KR20110064259A - High efficiency brown gas generator for automobile - Google Patents

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KR20110064259A
KR20110064259A KR1020090120765A KR20090120765A KR20110064259A KR 20110064259 A KR20110064259 A KR 20110064259A KR 1020090120765 A KR1020090120765 A KR 1020090120765A KR 20090120765 A KR20090120765 A KR 20090120765A KR 20110064259 A KR20110064259 A KR 20110064259A
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김상남
김성곤
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김상남
김성곤
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE: A high efficiency brown gas generator for a vehicle is provided to increase the cooling effect and electrolysis efficiency in an electrolytic cell by using the exterior air flowing in during the running of the vehicle. CONSTITUTION: A high efficiency brown gas generator for a vehicle comprises a main case(110), electrolytic cells(120), and electrolyte tanks(130,140). The main case comprises an electrolysis chamber(A) and an air inlet chamber(B) on the upper and lower sides thereof. The electrolytic cells are installed in a row within the electrolysis chamber of the main case. The electrolyte tanks are installed above the electrolytic cells and have (+) and (-) poles. The exterior air flowing into the air inlet chamber during the running of the vehicle passes through electrode plates(121,122) of the electrolytic cells and is discharged through a vent(113) formed on the top of the electrolysis chamber.

Description

자동차용 고효율 브라운가스발생기 {High Efficiency Brown Gas Generator for Automobile}High Efficiency Brown Gas Generator for Automobile}

본 발명은 자동차용 고효율 브라운가스발생기에 관한 것으로서, 브라운가스발생기를 장착한 차량이 달릴 때 전해조 내부로 유입되는 외부공기가 돌출식 전해조의 전극판 사이사이를 원활하게 통과하도록 구성한 것으로 공랭식에 의한 전해액 냉각효과를 극대화함으로써 전해효율을 높이기 위한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency brown gas generator for automobiles, wherein the external air flowing into the electrolyzer when the vehicle equipped with the brown gas generator runs is configured to smoothly pass between the electrode plates of the protruding electrolyzer, and the electrolyte solution by air cooling It is to increase the electrolytic efficiency by maximizing the cooling effect.

좀 더 구체적으로는 돌출식 전해조에 사용하는 전극판의 형상이 좌측으로 돌출되는 전극판과 우측으로 돌출되는 전극판을 각각 형성한 후 전해조를 조립할 때 좌측으로 돌출되는 전극판과 우측으로 돌출되는 전극판을 서로 교번하여 조립함으로써 돌출된 전극판 간의 간격이 기존전해조의 2배로 넓게 형성되도록 구성한 것이고 전해실 이래에 송풍실을 형성하고 전해조 바로 아래 좌우측에 전해조 길이만큼 송풍출구를 좁고 길게 형성하여 외부로부터 공급되는 공기가 전해조의 좌우측 전극판 사이사이마다 빠짐없이 통과하면서 냉각효과를 높이도록 구성한 것이다.More specifically, the electrode plate used in the protruding electrolyzer forms the electrode plate protruding to the left and the electrode plate protruding to the right, respectively, and then the electrode plate protruding to the left and the electrode protruding to the right when assembling the electrolytic cell. By alternately assembling the plates, the gap between the protruding electrode plates is formed to be twice as wide as the existing electrolytic cell, and the ventilation chamber is formed since the electrolytic cell, and the ventilation outlet is formed as narrow and long as the length of the electrolytic cell just below the electrolytic cell from the outside. It is configured to increase the cooling effect while the supplied air passes through between the left and right electrode plates of the electrolytic cell.

누구나 물을 전기분해하는 가스발생기를 만들어 차량에 장착할 수 있고 실제로 인터넷에 검색되는 것을 보면 수많은 사람들이 자동차용 킷트를 만들어 연료를 절감했다고 말하고 있다. 그러나 그런 가스발생기는 실험실 수준으로 실제로 실용화되어 사용되는 것은 없다. 그 이유는 가스가 많이 생산되지 않아 그런 가스발생기로는 차량을 움직일 수 없으므로 연비향상에 아무런 도움이 안 되기 때문이다.Anyone can make a gas generator that electrolyzes water and mount it on a car, and when they actually search the Internet, thousands of people say they've saved fuel by making car kits. However, no such gas generator is actually used at the laboratory level. The reason is that the gas generator can not move the vehicle because there is not a lot of gas produced, it does not help to improve the fuel economy.

물의 전기분해는 파라데이 법칙에 의해 전기 투입량에 비례하여 가스가 생산되는 것이 원칙이나 실제로는 전해조의 구성과 작용에 따라 많은 제약을 받기 때문에 그렇지 못한 것이 현실이다. 따라서 누구나 물을 전기분해 할 수는 있으나 자동차를 움직일 만큼의 가스가 나오지 않고 아주 소량으로 나오는 것이 문제이고, 또 전기분해 할 때 발생하는 열을 효과적으로 처리하지 못하면 전해조가 과열되어 수증기가 발생하므로 전해효율을 떨어뜨리고 가스발생기를 연속가동 할 수 없는 것이 문제이다. The electrolysis of water is a principle that gas is produced in proportion to the electricity input by Faraday's law, but in reality it is not because it is subject to many restrictions depending on the composition and operation of the electrolyzer. Therefore, anyone can electrolyze water, but gas is not enough to move a car and it comes out in a very small amount. Also, if the heat generated during electrolysis cannot be effectively treated, the electrolytic cell is overheated and water vapor is generated. The problem is that the generator cannot be operated continuously without dropping the gas.

따라서 이러한 전기분해기술의 한계를 극복하고 전해효율을 높이기 위해서는 전극판의 배열에 따른 전해조의 구성도 중요하지만 전해액의 온도 콘트롤이 무엇보다 중요하다. 따라서 전해조 효율을 향상시키기 위해서는 전해액 냉각문제 해결이 우선한다. Therefore, in order to overcome the limitations of the electrolysis technology and increase the electrolytic efficiency, the configuration of the electrolytic cell according to the arrangement of the electrode plates is also important, but the temperature control of the electrolyte is most important. Therefore, in order to improve the electrolytic cell efficiency, the solution of the electrolyte cooling problem is prioritized.

