KR20110133888A - 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치 - Google Patents

자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110133888A
KR20110133888A KR1020100053537A KR20100053537A KR20110133888A KR 20110133888 A KR20110133888 A KR 20110133888A KR 1020100053537 A KR1020100053537 A KR 1020100053537A KR 20100053537 A KR20100053537 A KR 20100053537A KR 20110133888 A KR20110133888 A KR 20110133888A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water tank
electrode plate
brown gas
replenishment water
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020100053537A
Other languages
English (en)
Inventor
박성훈
Original Assignee
워터그린텍(주)
박성훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 워터그린텍(주), 박성훈 filed Critical 워터그린텍(주)
Priority to KR1020100053537A priority Critical patent/KR20110133888A/ko
Publication of KR20110133888A publication Critical patent/KR20110133888A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C25B1/044Hydrogen or oxygen by electrolysis of water producing mixed hydrogen and oxygen gas, e.g. Brown's gas [HHO]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치에 관한 것으로, 그 구성은 자동차 배터리 전원을 이용하여 물을 전기분해하고, 이때 발생하는 브라운가스를 자동차의 흡기장치를 통해 엔진의 실린더 속으로 투입함으로써 연소효율을 증대시키고 엔진출력을 높여주도록 내부에 전해액이 수용되는 전해조;와, 상기 전해조의 내부에 장치되어, 배터리의 (+)전기가 인가되는 (+)전극판과, 배터리의 (-)전기가 인가되는 (-)전극판과, 상기 (+)전극판과 (-)전극판 사이에 형성되는 다수의 전극판을 포함하여 구성되는 다수의 전극부;를 포함하는 자동차용 브라운가스 발생기에 있어서,
상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 사이사이에 위치하여, 상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판이 서로 소정의 간격이 유지되도록 하되, 내부는 관통된 구멍이 형성되는 고무판;과, 상기 (+)전극판과, (-)전극판과, 전극판 및 고무판 사이를 관통하면서 상기 (+)전극판과, (-)전극판과, 전극판 및 고무판을 결합하고 위치를 고정하는 절연체가 피복된 전극고정용 나사;와, 상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 각각의 하부에 관통 형성되며, 상기 고무판에 관통된 구멍으로 인해 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 사이사이에 형성되는 다수의 공간부가 상호 연통되게 하여, 다수의 공간부 내부에 전해액이 유통되게 하는 전해액 유통로;와, 상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 각각의 상부에 관통 형성되며, 상기 고무판에 관통된 구멍으로 인해 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 사이사이에 형성되는 다수의 공간부가 상호 연통되게 하여, 전해액을 전기분해하여 발생하는 브라운가스가 유통되게 하는 가스 유통로;와, 상기 다수의 공간부에 수용된 전해액이 소모되는 만큼 보충수를 상기 공간부로 자동공급 되도록 하는 자동급수시스템;과, 상기 가스 유통로의 일단과 결합되어, 유입되는 브라운가스를 이송시켜 자동차의 흡기장치로 이송되도록 하는 가스 이송관로;와, 상기 자동급수시스템에 설치되며 상기 자동급수시스템에서 사용되는 보충수가 외부의 낮은 온도에 결빙되는 것을 방지하고, 상기 공간부로 공급되는 보충수를 소정의 온도로 예열하여 공급되도록 하는 히팅시스템;과, 상기 공간부로 공급되는 보충수 및 전해조가 과열시 소정의 온도로 냉각하도록 하는 냉각장치;와, 상기의 구성요소가 내부에 수용되며, 외부의 충격으로부터 상기 구성요소를 보호하는 케이스;와, 상기 자동급수시스템과, 히팅시스템과, 냉각장치와, 다수의 전극부로 인가되는 전력량을 자동차 시동의 온-오프 및 자동차 운행중의 rpm에 따라 제어하는 컨트롤박스;로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
상기 자동급수시스템 및 히팅시스템의 구조를 간단히 구성하고, 이러한 시스템이 원활히 작동되도록 제어하는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 시스템을 원활히 작동시키는데 소모되는 전력을 매우 절감할 뿐만 아니라 장치의 크기를 절감하여 설치공간의 제약이 심한 자동차에 용이한 설치가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 자동급수시스템 및 히팅시스템에 사용되는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 센서의 오작동으로 인한 문제점을 절감하여 장치의 정상적인 작동을 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 자동급수시스템의 보충수 탱크에 압력방지부를 설치하여 보충수 탱크 내부가 일정압력 이상으로 상승하는 경우에 용이한 압력 해소가 가능하도록 하여 장치의 안정성을 확보하도록 하는 효과가 있다.

Description

자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치{The control unit of a car Brown gas generator}
본 발명은 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동급수시스템 및 히팅시스템의 구조를 간단히 구성하고, 이러한 시스템이 원활히 작동되도록 제어하는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 시스템을 원활히 작동시키는데 소모되는 전력을 매우 절감할 뿐만 아니라 장치의 크기를 절감하여 설치공간의 제약이 심한 자동차에 용이한 설치가 가능하도록 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치에 관한 것이다.
지금까지의 자동차 엔진은 연소용 공기를 흡입하여 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.
왜냐하면, 공기 중에는 연소에 필요한 산소는 21% 밖에 없고 그 외 대부분은 질소를 포함하는 성분으로 연소에는 도움을 주지 못하기 때문이다.
따라서, 공기만을 마시는 자동차엔진의 한계를 극복하기 위해서 연소의 활력소인 브라운가스를 생성하여 엔진에 혼입하는 방법이 연구 개발되어 왔다.
여기서, 브라운가스란 물의 전기분해 방식에 의한 수소와 산소의 혼합가스를 말한다.
즉, 브라운가스는 수소와 산소가 화학당량비 2:1로 혼합되어 있어 자체산소에 의해 완전연소되는 특성이 있고 브라운가스 만의 임플로전특성과 열핵반응하는 독특한 특성이 있다.
