KR200451102Y1 - 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 전극판(12)(13)(14)(15)을 수직으로 설치하되 수평방향으로 배열 설치하여 혼합가스의 흐름을 원활하게 하는 전해조(10)와, 상기 전해조(10)의 일측으로 전해액(3)의 적정 수위를 유지시켜 전기분해가 원활하게 이루어지도록 하는 수위감지장치(20)와, 상기 전해조(10)의 타측으로 버블러(30)를 설치 구성함으로써, 산소/수소 혼합가스의 흐름과 발생이 원활하여 산소/수소와 전해액(3)이 함께 나오는 것을 방지하여 양질의 산소/수소 혼합가스를 자동차의 흡입기를 통하여 엔진 연소실에 투입함으로써, 산소/수소에 의해 완전연소가 되어 연소효율을 향상시키고 엔진의 출력을 증대시켜 연료절감은 물론 배기가스를 줄여주어 공기오염으로 인한 공해문제를 해결할 수 있는 것이다.

Description

자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치{Occurrence apparatus for hydrogen oxygen mixing gas}

본 고안은 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 밧데리 전원을 이용하여 전해조 내의 물을 전기분해시켜 상기 전기분해시에 발생하는 산소/수소혼합가스를 자동차의 흡입기를 통하여 엔진 연소실에 투입함으로써, 산소/수소에 의해 완전연소가 되어 연소효율을 향상시키고 엔진의 출력을 증대시켜 연료절감은 물론 배기가스를 줄여주어 공기오염으로 인한 공해문제를 해결할 수 있는 것이다.

자동자의 엔진은 연소용 공기를 흡입하고 연료와의 혼합을 원활하게 하여 연소효율을 높여 연비향상을 시키는 것이 관건이다.

이에 수많은 연구개발에 의해 발전을 이루어 온 것이 사실이지만, 기계적으로 연료와 공기의 원활한 혼합을 하려는 방법은 기술적 한계에 도달하여 더 이상의 연소효율의 증대와 연비향상을 기대할 수가 없었다.

따라서, 근래에는 수소 또는 산소/수소를 엔진 내부에 미량 공급하여 내연기관의 연비 향상과 배기가스를 저감키는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

종래의 자동차의 연비향상과 배기가스의 저감을 위한 산소/수소 발생장치들은 원기둥형의 수직형으로 형성되어 산소/수소 혼합가스의 발생 및 배출이 원활하지 않고 부피가 크며, 특히 차량의 흔들림에 의하여 전해액이 출렁거리거나 수직상부로 튀게 됨에 따라 발생되는 산소/수소 혼합가스에 섞이게 되어 양질 및 다량의 산소/수소 혼합가스를 얻을 수 없는 결점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 고안된 것으로, 자동차의 밧데리 전원을 이용하여 산소/수소 혼합가스를 발생시키는 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치에 있어서, 혼합가스의 흐름을 원활하게 하는 전해조와, 전해액의 전기분해가 원활하게 이루어지도록 하는 수위감지장치와, 양질의 산소/수소 혼합가스가 발생하도록 한 버블러로 구성함으로써, 산소/수소 혼합가스의 흐름과 발생을 원활하게 하며, 발생된 산소/수소혼합가스를 자동차의 흡입기를 통하여 엔진 연소실에 투입함으로써, 산소/수소에 의해 완전연소가 되어 연소효율을 향상시키고 엔진의 출력을 증대시켜 연료절감은 물론 배기가스를 줄여주어 공기오염으로 인한 공해문제를 해결할 수 있는 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 다수의 전극판(12)(13)(14)(15)을 수직으로 설치하되 수평방향으로 배열 설치하여 혼합가스의 흐름을 원활하게 하는 전해조(10)와, 상기 전해조(10)의 일측으로 전해액(3)의 적정 수위를 유지시켜 전기분해가 원활하게 이루어지도록 하는 수위감지장치(20)와, 상기 전해조(10)의 타측으로 전기분해에 의해 발생되는 산소/수소와 전해액(3)이 함께 나오는 것을 방지하여 양질의 산소/수소 혼합가스가 발생하도록 한 버블러(30)로 구성된 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 고안의 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판의 설치구조와 수위감지장치 및 버블러에 의해 산소/수소 혼합가스의 흐름과 발생이 원활하여 양질의 산소/수소 혼합가스가 발생되어 자동차의 흡입기를 통하여 엔진 연소실에 투입함으로써, 산소/수소에 의해 완전연소가 되어 연소효율을 향상시키고 엔진의 출력을 증대시켜 연료절감은 물론 배기가스를 줄여주어 공기오염으로 인한 공해문제를 해결할 수 있는 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 사시도, 도 2는 본 고안의 분리사시도, 도 3은 본 고안의 결합단면도를 나타낸 것으로,