본 출원자가 선 출원하여 등록한 특허 제10-0503886호 “고효율 브라운가스발생기”(이하 선행특허라 칭한다)를 인용하여 설명하면 다음과 같다.When the present applicant cited and registered patent application No. 10-0503886 "High Efficiency Brown Gas Generator" (hereinafter referred to as a prior patent) described below.

선행특허는 “요약”설명에서Prior patents are described in the

『본 발명은 전해효율 증대방법에 의한 고효율 브라운가스발생기에 관한 것으로서 좀 더 구체적으로는, 전해효율을 높이기 위한 방법으로 전극판의 면적설정에 대한 기준치를 제시하고 이를 적용하여 적정 전극판의 개수와 단위 전극판의 유 효면적을 설정하여 전기저항을 줄임으로써 근본적으로 열이 덜 나는 전해조를 구성하고 전해조 형태와 크기에 알맞는 크로스플로우 팬을 사용하여 전해액 온도를 일정하게 유지시켜 과열을 방지하고 또한 O-링의 단면형상을 산과 골이 형성되도록 하여 내구성을 증대시킴으로써 24시간 연속가동 하여도 문제가 없는 전해액 자연순환방식 브라운가스발생기에 관한 것이다.』라고 기술하고 있다. 『The present invention relates to a high efficiency Brown gas generator by the electrolytic efficiency increasing method, and more specifically, to a standard for setting the area of the electrode plate as a method for increasing the electrolytic efficiency and to apply the appropriate number of electrode plates and By setting the effective area of the unit electrode plate to reduce the electric resistance, the electrolytic cell is basically composed of less heat and the crossflow fan suitable for the type and size of the electrolytic cell is used to keep the electrolyte temperature constant to prevent overheating. The cross-sectional shape of the O-ring allows acid and valleys to be formed to increase durability, and it is related to the electrolytic solution natural circulation type brown gas generator, which can be operated for 24 hours continuously.

또 선행특허는 “발명의 구성과 작용”에서In addition, the prior patent is in the "constitution and function of the invention"

『본 발명에 의한 전해조(20)의 구성은 전극판면적=14.25×가스생산량 이라는 공식을 적용하여 브라운가스발생기의 가스생산량에 따른 전극판 면적을 산정한 후 적정 전극판(21) 개수와 단위 전극판(21)의 유효면적을 설정하여 실제 전해액이 충진되는 O-링(23)의 내경을 산정하고 그에 따른 스페이셔(22)의 크기와 전극판(21)의 크기를 정하여 구성한 것이다. 또한 전해조 외곽을 바람안내박스(31)로 씌워서 크로스플로우팬(30)에 의해 냉각효과를 최대로 하였다.`` The configuration of the electrolytic cell 20 according to the present invention is to calculate the electrode plate area according to the gas production amount of the Brown gas generator by applying the formula: electrode plate area = 14.25 × gas production amount, and then the appropriate number of electrode plates 21 and unit electrodes The effective area of the plate 21 is set to calculate the inner diameter of the O-ring 23 in which the actual electrolyte is filled, and accordingly, the size of the spacer 22 and the size of the electrode plate 21 are determined. In addition, the outside of the electrolytic cell was covered with a wind guide box 31 to maximize the cooling effect by the crossflow fan (30).

또한 상기 O-링(23)은 도5에 도시한 바와 같이 단면형상이 단순히 원형을 이루지 않고 산(23a)과 골(23b)을 형성하여 전극판(21)과 전극판(21) 사이에 압착고정되어 장시간 사용하여도 전해액 누출이 생기지 않도록 내구성을 강화한 것이다.』라고 기술하고 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the O-ring 23 is not simply formed in a circular cross-section, and forms a peak 23a and a valley 23b, which are crimped between the electrode plate 21 and the electrode plate 21. It is fixed and reinforced to prevent electrolyte leakage even after long-term use. ”

이상 살펴본 바와 같이 선행특허는 전극판 돌출식 전해조를 창안하여 공냉식에 의한 전해효율을 높이고 있다. 이 선행특허의 고효율 브라운가스발생기는 벌써 상용화되어 국내뿐만 아니라 세계 각지로 수출되고 있는 우수상품으로 아직 다른 나라에서는 찾아볼 수 없는 독점배타적 상품이다.As described above, the prior patent is to increase the electrolytic efficiency by air-cooled by creating an electrode plate protruding electrolytic cell. The high-efficiency Brown Gas generator of this prior patent is an excellent product that has already been commercialized and exported not only in Korea but also all over the world, and is an exclusive product not yet found in other countries.

그러나 본 발명의 자동차용 고효율 브라운가스발생기는 차량에 탑재된다는 특수성 때문에 가능한 구조를 단순화하고 크기를 최소화 할 필요가 있다는 점에서 선행특허 고효율 브라운가스발생기의 냉각방법과 달리 차량에 적합한 냉각방법을 새로 창안할 필요가 있다.However, in contrast to the cooling method of the patented high efficiency brown gas generator, a new cooling method suitable for a vehicle is newly created in view of the necessity of simplifying the structure and minimizing the size due to the specificity of being mounted on the vehicle. Needs to be.

따라서 본 발명은 전해조를 조립할 때 전해조의 좌측으로 돌출되는 전극판과 우측으로 돌출되는 전극판을 서로 교번하여 조립함으로써 돌출된 전극판 간의 간격이 기존전해조의 2배로 넓게 형성되도록 구성하고, 또한 본체케이스 하부에 공기유입실을 형성하고 그 위에 전해조실을 형성하여 전해조실에 설치된 돌출식 전해조 하부에 좁고 긴 형상의 송풍출구를 좌우 양측에 형성하여 좌우 송풍출구로부터 불어오는 외부공기에 의해 효과적으로 냉각되도록 구성한 것이다.Therefore, when the electrolytic cell is assembled, the gap between the protruding electrode plate is formed to be twice as wide as that of the existing electrolytic cell by alternately assembling the electrode plate protruding to the left side of the electrolytic cell and the electrode plate protruding to the right, and the main body case. The air inlet chamber is formed at the lower part, and the electrolytic cell chamber is formed thereon, and the narrow and long blower outlets are formed at the left and right sides at the lower part of the protruding electrolytic cell installed in the electrolytic cell chamber so as to be effectively cooled by the external air blowing from the left and right blower outlets. will be.