종래의 상식으로는 산소와 수소가 혼합된 브라운가스를 엔진에 넣으면 위험하다고 생각할 수 있으나 브라운가스는 임플로전 현상에 의해 절대 안전한 가스이며 또한 수소와 산소가 자동차의 흡기장치에서 공기와 희석되어 들어가기 때문에 아무런 문제가 없다.
상기에 상술된 브라운가스의 장점을 이용한 자동차 연료절감장치로써 자동차용 브라운가스 발생기가 개발 제안되었고, 본 출원인은 상기와 같은 자동차용 브라운가스 발생기를 효율적으로 제어할 수 있는 "출원번호:10-2009-0006358-자동차용 브라운가스 발생기 제어장치", "출원번호:10-2009-0074926-자동차용 브라운가스 발생기 제어장치"를 개발하여 제안하였다.
하지만, 본 출원인에 의해서 제안된 "출원번호:10-2009-0074926-자동차용 브라운가스 발생기 제어장치"는 자동급수시스템 및 히팅시스템을 구성하는 다수의 구성요소 및 이러한 시스템의 작동을 위해 설치되는 다수의 각종 센서로 인해, 제품의 구조가 복잡하고 대형화되어 다소 공간의 제약이 심한 자동차 내부에 설치하기에는 설치공간의 제약이 심하다는 문제점이 있었다.
또한, 본 출원인에 의해서 제안된 "출원번호:10-2009-0074926-자동차용 브라운가스 발생기 제어장치"에 사용되는 다수의 각종 센서 및 장치(펌프)의 개수가 많아 에너지 소모가 클 뿐만 아니라 각종 센서 및 장치의 오작동으로 인해 제품의 정상적인 작동이 다소 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 본 출원인에 의해서 제안된 "출원번호:10-2009-0074926-자동차용 브라운가스 발생기 제어장치"는 전해조에서 생성된 브라운가스가 유입되는 보충수 탱크 내부의 압력이 상승하는 경우, 이를 해소하는 방안이 별도로 마련되지 않아 장치의 안정성이 확보되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 자동급수시스템 및 히팅시스템의 구조를 간단히 구성하고, 이러한 시스템이 원활히 작동되도록 제어하는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 시스템을 원활히 작동시키는데 소모되는 전력을 매우 절감할 뿐만 아니라 장치의 크기를 절감하여 설치공간의 제약이 심한 자동차에 용이한 설치가 가능하도록 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치를 제공함에 있다.
또한, 자동급수시스템 및 히팅시스템에 사용되는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 센서의 오작동으로 인한 문제점을 절감하여 장치의 정상적인 작동을 가능하도록 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치를 제공함에 있다.
또한, 자동급수시스템의 보충수 탱크에 압력방지부를 설치하여 보충수 탱크 내부가 일정압력 이상으로 상승하는 경우에 용이한 압력 해소가 가능하도록 하여 장치의 안정성을 확보하도록 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치는 자동차 배터리 전원을 이용하여 물을 전기분해하고, 이때 발생하는 브라운가스를 자동차의 흡기장치를 통해 엔진의 실린더 속으로 투입함으로써 연소효율을 증대시키고 엔진출력을 높여주도록 내부에 전해액이 수용되는 전해조;와, 상기 전해조의 내부에 장치되어, 배터리의 (+)전기가 인가되는 (+)전극판과, 배터리의 (-)전기가 인가되는 (-)전극판과, 상기 (+)전극판과 (-)전극판 사이에 형성되는 다수의 전극판을 포함하여 구성되는 다수의 전극부;를 포함하는 자동차용 브라운가스 발생기에 있어서,
상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 사이사이에 위치하여, 상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판이 서로 소정의 간격이 유지되도록 하되, 내부는 관통된 구멍이 형성되는 고무판;과, 상기 (+)전극판과, (-)전극판과, 전극판 및 고무판 사이를 관통하면서 상기 (+)전극판과, (-)전극판과, 전극판 및 고무판을 결합하고 위치를 고정하는 절연체가 피복된 전극고정용 나사;와, 상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 각각의 하부에 관통 형성되며, 상기 고무판에 관통된 구멍으로 인해 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 사이사이에 형성되는 다수의 공간부가 상호 연통되게 하여, 다수의 공간부 내부에 전해액이 유통되게 하는 전해액 유통로;와, 상기 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 각각의 상부에 관통 형성되며, 상기 고무판에 관통된 구멍으로 인해 (+)전극판과, (-)전극판 및 전극판 사이사이에 형성되는 다수의 공간부가 상호 연통되게 하여, 전해액을 전기분해하여 발생하는 브라운가스가 유통되게 하는 가스 유통로;와, 상기 다수의 공간부에 수용된 전해액이 소모되는 만큼 보충수를 상기 공간부로 자동공급 되도록 하는 자동급수시스템;과, 상기 가스 유통로의 일단과 결합되어, 유입되는 브라운가스를 이송시켜 자동차의 흡기장치로 이송되도록 하는 가스 이송관로;와, 상기 자동급수시스템에 설치되며 상기 자동급수시스템에서 사용되는 보충수가 외부의 낮은 온도에 결빙되는 것을 방지하고, 상기 공간부로 공급되는 보충수를 소정의 온도로 예열하여 공급되도록 하는 히팅시스템;과, 상기 공간부로 공급되는 보충수 및 전해조가 과열시 소정의 온도로 냉각하도록 하는 냉각장치;와, 상기의 구성요소가 내부에 수용되며, 외부의 충격으로부터 상기 구성요소를 보호하는 케이스;와, 상기 자동급수시스템과, 히팅시스템과, 냉각장치와, 다수의 전극부로 인가되는 전력량을 자동차 시동의 온-오프 및 자동차 운행중의 rpm에 따라 제어하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성되되,
상기와 같이 전극부 사이사이 위치되는 구멍을 갖는 고무판의 구조로 인해, 전해액이 수용되는 공간부가 형성됨으로, 상기 전극부를 수용하는 전해조의 상부는 개방되어 상기 냉각장치를 통해서 전해조를 효율적으로 냉각될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동급수시스템은 상기 전해조 상부에 위치되며, 내부에 보충수가 수용되는 공간을 가지며, 상부에는 내부 공간의 개폐를 결정하는 덮개가 형성되는 보충수 탱크와, 일단은 상기 보충수 탱크의 하부에 결합되며, 타단은 전해액 유통로의 일단과 결합되어 상기 보충수 탱크와 공간부가 서로 연통되게 연결하여 상기 보충수 탱크에 수용된 보충수가 상기 공간부로 공급되도록 하는 제1관로와, 상기 보충수 탱크의 하부에 위치되는 수위측정센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스 이송관로는 일단은 상기 보충수 탱크의 하부에 결합되며, 타단은 가스 유통로의 일단과 결합되어 상기 보충수 탱크와 상기 가스 유통로가 서로 연통되게 연결하여 상기 가스 유통로에서 유통되는 브라운가스가 상기 보충수 탱크로 공급되도록 하는 제2관로와, 일단은 상기 보충수 탱크의 상부에 결합되며, 타단은 자동차의 흡기장치와 결합되어 상기 제2관로를 통해 공급되는 브라운가스를 상기 흡기장치로 공급되도록 하는 제3관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히팅시스템은 