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 고안은 다수의 전극판(12)(13)(14)(15)이 내설된 전해조(10)와, 상기 전해조(10)의 일측으로 전해액(3)의 적정 수위를 유지시켜 주는 수위감지장치(20)와, 상기 전해조(10)의 타측으로 양질의 산소/수소 혼합가스를 발생하도록 한 버블러(30)로 구성된다.

상기 전해조(10)는 원통형의 몸체(11)의 내측으로 원판형의 전극판(12)(13)(14)(15)과 스페이서(16)가 순차적으로 내설되어 설치되며, 상기 전극판(12)(13)(14)(15)과 스페이서(16)가 내설된 몸체(11)의 일측과 타측으로 절연플레이트(17)(18)가 결합구성된다.

상기 몸체(11)는 내부가 관통된 원통형으로 형성되며, 상기 몸체(11)의 일측으로 결합되는 일측절연플레이트(17)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 중앙부로 단자홀(17a)이 뚫어져 형성되고, 상기 단자홀(17a)을 중심으로 어느 한쪽의 상부로 플레이트수위홀(17b)이 형성되며, 하부로 전해액유입홀(17c)이 형성된다.

상기 타측절연플레이트(18)는 중앙부로 단자홀(18a)이 뚫어져 형성되며, 상기 단자홀(18a)을 중심으로 하여 상부로 가스유출공(18b)과 마개홀(18c)이 뚫어져 형성된다.

상기 몸체(11)의 일측단과 타측단으로 내설되는 원통형의 일,타측전극판(12)(13)은 전원단자(12a)(13a)가 돌출 형성되며, 상기 일측전극판(12)은 상기 일측절연플레이트(17)에 형성된 플레이트수위홀(17b)과 전해액유입홀(17c)에 대응하는 위치에 전극판수위홀(12b)과 전해액유통공(12c)이 형성된다.

또, 상기 타측전극판(13)은 상기 타측절연플레이트(18)에 형성된 가스유출공(18b)과 마개홀(18c)에 대응하는 위치에 가스유통공(13b) 및 기압유출공(13c)이 형성된다.

한편, 상기 몸체(11)의 내측으로 내설되는 원판형의 홀,짝수번내측전극판(14)(15)은 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 일정한 두께를 갖으며 상부로 수개의 가스유통공(14b)(15b)이 천공되고, 하부로 전해액유통공(14c)(15c)이 천공 형성되며, 이때, 몸체(11)의 내측으로 1,3,5..번째와 같이 홀수번째로 설치되는 원판형의 홀수번내측전극판(14)의 하부로 형성되는 전해액유통공(14c)과 몸체(11)의 내측으로 2,4,6..번째와 같이 짝수번째로 설치되는 짝수번내측전극판(15)의 전해액유통공(15c)은 수평의 동일선상에 놓이지 않고 서로 엇갈리는 위치가 되도록 천공 설치함으로써, 전류 누수가 일어나지 않게 한다.

상기 스페이서(16)는 일정한 두께를 갖는 중앙부가 관통된 링형상으로 형성되어 상기 홀,짝수번내측전극판(14)(15)의 사이사이로 설치되어 홀,짝수번내측전극판(14)(15)의 간격을 일정하게 유지하며, 전해액(3)의 누수를 방지한다.

따라서, 상기와 같이 형성된 몸체(11)의 내측으로 원판형의 홀,짝수번내측전극판(14)(15)과 스페이서(16)가 번갈아 가며 순차적으로 내설되어 채워져 설치가 되며, 상기 몸체(11)의 일측단과 타측단으로는 전원단자(12a)(13a)가 구비된 원판형의 일,타측전극판(12)(13)을 설치하되, 상기 +단자 및 -단자가 되는 전원단자(12a)(13a)를 외측으로 향하도록 설치된다.