또한, 전해액 탱크는 (+)극 탱크와 (-)극 탱크를 각각 형성하여 전해조 상부의 좌우에 설치한 것으로 (+)극 탱크와 (-)극 탱크는 전해조의 (+)극과 (-)극의 측판에 각각 형성된 전해액유입니플과 가스배출니플에 전해액 하강관과 가스상승관을 각각 연결하여 구성한 것이다. In addition, the electrolyte tank is formed by forming a positive electrode tank and a negative electrode tank on the left and right sides of the upper part of the electrolytic cell. The positive electrode tank and the negative electrode tank are positive and negative electrodes of the electrolytic cell. It is composed by connecting the electrolyte drop pipe and the gas rise pipe to the electrolyte inflow nipple and the gas discharge nipple respectively formed on the side plate of the pole.

이때 전해액은 전해액 하강관을 따라 전해조로 내부로 유입되고 전해조에서 발생하는 브라운가스는 일부 전해액과 함께 가스상승관을 따라 전해액 탱크로 유입되므로 전해액은 마치 펌핑 하듯이 전해액 탱크와 전해조 사이에 연결된 전해액 하강관과 가스상승관을 따라 빠른 속도로 순환하므로 자연 순환방식에 의해 냉각효과를 높이도록 구성한 것이다.At this time, the electrolyte flows into the electrolytic cell along the electrolytic down tube, and brown gas generated in the electrolytic cell flows into the electrolytic tank along the gas riser tube along with some electrolytic solution. It is configured to increase the cooling effect by natural circulation method because it circulates rapidly along the steel pipe and the gas rise pipe.

“세계는 지금 연비경쟁 중이다”라는 제하의 기사가 나올 정도로 지금 그린카 연비경쟁이 치열하다. 이때 본 발명의 자동차용 고효율 브라운가스발생기가 나오면 현재 자동차의 연비를 2배 까지 올리는 꿈의 자동차시대가 열릴 것이다.Green car fuel economy is so fierce that the article “The World is Now Competitive” is published. At this time, when the high-efficiency brown gas generator for automobiles of the present invention comes out, the automobile era of dreams to open up the fuel economy of the current automobile will be opened.

최근 일본에서 출시한 하이브리드 자동차인 도요타 프리우스 3세대의 연비는 일본공인기준으로 38km/ℓ이고 중대형차인 캠리 하이브리드는 18km/ℓ인 것으로 알려졌다. 또 혼다의 시빅 하이브리드는 23.2km/ℓ를 자랑한다. 또 현대가 금년 7월 출시한 아반떼 포르테 LPI 하이브리드 자동차의 연비는 17.2km/ℓ이다.The fuel economy of Toyota Prius, the third generation hybrid car recently released in Japan, is 38km / ℓ based on Japanese official standards, and the Camry Hybrid, which is a medium-sized car, is 18km / ℓ. Honda's Civic Hybrid also boasts 23.2 km / l. In addition, the Avante Forte LPI hybrid car, which Hyundai launched in July this year, has a fuel economy of 17.2km / l.

하이브리드란 혼성, 잡종이란 뜻으로 하이브리드 자동차는 내연기관 엔진과 전기모터를 결합한 자동차를 말한다. 하이브리드 자동차는 도요타 자동차에서 지금으로부터 30년전 R&D가 시작되었으며 12년전인 1997년 최초로 프리우스 1세대가 상용화되었으며 그 후 2003년 2세대 프리우스를 거쳐 올해 10월 진보된 3세대 프리우스가 우리나라에도 출시되었다.Hybrid means hybrid and hybrid. Hybrid car is a combination of an internal combustion engine and an electric motor. Hybrid cars started R & D 30 years ago at Toyota Motors, and the first generation of Prius was commercialized 12 years ago in 1997, and then the third generation Prius, which was advanced in October this year, passed through the 2nd generation Prius in 2003.

반면 우리나라는 현대기아차가 1995년 하이브리드 자동차의 기술개발에 돌입한지 14년만에 LPG를 연료로 하는 아반떼 포르테 LPI를 출시하였으나, 하이브리드 자동차를 년간 100만대씩 수출하고 있는 일본의 기술을 따라갈 수가 없어 연비경쟁에서 한참 뒤떨어져 있다.On the other hand, Korea launched the Avante Forte LPI, powered by LPG, in 14 years since Hyundai Kia Motors began to develop hybrid vehicles in 1995.However, it is unable to keep up with Japan's technology, which exports 1 million units of hybrid vehicles annually. Is far behind.

따라서 현재 프리우스 3세대의 연비가 38km/ℓ라면 이 자동차에 본 발명의 자동차용 고효율 브라운가스발생기를 장착하여 휘발유소비를 50% 줄인다면 연비는 2배인 76km/ℓ로 증가하므로 연비경쟁시대의 혁명을 불러오게 될 것이다.Therefore, if the current fuel economy of the third generation Prius 38km / ℓ equipped with the high-efficiency Brown gas generator for automobiles of the present invention to reduce the gasoline consumption by 50%, the fuel economy will increase to 76km / ℓ, double the revolutionary era of fuel economy competition Will be loaded.

그러므로 우리나라가 일본과의 연비경쟁에서 이길 수 있는 유일한 길은 본 발명의 고효율 브라운가스발생기를 장착한 새로운 하이브리드 자동차를 내놓는 것이 유일한 방법이라는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the only way for Korea to win the fuel economy competition with Japan is to release a new hybrid vehicle equipped with the high-efficiency Brown Gas generator of the present invention.