상기 보충수 탱크의 외측 하부에 설치되어 상기 보충수 탱크 내부에 수용된 보충수의 온도를 측정하는 온도측정센서와, 상기 온도측정센서에 의해서 작동되는 것으로, 상기 보충수 탱크에 수용된 보충수가 외부의 낮은 온도에 의해서 결빙되는 경우와, 자동차의 운행이 시작되어 상기 보충수 탱크에서 상기 전해조의 공간부로 보충수가34℃ 내지 36℃의 온도로 예열되도록 작동하는 것으로, 상기 전해조의 외측면에 설치되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각장치는 상기 보충수 탱크에 설치되는 온도측정센서에 의해서 작동되며, 상기 보충수 탱크에 수용된 보충수가 과열되어 36℃를 초과하면 작동되도록 상기 전해조의 상부에 위치하는 제1팬과, 상기 보충수 탱크의 상부에 위치하는 제2팬으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤박스는 자동차의 시동이 켜지면 상기 전극부로 배터리의 전원이 인가되도록 하고, 자동차가 운행되어 rpm이 0을 초과하고 1000 이하인 저속으로 유지시 상기 전극부로 10A(암페어) 내지 15A의 전류가 인가되고, 자동차의 rpm이 1000을 초과하고 2000 이하인 중속으로 유지시 상기 전극부로 15A 내지 20A의 전류가 인가되고, 자동차의 rpm이 2000을 초과하는 고속을 유지시 상기 전극부로 20A 내지 25A의 전류가 인가되도록 하여, 자동차의 rpm의 변화에 대응하여 엔진에서 요구되는 적절한 양의 브라운가스가 공급되도록 전극부에 인가되는 전류량을 제어하여 브라운가스 발생기의 효율을 극대화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스 이송관로 상에 위치하여 유입되는 브라운가스 내에 존재하는 전해질을 제거하여 공급되도록 하는 카본필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보충수 탱크 내부에 설치되어 상기 보충수 탱크 내부의 압력을 측정하여 상기 보충수 탱크의 이상압력을 방지하는 압력센서와, 상기 보충수 탱크에 설치되는 것으로, 상기 보충수 탱크 내부가 일정압력 이상으로 상승하면, 내부 압력에 의해서 상기 보충수 탱크에서 분리되어 상기 보충수 탱크 내부를 개방시켜 상기 보충수 탱크 내부의 압력이 해소되도록 하는 압력방지팩으로 구성되는 압력방지부를 더 포함하되,
상기 보충수 탱크 내부 압력이 상승하여 3기압에 도달하면 상기 압력센서에서 감지하여 상기 컨트롤박스의 제어를 통해서 장치의 작동을 중지시키고,
상기 보충수 탱크 내부 압력이 3기압을 초과하여 계속 상승하면, 내부 압력에 의해서 상기 압력방지팩이 상기 보충수 탱크에서 분리되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치에 의하면, 자동급수시스템 및 히팅시스템의 구조를 간단히 구성하고, 이러한 시스템이 원활히 작동되도록 제어하는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 시스템을 원활히 작동시키는데 소모되는 전력을 매우 절감할 뿐만 아니라 장치의 크기를 절감하여 설치공간의 제약이 심한 자동차에 용이한 설치가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 자동급수시스템 및 히팅시스템에 사용되는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 센서의 오작동으로 인한 문제점을 절감하여 장치의 정상적인 작동을 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 자동급수시스템의 보충수 탱크에 압력방지부를 설치하여 보충수 탱크 내부가 일정압력 이상으로 상승하는 경우에 용이한 압력 해소가 가능하도록 하여 장치의 안정성을 확보하도록 하는 효과가 있다.
또한, 전기를 동력원으로 작동되는 상기 전극부, 자동급수시스템, 히팅시스템, 냉각장치 및 컨트롤박스에 작동 전원을 공급할 수 있는 보조전원부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 종단면도
도 2는 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 A-A 단면도
도 3은 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 측면도
도 4는 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 평면도
도 5는 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 전해조에서 브라운가스가 생성되어 공급되고, 브라운가스 생성에 소모된 전해액만큼 보충수를 공급하는 모습을 도시한 도면
도 6은 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 보충수 탱크에 수용된 보충수가 갈수위에 감지되어 보충되는 모습을 설명하기 위한 도면
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 종단면도를, 도 2는 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 A-A 단면도를, 도 3은 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 측면도를, 도 4는 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 평면도를, 도 5는 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 전해조에서 브라운가스가 생성되어 공급되고, 브라운가스 생성에 소모된 전해액만큼 보충수를 공급하는 모습을 도시한 도면을, 도 6은 도 1에 도시된 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치의 보충수 탱크에 수용된 보충수가 갈수위에 감지되어 보충되는 모습을 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)는 자동차 배터리 전원을 이용하여 물을 전기분해하고, 이때 발생하는 브라운가스를 자동차의 흡기장치를 통해 엔진의 실린더 속으로 투입함으로써 연소효율을 증대시키고 엔진출력을 높여주도록 내부에 전해액이 수용되는 전해조(10);와, 상기 전해조(10)의 내부에 장치되어, 배터리의 (+)전기가 인가되는 (+)전극판(21)과, 배터리의 (-)전기가 인가되는 (-)전극판(22)과, 상기 (+)전극판(21)과 (-)전극판(22) 사이에 형성되는 다수의 전극판(23)을 포함하여 구성되는 다수의 전극부(20);를 포함하는 자동차용 브라운가스 발생기에 있어서,
고무판(110)과, 전극고정용 나사(120)와, 전해액 유통로(130)와, 가스 유통로(140)와, 자동급수시스템(150)과, 가스 이송관로(160)와, 히팅시스템(170)과, 냉각장치(180)와, 케이스(190)와, 컨트롤박스(210)를 더 포함하고 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고무판(110)은 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에 위치하여, 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23)이 서로 소정의 간격이 유지되도록 운행되는 자동차의 흔들림이나 상기 전극판들(21,22,23)이 서로 당기는 힘에도 서로 접촉되지 않고 견고히 고정되도록 한다.