상기 일,타측전극판(12)(13)에 돌출 형성된 +,-단자가 상기 일,타측절연플레 이트(17)(18)의 중앙부로 형성된 단자홀(17a)(18a)로 끼움되어 결합되며, 이때, 상기 단자홀(17a)(18a)로 끼움되는 +,-단자의 둘레부에는 실링오링(19)이 끼움되어 일,타측절연플레이트(17)(18)와 +,-단자 사이를 절연시킴과 동시에 전해액(3)이 전해조(10) 외부로 새어 나오는 것을 방지한다.

도면 중 미설명 부호 50은 너트를 나타낸 것이다.

상기와 같이 형성된 전해조(10)의 일측으로는 전해액(3)의 적정 수위를 감지 및 유지시켜 주는 수위감지장치(20)가 설치된다.

상기 수위감지장치(20)는 상기 전해조(10)의 일측절연플레이트(17)에 형성된 플레이트수위홀(17b)과 전해액유입홀(17c)에 대응하여 상,하부연결관(22)(23)이 결합 고정되는 수위봉(21)으로 형성되며, 상기 수위봉(21)의 중간부로는 전해액(3)의 수위를 감지하는 고수위센서(24)와 저수위센서(25)가 설치된다.

또, 상기 수위봉(21)의 상부로는 별도의 자동급수장치(5)로부터 공급되는 물의 공급을 제어하는 솔레노이드밸브(26)가 설치된다.

상기 설치된 수위감지장치(20)는 전해조(10)의 내부에 수용된 전해액(3)의 수위를 감지하여 전해조(10) 내부로 물을 자동 공급하는 것으로, 상기 수위봉(21)에 형성된 고수위센서(24)와 저수위센서(25)에 의해 수위가 감지되어 전해액(3)이 모자라서 저수위상태일 때, 저수위센서(25)가 이를 감지하여 솔레노이드밸브(26)가 작동, 개방되어 별도의 자동급수장치(5)로부터 물이 자동적으로 전해조(10) 내부로 보충되며, 어느 정도 보충되어 고수위상태가 되면, 고수위센서(24)가 이를 감지하여 솔레노이드밸브(26)가 작동, 폐쇄되어 물의 공급을 자동적으로 차단한다.

한편, 전해조(10)의 타측으로는 양질의 산소/수소 혼합가스를 발생하도록 한 버블러(30)가 설치된다.

상기 버블러(30)는 상기 전해조(10)의 타측절연플레이트(18)에 형성된 가스유출공(18b)으로 절곡 형성되어 하부로 향하는 가스유출관(31)이 결합 설치되어 상기 가스유출관(31)이 설치된 타측절연플레이트(18)의 외측면으로 버블함체(33)가 결합 설치된다.

이때, 설치되는 버블함체(33)는 타측절연플레이트(18)의 외측면과 닿는 부분은 완전 밀폐된 상태로 결합 설치되어 상부로 양질의 혼합가스를 가스이송관(34)이 결합 설치된다.

상기와 같이 설치된 가스유출관(31)으로 유출되는 혼합가스는 버블함체(33)의 하부로 유출되어 혼합가스와 함께 섞여서 유출된 전해액(3)은 가라앉고 전해액(3)이 섞이지 않은 양질의 혼합가스만이 가스이송관(34)으로 이송된다.

또, 상기 타측절연플레이트(18)에 형성된 마개홀(18c)에는 압력감지마개(36)가 끼움 고정되어 전해조(10)의 내부가 일정압력 이상으로 상승할 경우 상기 압력감지마개(36)가 개방되어 전해조(10)의 압력을 낮춰주어 전해조(10)의 터짐(폭발)방지 또는 안전한 상태를 유지한다.

따라서, 상기와 같이 다수의 전극판(12)(13)(14)(15)이 내설된 전해조(10)와, 상기 전해조(10)의 일측으로 전해액(3)의 적정 수위를 유지시켜 주는 수위감지장치(20)와, 상기 전해조(10)의 타측으로 양질의 산소/수소 혼합가스를 발생하도록 한 버블러(30)로 구성된 혼합가스 발생장치(1)는 수직으로 설치되는 전극 판(12)(13)(14)(15)의 설치구조와 일직선상으로 놓이도록 천공된 가스유통공(13b)(14b)(15b)에 의해 발생되는 혼합가스의 발생과 흐름을 원활하게 하며, 홀수번내측전극판(14)과 짝수번내측전극판(15)의 전해액유통공(14c)(15c)을 수평의 동일선상에 놓이지 않고 서로 엇갈리는 위치가 되도록 천공 설치함으로써, 전류 누수가 일어나지 않게 한다.