본 발명의 자동차용 고효율 브라운가스발생기는 차량의 배터리 전원을 사용하여 물의 전기분해방식으로 생산되는 브라운가스(2H₂+O₂)를 연료흡입구를 통해 자동차 연료와 함께 내연기관에 투입함으로써 연비를 크게 향상시키기 위한 것으로 차종에 따라 브라운가스 공급량이 충분하도록 가스발생량이 1,000ℓ/h 이상 또는 2,000ℓ/h 이상 되는 대용량의 브라운가스발생기를 제공하기 위한 것이다. The high efficiency brown gas generator for automobiles of the present invention greatly improves fuel efficiency by injecting brown gas (2H₂ + O₂), which is produced by electrolysis of water using a vehicle battery power, into an internal combustion engine along with automobile fuel through a fuel intake. The purpose is to provide a large-capacity Brown gas generator with a gas generation amount of 1,000 l / h or more or 2,000 l / h or more so that the brown gas supply is sufficient depending on the model.

본 발명의 고효율 브라운가스발생기에 소요되는 전력은 차량의 구동력을 이용하여 자체 발전한 전력을 이용한다. 하이브리드 자동차의 경우 차량의 구동력을 이용하여 자체 발전함으로써 큰 전력을 얻고 있다.The power required for the high-efficiency Brown gas generator of the present invention uses power generated by itself using the driving force of the vehicle. In the case of hybrid cars, they generate large power by generating power by using the driving force of the vehicle.

예를 들어 프리우스 3세대는 배기량 1,798cc, 엔진최대출력 99ps/5,200rpm이고 전기모터는 AC모터 650V, 최대출력 82ps/1,500rpm이고 배터리는 전압 201.6V, 모듈수 28EA, 배터리용량 6.5A, 최대출력 37ps이다. 또 2.5 캠리 하이브리드는 배기량 2,494cc, 엔진최대출력 171ps/6,000rpm이고, 전기모터는 AC모터 전압 650V, 최대출력 143ps/4,500rpm이고 배터리는 전압 244V, 모듈수 34EA, 배터리용량 6.5A, 최대출력 45ps이다.For example, the Prius 3rd generation has a displacement of 1,798cc, a maximum engine output of 99ps / 5,200rpm, an electric motor of 650V AC motor, a maximum output of 82ps / 1,500rpm, a battery of 201.6V, the number of modules 28EA, a battery capacity of 6.5A, and a maximum output. 37 ps. The 2.5 Camry Hybrid has a displacement of 2,494cc with a maximum engine output of 171ps / 6,000rpm, an electric motor with an AC motor voltage of 650V, a maximum output of 143ps / 4,500rpm, and a battery with a voltage of 244V, number of modules 34EA, battery capacity of 6.5A, and maximum output of 45ps. to be.

본 발명은 대용량의 브라운가스발생기를 차량에 탑재한다는 특수성을 고려해야하고 차량의 전원을 이용해야 하기 때문에 돌출식 전해조의 냉각방법도 선행특허처럼 크로스플로우팬을 사용하기에 부적당하므로 차량이 진행할 때 송풍입구를 통하여 공기유입실로 들어오는 외부공기를 이용하는 것이 바람직하다.Since the present invention takes into account the particularity of mounting a large-capacity Brown gas generator on a vehicle and requires the use of the vehicle's power supply, the cooling method of the protruding electrolytic cell is also inadequate to use a crossflow fan as in the prior patent, so the air inlet when the vehicle proceeds. It is preferable to use the external air entering the air inlet chamber through.

따라서 본 발명은 전해조케이스 하부에 공기유입실을 형성하여 전해조 길이만큼 길게 형성된 송풍출구로부터 불어오는 공기를 이용한다. 이 경우 차량이 저속주행하거나 정지했을 때 팬을 장착한 경우와 달리 냉각효과를 기대할 수 없어 전해조가 과열되는 문제점이 있다.Therefore, the present invention uses the air blowing from the blower outlet formed as long as the electrolytic cell length by forming an air inlet chamber in the lower part of the electrolytic cell case. In this case, unlike the case in which the fan is mounted when the vehicle is running at low speed or stopped, the cooling effect cannot be expected, and thus the electrolytic cell is overheated.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 돌출식 전해조의 돌출된 부분의 전극판 간격을 넓게 하여 냉각효과를 높이기 위한 것이다.The present invention is to improve the cooling effect by widening the gap between the electrode plate of the protruding portion of the protruding electrolytic cell in order to solve this problem.

우선, 전극판의 형상이 좌측으로 돌출되는 전극판과 우측으로 돌출되는 전극판을 각각 준비하고 이것을 교번으로 조립하면 돌출부분의 전극판 사이가 하나건너 형성되므로 기존방식보다 2배로 커진다.First, when the shape of the electrode plate protrudes to the left and the electrode plate protruding to the right, respectively prepared and alternately assembling this alternately formed between the electrode plate of the protruding portion is twice as large as the conventional method.

이렇게 조립된 돌출식 전해조는 전극판 사이가 충분히 넓어져 차량이 정지하여 통풍이 불충분하여도 전해조를 통과하는 상승기류에 의해 전극판 사이의 공기가 정체하지 않고 이동되어 어느 정도 냉각효과를 얻게 된다. 따라서 차량이 진행과 정지를 반복하더라도 진행할 때 불어오는 강력한 송풍에 의해 충분한 냉각효과를 얻을 수 있도록 구성한 것이다.The assembled electrolytic cell is sufficiently widened between the electrode plates, and even though the vehicle is stopped and the ventilation is insufficient, the air between the electrode plates is moved without stagnation by the rising airflow passing through the electrolytic cell to obtain a cooling effect to some extent. Therefore, even if the vehicle repeats the progress and stop, it is configured to obtain a sufficient cooling effect by the strong blown air blowing when proceeding.

<실시예><Examples>

본 발명의 자동차용 고효율 브라운가스발생기를 탑재할 자동차로 2.5 캠리 하이브리드 자동차를 선정하고 2.5 캠리 하이브리드 자동차에 맞는 시제품 제작을 다음과 같이 시행하였다.As a vehicle to be equipped with the high efficiency Brown gas generator for automobiles of the present invention, a 2.5 camry hybrid vehicle was selected and a prototype for the 2.5 camry hybrid vehicle was manufactured as follows.