또한, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 고무판(110) 중심에는 관통된 구멍(111)이 형성되는데, 이로 인해 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에는 밀폐된 공간부(112)가 연속하여 형성된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전극고정용 나사(120)는 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22)과, 전극판(23) 및 고무판(110) 사이를 관통하면서 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22)과, 전극판(23) 및 고무판(110)을 결합하고 위치를 고정하는 절연체(121)가 피복되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)에 사용되는 전극고정용 나사(120)는 14개로 형성되나 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전해액 유통로(130)는 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 각각의 하부에 관통 형성되며, 상기 고무판(110)에 관통된 구멍(111)으로 인해 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에 형성되는 다수의 공간부(112)가 상호 연통되게 하여, 다수의 공간부(112) 내부에 전해액이 유통되되도록 형성된다.
즉, 상기와 같이 전해액이 상기 공간부(112) 내부에 수용되는 구조로 인해서 상기 전해조(10)의 상부는 개방되는 구조를 가질 수 있으며, 후설될 상기 냉각장치(210)가 노출된 전극부(20)가 수용된 전해조(10)를 효율적으로 강제냉각할 수 있어, 상기 다수의 전극부(20)에 의해서 전해조(10)가 과열되면, 전기 특성상 상기 전극부(20)에서는 전력을 과도하게 끌어당기는 과전압으로 인한 배터리의 방전 및 전기 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가스 유통로(140)는 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 각각의 상부에 관통 형성되며, 상기 고무판(110)에 관통된 구멍(111)으로 인해 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에 형성되는 다수의 공간부(112)가 상호 연통되게 하여, 전해액을 전기분해하여 발생하는 브라운가스가 유통되도록 형성된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 자동급수시스템(150)은 상기 다수의 공간부(112)에 수용된 전해액이 소모되는 만큼 보충수(1)를 상기 공간부(112)로 자동공급 되도록 하는 것으로,
상기 전해조(10)의 상부에 위치되며, 내부에 보충수(1)가 수용되는 공간을 가지며, 상부에는 내부 공간의 개폐를 결정하는 덮개(151a)가 형성되는 보충수 탱크(151)와, 일단은 상기 보충수 탱크(151)의 하부에 결합되며, 타단은 전해액 유통로(130)의 일단과 결합되어 상기 보충수 탱크(151)와 공간부(112)가 서로 연통되게 연결하여 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)가 상기 공간부(112)로 공급되도록 하는 제1관로(152)와, 상기 보충수 탱크(151)의 하부에 위치되며, 상기 보충수 탱크(151)에 수용되는 보충수(1)의 갈수위를 결정하는 수위측정센서(153)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 자동급수시스템(150)의 작동원리를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전극부(20)에서 상기 공간부(112)에 수용된 전해액을 전기분해하여 브라운가스를 생성하고, 생성된 브라운가스를 자동차의 흡기장치로 공급하는 과정에서 소모된 전해액만큼 상기 공간부(112)로 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)가 수위차이에 의해서 상기 제1관로(152)로 유통되어 자동으로 공급되도록 한다.
여기서, 상기 보충수 탱크(151)로부터 상기 공간부(112)로의 보충수(1) 공급은, 상기 보충수 탱크(151)와 공간부(112)의 높이차이로 인해서 자유낙하 되어 자연적으로 상기 공간부(112)로 공급되는 구조이므로, 보충수(1)를 원활하게 공급하기 위한 별도 장치(펌프 등)의 소요가 없어 완제품의 부피가 작아 설치공간의 제약이 적을 뿐만 아니라, 불필요한 에너지 소모를 방지하여 에너지 사용효율성이 우수한 장치를 제공할 수 있다.