또, 수위감지장치(20)에 의해 전해액(3)의 수위를 자동 감지하여 자동으로 급수하며, 버블러(30)에 의해 혼합가스와 함께 섞여서 유출된 전해액(3)이 포함되지 않는 순수한 양질의 혼합가스만이 가스이송관(34)을 통하여 가스수집/공급장치(7)로 이송하게 된다.

도 1은 본 고안의 사시도.

도 2는 본 고안의 분리사시도.

도 3은 본 고안의 결합단면도.

도 4는 본 고안의 전극판일부를 보인 절개사시도.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 혼합가스 발생장치 3 전해액 5 자동급수장치

7가스수집/공급장치 10 전해조

11 몸체 12 일측전극판

12a,13a 전원단자 12b 전극판수위홀 12c 전해액유통공

13 타측전극판 13b 가스유통공 13c 기압유출공

14 홀수번내측전극판 14b 가스유통공 14c 전해액유통공

15 짝수번내측전극판 15b 가스유통공 15c 전해액유통공

16 스페이서 17 일측절연플레이트 17a,18a 단자홀

17b 플레이트수위홀 17c 전해액유입홀 18 타측절연플레이트

18b 가스유출공 18c 마개홀 19 실링오링

20 수위감지장치 21 수위봉 22 상부연결관

23 하부연결관 24 고수위센서 25 저수위센서

26 솔레노이드밸브 30 버블러 31 가스유출관

33 버블함체 34 가스이송관 36 압력감지마개

Claims (5)

1. 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치에 있어서,

   다수의 전극판(12)(13)(14)(15)과 스페이서(16)가 순차적으로 내설된 전해조(10)와, 상기 전해조(10)의 일측으로 전해액(3)의 적정 수위를 유지시켜 주는 수위감지장치(20)와, 상기 전해조(10)의 타측으로 산소/수소 혼합가스를 발생하도록 한 버블러(30)를 포함하고,

   상기 전해조(10)의 내부로 설치되는 1,3,5..번째와 같이 홀수번째로 설치되는 원판형의 홀수번내측전극판(14)의 하부로 형성되는 전해액유통공(14c)과 2,4,6..번째와 같이 짝수번째로 설치되는 짝수번내측전극판(15)의 전해액유통공(15c)은 서로 엇갈리는 위치가 되도록 설치한 것을 특징으로 한 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전해조(10)의 내부로 설치되는 다수의 전극판(12)(13)(14)(15)은 수직으로 설치하되 수평방향으로 배열 설치하며, 가스유통공(13b)(14b)(15b)을 일직선상이 되도록 설치하여 혼합가스의 흐름을 원활하게 한 것을 특징으로 한 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 수위감지장치(20)는 상기 전해조(10)의 일측절연플레이트(17)에 형성된 플레이트수위홀(17b)과 전해액유입홀(17c)에 대응하여 상,하부연결관(22)(23)이 결합 고정되는 수위봉(21)으로 형성되며, 상기 수위봉(21)의 중간부로는 전해액(3)의 수위를 감지하는 고수위센서(24)와 저수위센서(25)가 설치되고, 상기 수위봉(21)의 상부로는 별도의 자동급수장치(5)로부터 공급되는 물의 공급을 제어하는 솔레노이드밸드(26)가 설치된 것을 특징으로 한 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 버블러(30)는 상기 전해조(10)의 타측절연플레이트(18)에 형성된 가스유출공(18b)으로 절곡 형성되어 하부로 향하는 가스유출관(31)이 끼움 결합 설치되며, 상기 가스유출관(31)이 설치된 타측절연플레이트(18)의 외측면으로 가스이송관(34)이 형성된 버블함체(33)로 밀폐 결합된 것을 특징으로 한 자동차용 산소/수소 혼합가스 발생장치.

Images