전술한 바와 같이 2.5 캠리 하이브리드 자동차의 배터리는 244V, 최대출력 45ps이므로 이에 맞는 전해조를 설계하였다. As described above, since the battery of the 2.5 Camry hybrid vehicle is 244V and the maximum output power is 45ps, an electrolytic cell is designed accordingly.

전해조 1조의 전극판 수량을 244/2.3=106EA로 정하고 좌측으로 돌출되는 전극판과 우측으로 돌출되는 전극판을 교번으로 조립하였다. 이렇게 조립된 전해조 2개조를 일렬로 길게 설치하고 전원을 병렬로 연결하였다. 전해조 2개조를 일렬로 길게 설치하여 가스발생기의 모양을 길게 구성한 것을 자동차 뒤 트렁크의 내부전면에 설치하는 경우 가스발생기가 차지하는 공간을 최소화하기 위한 것이다.The electrode plate quantity of 1 set of electrolyzers was set to 244 / 2.3 = 106EA, and the electrode plate which protrudes to the left side and the electrode plate which protrudes to the right side were alternately assembled. The two electrolyzers assembled in this way were installed in a long line and the power supplies were connected in parallel. In order to minimize the space occupied by the gas generator when installing two sets of electrolyzers in a row, the shape of the gas generator is elongated.

이제 이 시제품의 성능을 확인하기 위해 기존의 브라운가스발생기에 전원을 공급하듯이 DC 244V가 나오는 정류장치를 만들어 전해조에 DC 전원 244V, 21A, 5.6kw를 인가하여 가스발생량을 측정한 결과 1,518ℓ/h의 브라운가스가 생산되었다. 이 경우 이 제품의 호칭 가스발생량을 1,500ℓ/h로 정한다. 또 브라운가스발생기는 1리터의 물로 1,860리터의 브라운가스를 생산하므로 이 시제품의 물소모량은 1,500/1,860=0.8리터이다.Now, to check the performance of the prototype, as a power supply to the existing Brown gas generator, a stop value with DC 244V was made and DC power 244V, 21A, and 5.6kw were applied to the electrolytic cell to measure the gas generation, resulting in 1,518ℓ / h. Brown gas was produced. In this case, the nominal gas generation amount for this product shall be 1,500 l / h. The brown gas generator produces 1,860 liters of brown gas with one liter of water, so the water consumption of the prototype is 1,500 / 1,860 = 0.8 liters.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 제품사양서는Therefore, the product specification according to the embodiment of the present invention

모 델 명 : 캠리 BG-1500Model Name: Camry BG-1500

가스발생량 : 1,500ℓ/hGas generation amount: 1,500ℓ / h

물 소 모 량 : 0.8ℓWater Consumption: 0.8ℓ

전력소모량 : 5.6kw 이다.Power consumption is 5.6kw.

다음으로 전해액 냉각효과를 알아보기 위해 전해조 하부에 형성한 공기유입실의 송풍입구에 송풍기를 설치하고 차량의 진행과 정지를 고려하여 송풍기의 가동 을 10분 가동하고 2분 정지시키는 방법으로 반복하면서 전해액 탱크의 전해액 온도를 측정한 결과 최초 35분동안 조금씩 상승하였으나 실내온도 18℃ 보다 14℃상승한 32℃에서 더 이상 상승하지 않고 평형을 이루었으므로 본 발명에 의한 냉각효과가 탁월함을 확인하였다.Next, in order to examine the cooling effect of the electrolyte, a blower is installed at the air inlet of the air inlet chamber formed in the lower part of the electrolytic cell, and the operation of the blower is repeated for 10 minutes and 2 minutes of stoppage in consideration of the progress and stop of the vehicle. As a result of measuring the temperature of the electrolyte solution of the tank, the temperature was increased little by little for the first 35 minutes, but the equilibrium was achieved without increasing any more at 32 ° C., which was 14 ° C. higher than the room temperature 18 ° C., thus confirming that the cooling effect of the present invention was excellent.

본 발명의 고효율 브라운가스발생기를 하이브리드 자동차에 장착했을 경우, 하이브리드 자동차가 모터로 가동되는 동안에는 가스발생기에 전원이 차단되고 엔진이 가동되는 동안에만 전원이 인가되도록 설치하는 것이므로 본 발명의 가스발생기는 엔진구동과 동시 작동하는 발전기로부터 충전되는 전기를 주로 사용한다. 따라서 하이브리드 차량의 배터리에 거의 영향을 주지 않으므로 가스발생기를 가동할 전원은 언제나 충분하다.When the high-efficiency Brown gas generator of the present invention is installed in a hybrid vehicle, the gas generator of the present invention is installed so that the power is cut off while the hybrid vehicle is operated as a motor and the power is applied only while the engine is running. It mainly uses electricity that is charged from the generator that runs simultaneously with the drive. Thus, there is always enough power to run the gas generator, since it has little impact on the battery of a hybrid vehicle.

본 발명의 고효율 브라운가스발생기는 돌출식 전해조의 돌출부분 전극판 사이의 간격을 2배로 크게 하여 냉각효과를 크게 향상시킨 것이므로 장거리 여행할 때 장시간 가동해도 아무런 문제가 없다. 또 하이브리드 자동차는 가스발생기의 소모전력 대비 자동차 배터리출력이 월등히 크므로 본 발명의 실시예에서 보여준 가스생산량 1,500ℓ/h보다 더 크게 설계할 수 있다.The high-efficiency Brown gas generator of the present invention improves the cooling effect by doubling the spacing between the protruding part electrode plates of the protruding electrolytic cell, so there is no problem even if it is operated for a long time when traveling long distances. In addition, the hybrid vehicle can be designed to be larger than the gas output 1,500 l / h shown in the embodiment of the present invention because the car battery output is significantly greater than the power consumption of the gas generator.