또한, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)가 소모되어 수위가 상기 보충수 탱크(1)의 하부에 위치되는 수위측정센서(153)에 감지되면, 운전자에게 이를 통보하여 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 보충수 탱크(151)에 보충수(1)를 보충하도록 한다. 이때, 운전자에게 통보하는 수단으로는 경보등이나 경보음을 통하여 통보하도록 함이 바람직하다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가스 이송관로(160)는 상기 가스 유통로(140)의 일단과 결합되어, 유입되는 브라운가스를 이송시켜 자동차의 흡기장치로 이송되도록 하는 것으로,
일단은 상기 보충수 탱크(151)의 하부에 결합되며, 타단은 가스 유통로(140)의 일단과 결합되어 상기 보충수 탱크(151)와 상기 가스 유통로(140)가 서로 연통되게 연결하여 상기 가스 유통로(140)에서 유통되는 브라운가스가 상기 보충수 탱크(151)로 공급되도록 하는 제2관로(161)와, 일단은 상기 보충수 탱크(151)의 상부에 결합되며, 타단은 자동차의 흡기장치와 결합되어 상기 제2관로(161)를 통해 공급되는 브라운가스를 상기 흡기장치로 공급되도록 하는 제3관로(162)를 포함하여 구성된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 다수의 공간부(112)에 수용되는 전해액이 전기분해되어 브라운가스가 생성되면, 상기 브라운가스는 상기 가스 유통로(140)로 유통되며, 상기 가스 유통로(140)로 유통되는 브라운가스는 상기 가스 유통로(140)와 연통되는 제2관로(161)를 통해 이송되어 상기 보충수 탱크(151)로 유입되며, 유입된 브라운가스는 제3관로(162)를 통해 자동차의 흡기장치로 공급된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 히팅시스템(170)은 상기 자동급수시스템(150)에 설치되며 상기 자동급수시스템(150)에서 사용되는 보충수(1)가 외부의 낮은 온도에 결빙되는 것을 방지하고, 상기 공간부(112)로 공급되는 보충수(1)를 소정의 온도로 예열하여 공급되도록 하는 것으로,
상기 보충수 탱크(151)의 외측 하부에 설치되어 상기 보충수 탱크(151) 내부에 수용된 보충수(1)의 온도를 측정하는 온도측정센서(171)와, 상기 온도측정센서(171)에 의해서 작동되는 것으로, 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)가 외부의 낮은 온도에 의해서 결빙되는 경우와, 자동차의 운행이 시작되어 상기 보충수 탱크(151)에서 상기 전해조(10)의 공간부(112)로 보충수(1)가 34℃ 내지 36℃의 온도로 예열되도록 작동하는 것으로, 상기 전해조(10)의 외측면에 설치되는 히터(172)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 히터(172)는 상기 공간부(112) 및 상기 보충수 탱크(151)에 수용되는 보충수(1)가 결빙되는 경우에 작동되는 것으로 상기 온도측정센서(171)에 의해서 보충수(1)의 온도가 2℃이하로 감지되면 상기 히터(172)가 작동되며, 특히 상기 히터(172)는 자동차의 운행이 시작되면 상기 공간부(112)에 수용된 전해액을 효율적인 전기분해가 이루어지는 34℃ 내지 36℃의 온도로 유지함으로, 브라운가스 발생효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 보충수 탱크(151)와 공간부(112)는 상기 제1관로(152) 및 제2관로(161)를 통해서 상호 연통되어 내부에 수용된 보충수(1)가 순환되는 구조를 가진다. 즉, 상기 제2관로(161)를 통해서 상기 공간부(112)에서 생성된 브라운가스가 상기 보충수 탱크(151)로 공급되고, 상기 공간부(112)에서 브라운가스 생성을 위해 소모된 전해액만큼 상기 제1관로(152)를 통해서 상기 보충수 탱크(151)에서 상기 공간부(112)로 보충수(1)가 공급되며, 이러한 공급순환이 연속으로 이루어지므로 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)의 온도와 상기 공간부(112)에 수용된 전해액의 온도가 동일하게 유지된다.
그러므로, 상기 공간부(112)의 전해액을 가열하는 상기 히터(172)가 상기 전해조(10)에 설치되고, 상기 히터(172)를 제어하는 상기 온도측정센서(171)가 상기 보충수 탱크(151)에 위치하더라도 상기 온도측정센서(171)를 통해서 상기 공간부(112)에 수용된 전해액의 온도를 원활히 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)의 히터(172)는 상기 전해조(10)의 양측에 각각 위치하여 총 2개가 형성되나 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉각장치(180)는 상기 공간부(112)로 공급되는 보충수(1) 및 전해조(10)가 과열시 소정의 온도로 냉각하도록 하는 것으로,
상기 보충수 탱크(151)에 설치되는 온도측정센서(171)에 의해서 작동되며, 상기 보충수 탱크(152)에 수용된 보충수(1)가 과열되어 36℃를 초과하면 작동되도록 상기 전해조(10)의 상부에 위치하는 제1팬(181)과, 상기 보충수 탱크(151)의 상부에 위치하는 제2팬(182)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 전극부(20) 사이사이 위치되는 구멍(111)을 갖는 고무판(110)의 구조로 인해, 전해액이 수용되는 공간부(112)가 자연적으로 형성됨으로, 상기 전극부(20)를 수용하는 전해조(10)의 상부는 개방되는 구조를 가질 수 있으며, 이로 인해 상기 냉각장치(180)는 노출된 전극부(20)가 수용된 전해조(10)를 효율적으로 냉각할 수 있어, 상기 다수의 전극부(20)에 의해서 전해조(10)가 과열되면, 전기 특성상 상기 전극부(20)에서는 전력을 과도하게 끌어당기는 과전압으로 인한 배터리의 방전 및 전기 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
즉, 상기 히팅시스템(170)의 히터(172)와 상기 냉각장치(180)는 서로 연동되어 작동되는 것으로, 자동차의 운행이 시작되면 상기 온도측정센서(171)의 감지하에 상기 히터(172)가 작동되어 상기 보충수 탱크(151)에 수용되는 보충수(1)의 온도를 34℃ 내지 36℃로 예열하고, 보충수(1)가 과열되어 36℃를 초과하게 되면 상기 냉각장치(180)가 작동되어 과열된 온도를 냉각하여 34℃ 내지 36℃로 유지하도록 작동된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(190)는 상기의 구성요소가 내부에 수용되며, 외부의 충격으로부터 상기 구성요소를 보호하도록 한다.
여기서, 상기 케이스(190)의 외부에는 통풍을 위한 통풍구멍(191)이 형성됨은 물론이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤박스(210)는 상기 자동급수시스템(150)과, 히팅시스템(170)과, 냉각장치(180)와, 다수의 전극부(20)로 인가되는 전력량을 자동차 시동의 온-오프 및 자동차 운행중의 rpm에 따라 제어하는 것으로,
자동차의 시동이 켜지면 상기 전극부(20)로 배터리의 전원이 인가되도록 하고, 자동차가 운행되어 rpm이 0을 초과하고 1000 이하인 저속으로 유지시 상기 전극부(20)로 10A(암페어) 내지 15A의 전류가 인가되고, 자동차의 rpm이 1000을 초과하고 2000 이하인 중속으로 유지시 상기 전극부(20)로 15A 내지 20A의 전류가 인가되고, 자동차의 rpm이 2000을 초과하는 고속을 유지시 상기 전극부(20)로 20A 내지 25A의 전류가 인가되도록 하여, 자동차의 rpm의 변화에 대응하여 엔진에서 요구되는 적절한 양의 브라운가스가 공급되도록 전극부(20)에 인가되는 전류량을 제어하여 브라운가스 발생기의 효율이 극대화되도록 제어한다.
