에너지 절약과 친 환경적인 차원에서 반드시 필요한 고안이라고 할 수 있다.

Description

차량용 연료 절감 장치{A EQUIPMENT FOR FUEL SAVE OF CAR}

지구상의 연료가 한정되어 있고, 환경오염이 심각해지고 있는 현실에서, 연료를 절약하고, 배기가스를 저감하는 장치의 연구는 여러 방향으로 연구되어 지고 있으며, 특히 수소를 미량 첨가하여 내연 기관의 출력 증대와 배기가스를 저감 시키는 연구 결과는 여러 분야에서 증명 되고 있는 실정이다.

본 고안은 내연 기관에 있어서, 배터리와 차량의 외부에 설치된 알터네이터에서 발생되는 직류 전원을 이용하고, 물을 전기분해 하는 데 필요한 전해장치를 설치하며, 그 장치의 주변 조건[물이 전기분해 되는 최적인 온도 조건 약 40∼50도]을 형성하여, 전해질과 수용액이 혼합된 전해 수용액이 최대한 분해 되는 조건을 지속적으로 형성하기 위하여, 온도 센서로 수온을 감지하여, 수온이 상승하면 냉각펌프를 작동하여 순화시켜 냉각하고, 수소와 산소의 발생을 최대화 하고, 발생된 수소와 산소를 공기를 공급하는 에어 튜브에 공급하여, 수소와 산소의 폭발력으로 연료를 절감하고, 유해 배기 가스를 저감하는 차량용 연료절감 장치를 공급하는 데 목적이 있으며,

상기의 목적을 달성하기 위하여 시도 되고 있는 기술로는 자력 또는 초음파를 이용하여 연료를 활성화하는 방법 및 온도 및 기타의 조건을 무시한 채로 수소를 발생하여 공급하는 장치 등 기타의 여러 방면으로 시도 되고 있으나, 전자는 연료를 이온화 하여 자체 연소 효율을 높이는 것은 연소 시간이 극히 짧은 자동차와 같은 경우에는 그 효과가 미미 하며, 후자는 수소가 분해되는 주변 조건과, 자동차의 연료 소모 및 기타의 특수성을 고려 하지 않아 수소의 발생이 효과적이지 못하며, 온도 상승에 의하여 증발되는 전해질의 산 및 염소성분이 엔진에 유입되어 엔진의 내부를 부식하는 등의 문제점이 있어 그 효과가 미미하다.

따라서, 본 고안은 겨울철에 전해 수용액이 결빙 되는 것을 방지하기 위하여, 전해질과 부동액을 혼합한 수용액을 사용하며, 냉각펌프를 설치하여, 전기 분해 되는 최적의 온도인 40∼50 도의 온도를 지속적으로 유지 할 수 있도록 하였으며, 멤 브레인 필터를 설치하여, 전해질의 증발성분을 제거하였으며, 송풍기를 설치하여 수소와 산소의 발생량 전부를 엔진내부에 유입되도록 하였다.

상기 본 고안은 수소와 산소가 물에서 분해 될 때의 최적인 조건을 유지하는 것이 최대의 목적이므로, 전해 장치의 주변 조건을 일정한 온도로 유지하는 것이 중요하며,

특히, 산소와 수소의 발생 시 수온의 상승으로 인하여 증발하는 전해질의 증발 성분이 엔진의 내부로 유입되는 것을 방지하는 것이 중요하다.

또한, 발생된 수소와 산소의 발생량 전부를 안정적으로 엔진의 내부에 유입 시키는 것이 중요하다.

따라서, 본 고안은 활성탄과 멤 브레인 필터를 설치하여, 각종의 산 및 염으로 구성되는 전해질에서 증발되어 엔진내부를 부식 시키는 성분 등을 완전히 제거하여, 순수 수소와 산소만을 공급하도록 하였으며, 송풍기를 설치하여 전해 된 수소와 산소의 전부를 안정적으로 공급 하도록 하였으며, 센서와 냉각 펌프를 설치하여, 전기 분해 되는 부분의 온도를 40∼50도로 유지되도록 하였다.