다시 말하면 자동차의 연비를 향상시키기 위해서는 상대적으로 연료 사용량 대비 브라운가스를 많이 넣어줄수록 연료절감효과가 커진다는 것을 알 수 있으므로 본 발명에 의해 브라운가스발생기의 가스생산량을 크게 설계하면 그만큼 연비도 크 게 향상시킬 수 있는 것이다. 따라서 본 발명의 자동차용 고효율 브라운가스발생기는 앞으로 개발될 브라운가스 전용엔진의 연료공급장치로 활용할 수 있는 것이므로 아주 유용한 발명이다.In other words, in order to improve the fuel efficiency of the car, it is understood that the more the brown gas is added to the fuel consumption, the greater the fuel saving effect. Therefore, when the gas production amount of the brown gas generator is designed according to the present invention, the fuel economy is large. It can be improved. Therefore, the high-efficiency brown gas generator for automobiles of the present invention is a very useful invention because it can be used as a fuel supply device for a brown gas engine to be developed in the future.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 고효율 브라운가스발생기에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, a high-efficiency Brown gas generator for automobiles according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 선행특허의 전해조를 보여주는 조립측면도이고, 도2는 본 발명의 전체외관을 개략적으로 보여주는 조립사시도이며, 도3은 본 발명의 전체구성을 개략적으로 보여주는 조립횡단면도이고, 도4는 본 발명의 일구성요소인 전해조의 조립횡단면도이며, 도5는 도4를 위에서 본 평면도이고, 도6과 도7은 도4의 일구성요소인 전극판의 각각 다른 모양의 형상도이며, 도7은 본 발명의 일구성요소인 (+)극 전해액탱크와 전해조 사이의 배관연결도이고, 도8은 (-)극 전해액탱크와 전해조 사이의 배관연결도이다.Figure 1 is an assembly side view showing the electrolytic cell of the prior patent, Figure 2 is an assembly perspective view schematically showing the overall appearance of the present invention, Figure 3 is an assembly cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the present invention, Figure 4 is the present invention 5 is a plan view of FIG. 4 as viewed from above, FIGS. 6 and 7 are shape views of different shapes of the electrode plate as one component of FIG. 4, and FIG. One of the components of the present invention is a pipe connection diagram between a positive electrode electrolyte tank and an electrolytic cell, and FIG. 8 is a pipe connection diagram between a negative electrode electrolyte tank and an electrolytic cell.

도2 내지 도9에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 고효율 브라운가스발생기는 본체케이스(110) 상부에 전해실(A)를 형성하고 하부에 공기유입실(B)을 형성한 것으로, 차량외각에 형성된 공기흡입구와 덕트로 연결된 송풍입구(111)를 통해 공기유입실(B)로 들어온 외부공기가 좌우 송풍출구(112, 112a)를 통해 돌출식전해조(120A, 120B)의 전극판(121, 122) 사이를 통과한 후 전해실(A) 상부에 형성된 배풍구(113)로 배출되도록 구성한 것이다.2 to 9, the high efficiency brown gas generator for automobiles according to the embodiment of the present invention forms an electrolytic chamber A on the upper part of the body case 110 and an air inlet chamber B on the lower part. In one embodiment, the external air entering the air inlet chamber (B) through the air inlet 111 formed by the air inlet and the duct connected to the duct through the left and right air blow outlets 112 and 112a of the protruding electrolytic tanks 120A and 120B. After passing between the electrode plates (121, 122) is configured to be discharged to the vent hole 113 formed on the electrolytic chamber (A).

도3에 도시한 바와 같이 전해실(A)에는 하부에 전해조(120A, 120B)가 일렬로 설치되고 그 상부에 (+)극전해액탱크(130)와 (-)극전해액탱크(140)가 설치된 것이다. 또 (+)극전해액탱크(130) 상부에는 수위센서(160)을 구성하여 운전석에 구비한 수위계에 표시되는 상한과 하한의 시그널램프 점등에 따라 운전수가 전해액 수위를 확인할 수 있게 구성한 것이다.As shown in FIG. 3, the electrolytic cell 120A and 120B are arranged in a row in the electrolytic chamber A, and the positive electrode electrolyte tank 130 and the negative electrode electrolyte tank 140 are installed at the upper part thereof. will be. In addition, the (+) polar electrolyte tank 130 is configured to allow the operator to check the electrolyte level in accordance with the upper and lower signal lamps are displayed on the level gauge provided in the driver's seat by configuring the water level sensor 160.

또 (-)극전해액탱크(140)의 일측에는 레벨게이지(146)를 형성하여 육안으로 전해액 수위를 알 수 있게 하고 상부에 주수구(150)을 형성하여 보충수를 주수할 수 있도록 구성한 것이다.In addition, by forming a level gauge 146 on one side of the (-) polar electrolyte tank 140 to see the electrolyte level with the naked eye, and to form a water hole 150 in the upper portion is configured to be supplemented with water.

또 (+)극전해액탱크(130)와 (-)극전해액탱크(140)의 상부에 절연연결관(153)으로 연결하여 전해액탱크 상부에 포집되는 가스가 주수구(150)에 형성된 가스아웃렛니플(151)을 통해 엔진으로 공급되도록 구성한 것이다. In addition, a gas outlet nipple formed in the water inlet 150 by the gas collected in the upper part of the electrolyte tank by being connected to the upper part of the (+) polar electrolyte tank 130 and the (-) polar electrolyte tank 140 by an insulating connecting pipe 153. It is configured to be supplied to the engine through the (151).

도4와 도7에 도시한 바와 같이 본 발명의 돌출식전해조(120A, 120B)는 전극판의 형상을 좌측으로 돌출되는 전극판(121)과 우측으로 돌출되는 전극판(122)를 형성한 후 전해조 조립시 좌측으로 돌출되는 전극판(121)과 우측으로 돌출되는 전극판(122)를 교번으로 조립함으로써 돌출된 전극판 사이의 간격이 2배로 넓게 형성하도록 구성한 것이다.As shown in FIGS. 4 and 7, the protruding electrolytic baths 120A and 120B of the present invention form the electrode plate 121 protruding to the left and the electrode plate 122 protruding to the right. By assembling the electrode plate 121 protruding to the left and the electrode plate 122 protruding to the right when the electrolytic cell is assembled alternately, the spacing between the protruding electrode plates is doubled.