여기서, 상기 자동차의 rpm으로 구분되는 저속, 중속, 고속의 운행속도는 통상적으로 40㎞/h 이하, 41㎞/h를 초과하고 60 ㎞/h 이하, 61㎞/h를 초과하는 속도를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)의 컨트롤박스(210)는 운전석의 계기판에 부착 설치하여 운전자가 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)의 작동현황을 용이하게 식별할 수 있도록 형성하나, 이러한 위치에 한정 설치하여 사용하는 것은 물론 아니다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)는 본 출원인에 의해서 선 출원된 종래의 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(미도시)에 비해, 본 발명은 상기 자동급수시스템(150) 및 히팅시스템(170)의 구조를 간단히 구성하고, 이러한 시스템(150,170)이 원활히 작동되도록 제어하는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 상기 시스템(150,170)을 원활히 작동시키는데 소모되는 전력을 매우 절감할 뿐만 아니라 완제품의 크기를 절감하여 설치공간의 제약이 심한 자동차에 용이한 설치가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 자동급수시스템(150) 및 히팅시스템(170)에 사용되는 각종 센서의 구성을 최소화함으로, 종래의 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치에서 종종 발생한 센서의 오작동으로 인한 문제점을 절감하여 장치의 정상적인 작동을 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 도 1과 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가스 이송관로(160) 상에 위치하여 유입되는 브라운가스 내에 존재하는 전해질을 제거하여 공급되도록 하는 카본필터(220)를 더 포함하여, 상기 전해조(10)에서 생성되는 브라운가스 내에 포함되어 있는 전해질을 완벽히 제거한 후, 엔진으로 공급하도록 하여 전해질에 의한 엔진의 부식을 방지하여 엔진의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 보충수 탱크(151) 내부에 설치되어 상기 보충수 탱크(151) 내부의 압력을 측정하여 상기 보충수 탱크(151)의 이상압력을 방지하는 압력센서(231)와, 상기 보충수 탱크(151)에 설치되는 것으로, 상기 보충수 탱크(151) 내부가 일정압력 이상으로 상승하면, 내부 압력에 의해서 상기 보충수 탱크(151)에서 분리되어 상기 보충수 탱크(151) 내부를 개방시켜 상기 보충수 탱크(151) 내부의 압력이 해소되도록 하는 압력방지팩(232)으로 구성되는 압력방지부(230)를 더 포함하여, 상기 보충수 탱크(151) 내부가 일정압력 이상으로 상승하는 경우에 용이한 압력 해소가 가능하도록 하여 장치의 안정성을 확보하도록 하는 효과가 있다.
즉, 상기 보충수 탱크(151) 내부 압력이 상승하여 3기압에 도달하면 상기 압력센서(231)에서 감지하여 상기 컨트롤박스(210)의 제어를 통해서 장치의 작동을 중지시키고,
상기 보충수 탱크(151) 내부 압력이 3기압을 초과하여 계속 상승하면, 내부 압력에 의해서 상기 압력방지팩(232)이 상기 보충수 탱크(151)에서 분리되어 상기 보충수 탱크(151)가 개방되도록 함으로, 상기 보충수 탱크(151) 내부의 이상압력이 용이하게 해소되어 압력으로 인해 상기 보충수 탱크(151)가 폭발할 수 있는 안전사고를 미연에 예방할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 전기를 동력원으로 작동되는 상기 전극부(20), 자동급수시스템(150), 히팅시스템(170), 냉각장치(180) 및 컨트롤박스(210)에 작동 전원을 공급할 수 있는 보조전원부(240)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 전극부(20), 자동급수시스템(150), 히팅시스템(170), 냉각장치(180) 및 컨트롤박스(210)는 차량의 배터리에서 공급되는 전원을 통해서 작동되나, 상기 배터리의 방전이나 고장 등의 이유로 공급 전원이 차단되는 경우에는 상기 보조전원부(240)를 통하여 전원이 공급되도록 함으로, 장치의 안정적인 작동을 유도할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)의 보조전원부(240)는 12V 배터리로 구성되나, 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치(100)는 다음과 같이 동작한다.
먼저, 자동차의 운행을 위해 시동을 켜면 컨트롤박스(210)의 제어에 의해서 전극부(20)로 전원이 인가되며, 자동차의 운행이 시작되면 공간부(112)에 수용되는 전해액은 전기분해되고, 이때 생성되는 브라운가스는 가스 이송관로(160)를 통하여 엔진으로 공급하게 된다.
이때, 공급되는 브라운가스는 보충수 탱크(151)와, 카본필터(220)를 통과하게 되는데, 이때 상기 카본필터(220)를 통해서 브라운가스 내에 잔존하는 전해질이 완벽히 제거되어 엔진으로 공급되도록 한다.
그런 후, 자동차의 rpm이 증가하게 되면, 증가하는 rpm에 대응하여 엔진에서 요구되는 적절한 양의 브라운가스가 공급되도록 순차적으로 전극부(20)에 인가되는 전류량을 컨트롤박스(210)를 통하여 제어하여 브라운가스 발생기의 효율을 극대화하도록 한다.
여기서, 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)는 히팅시스템(170)에 의해서 34℃ 내지 36℃로 예열되어 공간부(112)로 공급되도록 하되, 36℃를 초과하여 과열되면 냉각장치(180)를 통하여 36℃이하로 냉각되도록 한다.
그런 후, 자동차의 운행이 중단되고, 시동이 꺼지면 상기 전극부(20)로 인가되는 전원이 차단되어 장치의 작동 역시 중단된다.