제1도 : 본 고안의 설치 단면도

제2도 : 본 고안의 알터네이터 설치 작동도

● 도면의 주요한 부호에 대한설명

11) 양극 전극 봉 13) 온도 센서 15) 음극 전극 봉 17) 수소

19) 산소 21) 파이프 23) 전기 분해 통 25) 하부 망

27) 배출 파이프 29) 활성탄 31) 상부 망

33) 멤 브레인 필터 35) 공기 필터 37) 송풍기 39) 상부 판

41) 탱크 본체 43) 펌프 45) 드레인 밸브

47) 침전물 필터 49) 수용액 50) 절연 체 51) 원통 체

53) 너트 55) 밀폐 커버 판

57) 스포일러 본체 59) 회전 날개 61) 알터네이터

63) 차량의 몸체

▽--- 유면 표시

본 고안의 구성을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 있어서, 내부에 전해질과 수 용액(49)이 혼합된 액체를 보관하는 탱크 본체(41)를 준비하고, 상, 하 플랜지부에 보울트 조립 나사 공이 형성된 원통체인 전기 분해 통(23)을 준비한다.

이어서, 온도 센서(13)와 양극 전극 봉(11), 음극 전극 봉(15) 및 흡입관 및 배출 관의 조립공이 설치된 절연 체(50)에 양극 전극 봉(11)과 음극 전극 봉(15), 온도 센서(13)를 나사 조립을 통하여 견고하게 고정 설치하고, 전기분해 통(23) 하부에 설치하여 밀폐시키고, 탱크 본체(41)의 측면에 기 설치된 조립 판상에 보울트로서 견고하게 고정 설치한다.

이어서, 흡입 관과 배출 관을 탱크 본체(41)의 하부와 절연체(50)의 하부를 관통하여 연결 설치하며, 배출 관부에 드레인 밸브(45)가 설치된 침전물 필터(47)와 냉각 펌프(45)를 설치한다.

이때, 흡입 관과 배출 관 및 냉각 펌프(43), 드레인 밸브(45),침전물 필터(47) 등의 배관 내의 재질을 스테인리스 강 등의 부식에 강한 내 약품성이 있는 재질을 사용하여야 한다.

한편, 원통 체(51)의 하면을 관통하여 설치된 나사 공에 다수개의 파이프(21)를 나사 조립을 통하여 설치하고, 하면의 한쪽에 관통하여 설치된 원형공에 배출 파이프(27)를 끼워 설치하고,

이어서, 하부 망(25)을 원통 체(51)의 내부 하면에 설치하며, 내부를 활성탄(29)으로 채워 설치한다.

또 다른 한편, 중앙에 나사 공을 중심으로 양쪽에 나사공과 원형 공이 설치된 밀폐 커버 판(55)을 원통 체(51)의 상면에 설치하며, 이때, 배출 파이프(27)를 원형 공에 끼워 설치하고, 나사 공에 공기필터(35)를 조립하며, 배출 파이프(27)의 나사부에 너트를 견고하게 조립 설치하고, 상부 판(39)과 함께 플랜지 부에 설치된 나사 공에 보울트로서 견고하게 고정 설치한다.

이어서, 상부 판(39)을 탱크 본체(41)의 상면에 조립나사로서 고정 설치하고,

이어서, 밀폐 커버 판(55)의 중앙부 나사부와 멤 브레인 필터(33)의 흡입부를 관으로서 연결 설치한다.

이어서, 멤 브레인 필터(33) 배출부에 송풍기(37)의 흡입부와 관으로서 연결 설치하고, 송풍기(37)의 배출부와 엔진의 에어 튜브를 호스로서 연결한다.

이때, 모든 연결부위는 외부와 내부가 밀폐되어 연결되어야 한다.

한편, 차량의 트렁크 외부의 상면에 차량의 진행 방향을 기준 하여, 가로방향으로 스포일러 본체(57)를 견고하게 설치하고, 절반인 하부는 스포일러 본체(57) 내부로 설치되고, 나머지 절반의 상부는 외부로 노출 되도록 회전날개(59)를 설치하고,

이어서, 회전날개(59)의 한편에 회전날개(59) 의 회전축과 알터네이터(61)의 축의 중심을 일치시켜, 연결하여 견고하게 고정 설치한다,

이때, 회전날개(57)의 다른 한쪽에는 알터네이터(61)의 동일한 무게와 체적을 가진 것으로서 무게 중심을 맞추어 설치 고정하며, 알터네이터(61)의 전원을 차량의 트렁크 내부에 설치된 전기 분해 통(23) 하면에 설치된 양극 전극 봉(11)과 음극 전극 봉(15)에 배선하여 연결하고, 전해질이 혼합된 수용액(49)을 탱크 본체(41)내부에 주입하면 본 고안의 구성이 완료 된다.

이어서 본 고안의 작동 상태를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 있어서, 운전자가 차량의 키이 스위치를 작동하여 엔진을 작동하면, 전기 분해가 시작되고, 송풍기(37)도 작동되며, 이때, 발생된 산소(19)와 수소(17)는 파이프(21)를 따라 이송하여, 원통 체(51)의 내부로 이송되고, 멤 브레인 필터(33) 및 송풍기(37) 내부를 통과하여 엔진의 내부로 이송된다.