상기 좌측으로 돌출되는 전극판(121)과 우측으로 돌출되는 전극판(122)에는 각각 스테이볼트공(121a, 122a)과 전해액유통공(121b, 122b)과 가스유통공(121c, 122c)이 형성되어 있는 것으로 상기 스테이볼트공(121a, 122a)에 스테이볼트로 전해조를 조립할 때 각각의 전극판(121, 122) 사이에 조립되는 스페이셔(127)와 오링(128)과 함께 일정형태의 전해액 충전실이 형성되도록 구성한 것이다.Stay plate holes 121a and 122a, electrolyte flow holes 121b and 122b, and gas flow holes 121c and 122c are formed in the electrode plate 121 protruding to the left and the electrode plate 122 protruding to the right, respectively. When the electrolytic cell is assembled to the stay balls 121a and 122a by the stabilizer, the electrolyte is filled in a predetermined form together with the spacer 127 and the O-ring 128 assembled between the electrode plates 121 and 122. It is configured to form a yarn.

또 전해조(120A, 120B)의 (+)극측판(124)과 (-)극측판(124a)에는 전해액유입니플(125, 125a)과 가스배출니플(126, 126a)이 각각 엘보우 형태로 형성되어 전해조(120A, 120B)의 상부에 설치되는 (+)극전해액탱크(130)와 (-)극전해액탱크(140)에 전해액하강관(134)와 가스상승관(135)으로 연결 조립되도록 구성한 것이다.In addition, the electrolyte inflow nipples 125 and 125a and the gas discharge nipples 126 and 126a are respectively formed in the positive electrode side plate 124 and the negative electrode side plate 124a of the electrolytic cells 120A and 120B. It is configured to be assembled and connected to the electrolyte drop pipe 134 and the gas riser pipe 135 to the (+) polar electrolyte tank 130 and the (-) polar electrolyte tank 140 is installed on top of the electrolytic bath (120A, 120B). .

도8과 9에 도시한 바와 같이 (+)극전해액탱크(130) 외각의 일측에 형성한 전해액니플(132, 132a)과 전해조(120A, 120B)의 (+)극측판(124)에 형성한 전해액유입니플(125, 125a)과의 사이에는 전해액하강관(134, 134a)으로 연결되고, 가스유입니플(133, 133a)과 가스배출니플(126, 126a)과의 사이에는 가스상승관(135, 135a)으로 각각 연결 조립된 것이다. As shown in FIGS. 8 and 9, the electrolyte nipples 132 and 132a formed on one side of the outer side of the positive electrode electrolyte tank 130 and the positive electrode side plates 124 of the electrolytic cells 120A and 120B are formed. The electrolyte inflow nipples 125 and 125a are connected to the electrolyte drop pipes 134 and 134a, and the gas inflow nipples 133 and 133a and the gas discharge nipples 126 and 126a are gas riser pipes 135. And 135a), respectively.

또 (-)극전해액탱크(140) 외각의 일측에 형성한 전해액니플(142, 142a)과 전해조(120A, 120B)의 (-)극측판(124a)에 형성한 전해액유입니플(125, 125a)과의 사이에는 전해액하강관(144, 144a)으로 연결되고, 가스유입니플(143, 143a)과 가스배출니플(126, 126a)과의 사이에는 가스상승관(145, 145a)으로 각각 연결 조립된 것이다.In addition, the electrolyte inflow nipples 142 and 142a formed on one side of the (-) polar electrolyte tank 140 and the electrolyte inflow nipples 125 and 125a formed on the (-) pole side plates 124a of the electrolytic baths 120A and 120B. It is connected to the electrolyte drop down pipes (144, 144a) between the gas inlet nipples (143, 143a) and the gas discharge nipples (126, 126a) between the gas riser pipes (145, 145a), respectively. will be.

또 전해조(120A, 120B)의 (+)극측판(124)에 형성한 (+)극단자(129)와 (-)극측판(124a)에 형성한 (-)극단자(129a)에는 자동차 배터리(170)의 (+)극과 (-)극이 각각 연결되어 전원을 인가하도록 구성한 것이다.In addition, the positive electrode terminal 129 formed on the positive electrode side plate 124 of the electrolytic cells 120A and 120B and the negative electrode terminal 129a formed on the negative electrode side plate 124a have a car battery. The positive and negative poles of (170) are connected to each other to apply power.

이렇게 구성한 후 전해조(120)에 배터리(170) 전원을 인가하여 발생하는 브라운가스는 가스상승관(135, 135a, 145, 145a)를 따라 전해액 일부와 함께 전해액 탱크(130, 140)로 올라가고 전해액탱크(130, 140)의 전해액은 전해액하강관(134, 134a, 144, 144a)을 따라 전해조(120A, 120B)로 유입되면서 마치 펌핑하듯이 빠른 속도로 자연순환하도록 구성한 것이다.After this configuration, the brown gas generated by applying the battery 170 power to the electrolytic cell 120 goes up the electrolyte tanks 130 and 140 along with the electrolyte along the gas rise pipes 135, 135a, 145, and 145a, and the electrolyte tank. The electrolyte of 130 and 140 is configured to naturally circulate at a high speed as if pumped while flowing into the electrolytic baths 120A and 120B along the electrolyte drop pipes 134, 134a, 144, and 144a.

도1은 선행특허의 전해조측면조립도.1 is an electrolytic cell side assembly view of the prior patent.

도2는 본 발명의 전체외관을 보여주는 조립사시도.Figure 2 is an assembled perspective view showing the overall appearance of the present invention.

도3은 본 발명의 전체구성을 개략적으로 보여주는 조립횡단면도.Figure 3 is an assembly cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the present invention.