또한, 운행중에 상기 보충수 탱크(151)에 브라운가스가 과잉 공급되어 이상압력이 발생하여 압력측정센서(231)에서 이를 감지하면, 상기 컨트롤박스(210)는 장치의 작동을 중단하여 브라운가스의 생성 및 공급이 중지되도록 하며, 이때 상기 보충수 탱크(151)의 내부압력이 계속하여 증감되면 상기 보충수 탱크(151)에 설치된 압력방지팩(232)이 압력으로 인해 자연적으로 분리되어 상기 보충수 탱크(151)를 개방함으로, 상기 보충수 탱크(151)가 이상압력으로 인해 폭발할 수 있는 대형사고를 미연에 예방하도록 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
1. 보충수 10. 전해조
20. 전극부 21. (+)전극판
22. (-)전극판 23. 전극판
100. 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
110. 고무판 111. 구멍
112. 공간부 120. 전극고정용 나사
121. 절연체 130. 전해액 유통로
140. 가스 유통로 150. 자동급수시스템
151. 보충수 탱크 151a. 덮개
152. 제1관로 153. 수위측정센서
160. 가스 이송관로
161. 제2관로 162. 제3관로
170. 히팅시스템 171. 온도측정센서
172. 히터 180. 냉각장치
181. 제1팬 182. 제2팬
190. 케이스 191. 통풍구멍
210. 컨트롤박스 220. 카본필터
230. 압력방지부 231. 압력측정센서
232. 압력방지팩 240. 보조전원부

Claims (9)

  1. 자동차 배터리 전원을 이용하여 물을 전기분해하고, 이때 발생하는 브라운가스를 자동차의 흡기장치를 통해 엔진의 실린더 속으로 투입함으로써 연소효율을 증대시키고 엔진출력을 높여주도록 내부에 전해액이 수용되는 전해조(10);와,
    상기 전해조(10)의 내부에 장치되어, 배터리의 (+)전기가 인가되는 (+)전극판(21)과, 배터리의 (-)전기가 인가되는 (-)전극판(22)과, 상기 (+)전극판(21)과 (-)전극판(22) 사이에 형성되는 다수의 전극판(23)을 포함하여 구성되는 다수의 전극부(20);를 포함하는 자동차용 브라운가스 발생기에 있어서,
    상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에 위치하여, 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23)이 서로 소정의 간격이 유지되도록 하되, 내부는 관통된 구멍(111)이 형성되는 고무판(110);
    상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22)과, 전극판(23) 및 고무판(110) 사이를 관통하면서 상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22)과, 전극판(23) 및 고무판(110)을 결합하고 위치를 고정하는 절연체(121)가 피복된 전극고정용 나사(120);
    상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 각각의 하부에 관통 형성되며, 상기 고무판(110)에 관통된 구멍(111)으로 인해 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에 형성되는 다수의 공간부(112)가 상호 연통되게 하여, 다수의 공간부(112) 내부에 전해액이 유통되게 하는 전해액 유통로(130);
    상기 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 각각의 상부에 관통 형성되며, 상기 고무판(110)에 관통된 구멍(111)으로 인해 (+)전극판(21)과, (-)전극판(22) 및 전극판(23) 사이사이에 형성되는 다수의 공간부(112)가 상호 연통되게 하여, 전해액을 전기분해하여 발생하는 브라운가스가 유통되게 하는 가스 유통로(140);
    상기 다수의 공간부(112)에 수용된 전해액이 소모되는 만큼 보충수(1)를 상기 공간부(112)로 자동공급 되도록 하는 자동급수시스템(150);
    상기 가스 유통로(140)의 일단과 결합되어, 유입되는 브라운가스를 이송시켜 자동차의 흡기장치로 이송되도록 하는 가스 이송관로(160);
    상기 자동급수시스템(150)에 설치되며 상기 자동급수시스템(150)에서 사용되는 보충수(1)가 외부의 낮은 온도에 결빙되는 것을 방지하고, 상기 공간부(112)로 공급되는 보충수(1)를 소정의 온도로 예열하여 공급되도록 하는 히팅시스템(170);
    상기 공간부(112)로 공급되는 보충수(1) 및 전해조(10)가 과열시 소정의 온도로 냉각하도록 하는 냉각장치(180);
    상기의 구성요소가 내부에 수용되며, 외부의 충격으로부터 상기 구성요소를 보호하는 케이스(190); 및
    상기 자동급수시스템(150)과, 히팅시스템(170)과, 냉각장치(180)와, 다수의 전극부(20)로 인가되는 전력량을 자동차 시동의 온-오프 및 자동차 운행중의 알피엠(rpm)에 따라 제어하는 컨트롤박스(210);를 포함하여 구성되되,
    상기와 같이 전극부(20) 사이사이 위치되는 구멍(111)을 갖는 고무판(110)의 구조로 인해, 전해액이 수용되는 공간부(112)가 형성됨으로, 상기 전극부(20)를 수용하는 전해조(10)의 상부는 개방되어 상기 냉각장치(180)를 통해서 전해조(10)를 효율적으로 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동급수시스템(150)은,
    상기 전해조(10)의 상부에 위치되며, 내부에 보충수(1)가 수용되는 공간을 가지며, 상부에는 내부 공간의 개폐를 결정하는 덮개(151a)가 형성되는 보충수 탱크(151)와,
    일단은 상기 보충수 탱크(151)의 하부에 결합되며, 타단은 전해액 유통로(130)의 일단과 결합되어 상기 보충수 탱크(151)와 공간부(112)가 서로 연통되게 연결하여 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)가 상기 공간부(112)로 공급되도록 하는 제1관로(152)와,
    상기 보충수 탱크(151)의 하부에 위치되며, 상기 보충수 탱크에 수용되는 보충수의 갈수위를 결정하는 수위측정센서(153)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 이송관로(160)는,
    일단은 상기 보충수 탱크(151)의 하부에 결합되며, 타단은 가스 유통로(140)의 일단과 결합되어 상기 보충수 탱크(151)와 상기 가스 유통로(140)가 서로 연통되게 연결하여 상기 가스 유통로(140)에서 유통되는 브라운가스가 상기 보충수 탱크(151)로 공급되도록 하는 제2관로(161)와,
    일단은 상기 보충수 탱크(151)의 상부에 결합되며, 타단은 자동차의 흡기장치와 결합되어 상기 제2관로(161)를 통해 공급되는 브라운가스를 상기 흡기장치로 공급되도록 하는 제3관로(162)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 히팅시스템(170)은,
    상기 보충수 탱크(151)의 외측 하부에 설치되어 상기 보충수 탱크(151) 내부에 수용된 보충수(1)의 온도를 측정하는 온도측정센서(171)와,
    상기 온도측정센서(171)에 의해서 작동되는 것으로, 상기 보충수 탱크(151)에 수용된 보충수(1)가 외부의 낮은 온도에 의해서 결빙되는 경우와, 자동차의 운행이 시작되어 상기 보충수 탱크(151)에서 상기 전해조(10)의 공간부(112)로 보충수(1)가 34℃ 내지 36℃의 온도로 예열되도록 작동하는 것으로, 상기 전해조(10)의 외측면에 설치되는 히터(172)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각장치(180)는,