이때, 수소(17)와 산소(19)의 양이 송풍기(37)의 송풍량보다 적은 경우 에어 필터(35)를 통과한 에어와 같이 유입되며,

수온의 상승으로 전해질의 일부가 증발하여 함께 이송되는 데, 증발된 전해질 성분은 활성탄(29)과 멤 브레인 필터(33)에 의해 제거 되고, 순수한 산소(19)와 수소(17)만이 엔진으로 유입 된다.

또한, 수온이 49도까지 상승하면, 온도 센서(13)가 신호하여 냉각 펌프(43)를 작동하여, 전해 부분의 수온을 냉각하게 하고, 온도가 41도로 냉각되면 온도 센서(13)가 신호하여 냉각 펌프(43)의 작동을 멈추게 한다.

또한, 차량의 속도가 증가하면, 필요한 공기량이 증가하고, 이때, 더 많은 양의 수용액(49)이 분해 되어야 하며, 차량의 속도에 따라 외부에 설치한 알터네이터(61)에서 발생되는 전원과 차량의 배터리의 전원을 복합적으로 사용하여, 필요충분한 전류를 공급 하게 한다.

운전자가 차의 키이 스위치를 끊어 전원을 차단하면, 모든 작동이 중지되고 처음의 준비상태로 돌아가고, 사용자는 물만 탱크 본체(41)의 내부에 보충하면 반복하여 사용할 수 있다.

상기에서 기술 한 바와 같이 본 고안은 물을 전기분해 하여 공기와 함께 수소와 산소를 엔진의 내부로 주입함에 따라, 물이 전기분해 되어 연소 되는 양만큼 연료의 절약이 이루어 지며, 수소의 폭발력에 따른 불꽃 전파 속도의 빠른 특성에 의하여, 완전연소를 유도하여, 유해 배기 가스의 배출이 저감되어 지는 효과가 발생 함으로, 반드시 필요한 고안이라 할 수 있다.

물을 전기분해 하여 수소와 산소를 엔진의 내부에 공급하면 연료가 절약되는 사실은 잘 알고 있으나, 전해질의 증발성분이 엔진내부를 부식 시키는 단점과 발생되는 수소와 산소를 전량 엔진으로 공급하는 문제, 물의 전기 분해 과정에서 발생되는 전극의 부식 문제 등의 이유로 활성화 시키지 못했던 것을

상기와 같이 해소 하였으므로, 승용차의 가솔린 기관의 경우 시간당 약 3 리터의 물을 분해하여 엔진의 내부로 공급하면 약 1.4 리터의 연료를 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 연료 절약 장치를 실시하기위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정하지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 전기 분해 통(23) 하부가 절연 체(50)로서 밀폐 설치되고, 절연체(50)를 관통하여 양극 전극 봉(11), 음극 전극 봉(15), 온도 센서(13)가 나사조립을 통하여 설치되며,

   절연체(50)와 탱크 본체(41)의 하면에 설치된 배출 배관상에 냉각 펌프(43), 드레인 밸브(45)가 설치된 침전물 필터(47)가 설치되고,

   수소(17) 및 산소(19)의 이송 파이프(21)가 다 수개가 하면을 관통하여 설치된 원통 체(51)를 관통하여 배출 파이프(27)가 상면을 관통한 나사 공에 공기필터(35)가 설치된 밀폐 커버 판(55)을 관통하여 외부로 연결되어 설치되어 있고,

   원통 체(51)의 내부공간에 하부 망(25), 활성탄(29), 상부 망(31)이 설치되어 있으며,

   밀폐 커버 판(55)의 중앙에 설치된 나사부와 멤 브레인 필터(33)의 흡입부가 관으로서 연결 설치되어 있으며, 멤 브레인 필터(33) 배출부와 송풍기(37)의 흡입부가 관으로서 설치되어 있고, 송풍기(37)의 배기부와 엔진의 에어튜브가 유연 호스로서 연결 설치 되며,

   회전 날개(59)가 내장 설치되고, 회전 날개(59)의 중심 축에 알터네이터(61)의 회전축이 견고하게 설치되며, 알터네이터(61)의 몸체가 견고하게 고정 설치된 스포일러 본체(57)가 보울트로서 차량의 트렁크 외부 상면에 견고하게 설치되며,알터네이터(61)의 전원이 양극 전극 봉(11)과 음극 전극 봉(15)에 연결 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 절감 장치.