도4는 본 발명의 일구성요소인 전해조의 조립횡단면도.Figure 4 is an assembly cross-sectional view of an electrolytic cell which is one component of the present invention.

도5는 도4를 위에서 본 평면도.FIG. 5 is a plan view from above of FIG. 4; FIG.

도6과 도7은 도4의 일구성요소인 전극판의 각각 다른 모양의 형상도6 and 7 are diagrams of different shapes of the electrode plate as one component of FIG.

도7은 본 발명의 일구성요소인 (+)극전해액탱크와 전해조 사이의 배관연결도.7 is a pipe connection diagram between the positive electrode electrolyte tank and the electrolytic cell of one component of the present invention.

도8은 (-)극전해액탱크와 전해조 사이의 배관연결도.Figure 8 is a pipe connection between the (-) polar electrolyte tank and the electrolytic cell.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

110: 본체케이스 111: 송풍입구110: main body case 111: air inlet

112: 송풍출구 113: 배풍구112: blower outlet 113: blower outlet

120: 전해조 121: 왼쪽돌출 전극판 120: electrolytic cell 121: left protrusion electrode plate

122: 오른쪽돌출 전극판 124: 전해조측판122: right-projecting electrode plate 124: electrolytic cell side plate

125: 전해액유입니플 126: 가스배출니플125: electrolyte inflow nipple 126: gas discharge nipple

129: 전원단자 130: (+)극전해액탱크129: power supply terminal 130: (+) polar electrolyte tank

131: 출렁거림방지판 134: (+)극전해액하강관 131: Slip plate 134: (+) polar electrolyte drop pipe

135: (+)극가스상승관 140: (-)극전해액탱크 135: (+) polar gas rise pipe 140: (-) polar electrolyte tank

144: (-)극전해액하강관 145: (-)극가스상승관144: (-) polar electrolyte drop pipe 145: (-) polar gas rise pipe

146: 레벨게이지 150: 주수구146: Level Gauge 150: Sewer

151: 가스아웃렛니플 152: 절연연결관151: gas outlet nipple 152: insulated connector

153: 가스포집관 160: 수위센서 153: gas collecting tube 160: water level sensor

170: 배터리170: battery

"A": 전해실 "B": 공기유입실"A": electrolytic chamber "B": air inlet chamber

Claims (4)

돌출식 전해조에 의한 브라운가스발생기에 있어서, 상부에 전해실(A)를 형성하고 하부에 공기유입실(B)을 형성한 본체케이스(110)와; 상기 본체케이스(110)의 전해실(A)에 일렬로 설치한 전해조(120A, 120B)와; 상기 전해조(120A, 120B)의 상부에 설치되며 각각 (+)극과 (-)극을 가지는 전해액탱크(130, 140)와; 자동차가 달릴 때 공기유입실(B)로 들어오는 외부공기가 공기유입실(B)의 송풍출구(112, 112a)를 통해 전해조(120A, 120B)의 돌출된 전극판(121, 122) 사이를 통과한 후 전해실(A) 상부에 형성된 배풍구(113)를 통해 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 고효율 브라운가스발생기.A brown gas generator using a protruding electrolytic cell, comprising: a body case (110) having an electrolytic chamber (A) formed at an upper portion thereof and an air inlet chamber (B) formed at a lower portion thereof; Electrolytic cells 120A and 120B installed in a line in the electrolytic chamber A of the main body case 110; Electrolyte tanks 130 and 140 installed on the electrolytic cells 120A and 120B and having positive and negative poles, respectively; When the vehicle runs, external air entering the air inlet chamber B passes between the protruding electrode plates 121 and 122 of the electrolytic cells 120A and 120B through the air outlets 112 and 112a of the air inlet chamber B. High efficiency brown gas generator for automobiles, characterized in that configured to be discharged through the vent hole 113 formed on the electrolytic chamber (A) above. 상기 1항에 있어서The method of claim 1 전해조(120A, 120B)는 좌측으로 돌출되는 전극판(121)과 우측으로 돌출되는 전극판(122)를 교번으로 조립하여 돌출된 전극판 사이의 간격이 2배로 넓게 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 고효율 브라운가스발생기.The electrolytic cells 120A and 120B alternately assemble the electrode plate 121 protruding to the left and the electrode plate 122 protruding to the right in an alternating manner so that the space between the protruding electrode plate is formed twice as wide. High efficiency Brown Gas Generator. 상기 1항에 있어서The method of claim 1 전해액탱크(130, 140)는 탱크외각의 일측에 전해액니플(132, 132a, 142, 142a)과 가스유입니플(133, 133a, 143, 143a)을 형성하여 전해액하강관(134, 134a, 144, 144a)과 가스상승관(135, 135a,145, 145a)으로 전해조(120A, 120B)의 전해액유입니플(125, 125a)과 가스배출니플(126, 126a)에 각각 연결 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 고효율 브라운가스발생기.The electrolyte tanks 130 and 140 form the electrolyte nipples 132, 132a, 142, and 142a and the gas inlet nipples 133, 133a, 143, and 143a on one side of the tank shell, and the electrolyte drop pipes 134, 134a, 144, and the like. 144a) and gas rise pipes 135, 135a, 145, and 145a, respectively, for connection to the electrolyte inflow nipples 125 and 125a and the gas discharge nipples 126 and 126a of the electrolytic cells 120A and 120B. High efficiency brown gas generator. 상기 3항에 있어서The method of claim 3 전해액탱크(130, 140)는 탱크 내부 상면에 출렁거림방지판(131, 141)을 형성하고, (+)극전해액탱크(130)에 수위센서(160)를 설치하며 (-)극전해액탱크(140)에 주수구(150)와 레벨게이지(146)를 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 고효율 브라운가스발생기.The electrolyte tanks 130 and 140 form anti-spill plates 131 and 141 on the upper surface of the tank, install the water level sensor 160 in the (+) polar electrolyte tank 130, and the (-) polar electrolyte tank ( High efficiency brown gas generator for automobiles, characterized in that the water gutter 150 and the level gauge 146 is formed in 140.
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