    상기 보충수 탱크(151)에 설치되는 온도측정센서(171)에 의해서 작동되며, 상기 보충수 탱크(152)에 수용된 보충수(1)가 과열되어 36℃를 초과하면 작동되도록 상기 전해조(10)의 상부에 위치하는 제1팬(181)과, 상기 보충수 탱크(151)의 상부에 위치하는 제2팬(182)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤박스(210)는,
    자동차의 시동이 켜지면 상기 전극부(20)로 배터리의 전원이 인가되도록 하고, 자동차가 운행되어 알피엠이 0을 초과하고 1000 이하인 저속으로 유지시 상기 전극부(20)로 10A(암페어) 내지 15A의 전류가 인가되고, 자동차의 알피엠이 1000을 초과하고 2000 이하인 중속으로 유지시 상기 전극부(20)로 15A 내지 20A의 전류가 인가되고, 자동차의 알피엠이 2000을 초과하는 고속을 유지시 상기 전극부(20)로 20A 내지 25A의 전류가 인가되도록 하여, 자동차의 알피엠의 변화에 대응하여 엔진에서 요구되는 적절한 양의 브라운가스가 공급되도록 전극부(20)에 인가되는 전류량을 제어하여 브라운가스 발생기의 효율을 극대화하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 이송관로(160) 상에 위치하여 유입되는 브라운가스 내에 존재하는 전해질을 제거하여 공급되도록 하는 카본필터(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보충수 탱크(151) 내부에 설치되어 상기 보충수 탱크(151) 내부의 압력을 측정하여 상기 보충수 탱크(151)의 이상압력을 방지하는 압력센서(231)와,
    상기 보충수 탱크(151)에 설치되는 것으로, 상기 보충수 탱크(151) 내부가 일정압력 이상으로 상승하면, 내부 압력에 의해서 상기 보충수 탱크(151)에서 분리되어 상기 보충수 탱크(151) 내부를 개방시켜 상기 보충수 탱크(151) 내부의 압력이 해소되도록 하는 압력방지팩(232)으로 구성되는 압력방지부(230)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    전기를 동력원으로 작동되는 상기 전극부(20), 자동급수시스템(150), 히팅시스템(170), 냉각장치(180) 및 컨트롤박스(210)에 작동 전원을 공급할 수 있는 보조전원부(240)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치.

KR1020100053537A 2010-06-07 2010-06-07 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치 KR20110133888A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100053537A KR20110133888A (ko) 2010-06-07 2010-06-07 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100053537A KR20110133888A (ko) 2010-06-07 2010-06-07 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110133888A true KR20110133888A (ko) 2011-12-14

Family

ID=45501377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100053537A KR20110133888A (ko) 2010-06-07 2010-06-07 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110133888A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160034786A (ko) * 2014-09-22 2016-03-30 이태형 자동차 내연기관 및 산업용 브라운가스 발생기
KR101977037B1 (ko) 2019-02-25 2019-05-10 주식회사 한동아스콘 자동차용 브라운 가스 발생 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160034786A (ko) * 2014-09-22 2016-03-30 이태형 자동차 내연기관 및 산업용 브라운가스 발생기
KR101977037B1 (ko) 2019-02-25 2019-05-10 주식회사 한동아스콘 자동차용 브라운 가스 발생 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9267468B2 (en) Hydrogen supplemental system for on-demand hydrogen generation for internal combustion engines
US20120055422A1 (en) Hydrogen supplemental system for on-demand hydrogen generation for internal combustion engines
JP5960827B2 (ja) 内燃機関のためにオンデマンドで水素を発生させる水素補給システム
KR20110017323A (ko) 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
US20120247713A1 (en) Method and system for battery temperature control in a hybrid or electric vehicle
CN211666827U (zh) 一种用于产生氢气并将氢气供给到内燃机的系统及其氢生成单元
WO2007101329A1 (en) System and method for hydrogen-assisted cold starting of an engine
US20120073523A1 (en) Hydrogen supplemental system for on-demand hydrogen generation for internal combustion engines
CN202531308U (zh) 燃烧式发动机燃烧辅助装置
KR20110133888A (ko) 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
CN108474324A (zh) 供电设备
US9932891B2 (en) Engine system
KR101414780B1 (ko) 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
KR101165831B1 (ko) 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
KR101165832B1 (ko) 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
KR100960565B1 (ko) 자동차용 브라운가스 발생기의 제어장치
KR101299716B1 (ko) 수소가스를 이용한 친환경 연료 절감장치
CN112550004A (zh) 一种储氢装置及氢能源助力车
KR101154305B1 (ko) 진동 절연성이 향상된 연료전지 자동차
KR200341072Y1 (ko) 차량의 혹한기 시동도움장치 및 유해가스 저감 장치
CN108474125A (zh) 用于产生氢的设备
CN215971896U (zh) 一种固态储氢燃料电池电动三轮车
CN213920694U (zh) 一种储氢装置及氢能源助力车
CN219668464U (zh) 纯电力推动全回转拖轮
KR20120067233A (ko) 차량 배터리의 방전 경고장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee