KR20120064214A - 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진에 관한 것으로, 그 목적은 물분해 장치에서 발생된 수소-산소 혼합기를 엔진의 흡기포트를 통해 공급하여 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명은 물분해 장치에서 발생된 수소-산소 혼합기가 인젝터에 의해 엔진 흡기포트로 직접 공급되어 분사되도록 되어 있다. 또한, 본 발명은 물분해 장치로 공급되는 물이 엔진 배기가스를 이용한 열교환기에 의해 가열되어 공급되도록 되어 있다. 또한, 본 발명은 상기 물분해 장치 및 열교환기가 엔진 점화장치를 제어하는 전자제어부에 의해 연결되어 제어되도록 되어 있다.
본 발명은 물분해 장치에서 발생된 수소-산소 혼합기가 인젝터에 의해 엔진 흡기포트로 직접 공급되어 분사되도록 되어 있다. 또한, 본 발명은 물분해 장치로 공급되는 물이 엔진 배기가스를 이용한 열교환기에 의해 가열되어 공급되도록 되어 있다. 또한, 본 발명은 상기 물분해 장치 및 열교환기가 엔진 점화장치를 제어하는 전자제어부에 의해 연결되어 제어되도록 되어 있다.
Description
본 발명은 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진에 관한 것으로, 물분해 장치를 엔진의 흡기포트에 연결하여 수소-산소 혼합기를 엔진에 공급함으로써, 엔진의 효율을 향상시키고, 배기가스 오염물질을 줄일 수 있는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진에 관한 것이다.
현재 엔진의 연료로 널리 쓰이는 화석연료는 점차적인 고갈과 환경오염 문제로 인하여 이를 대체하기 위한 청정연료의 개발이 활발히 진행되고 있으며 바이오 에탄올, 바이오 디젤, 수소 등을 사용하는 엔진이 개발되고 있다. 이 중에서 수소는 거의 무한정한 부존량과 연료성분에 탄소가 없어서 이산화탄소 배출을 근본적으로 해결할 수 있다는 장점이 있다. 또한 기존의 화석연료에 소량의 수소를 첨가하더라도 수소의 빠른 연소속도와 넓은 가연한계라는 특징으로 인해 엔진 효율을 높일 뿐만 아니라, 불완전 연소로 인한 스모크(Smoke)가 상당히 줄어들며 초희박 연소가 가능하여 질소산화물(NOx)이 상당히 감소된다. 그러나 수소는 생산, 분리, 저장 및 이상 연소 등과 같은 문제로 인하여 다음과 같은 많은 기술적인 어려움이 있다.
(가) 수소의 생산과 분리
수소는 자연 상태에서는 극히 미량이 존재하여 대부분은 인공적으로 제조된다. 수소를 생산하는 대표적인 방법으로는 전기와 같은 에너지를 이용하여 물을 분해하는 방법이 있으나, 분해 효율이 낮다는 단점이 있다. 또한 물분해 방식에서는 일반적으로 수소와 산소가 함께 발생되어 두 기체가 섞이게 되므로, 혼합기체에서 수소만을 다시 분리해내야 한다는 단점이 있다.
(나) 수소의 저장
일반적으로 수소 엔진은 수소 저장 용기, 공급장치 및 엔진으로 구성되어 있다. 그러나 수소의 저장은 수소의 낮은 밀도, 액화점 및 분자량 등의 문제로 인해서 기술적, 경제적 측면에서 많은 문제가 있다. 기존의 저장 방법으로는 초고압 압축가스 상태로의 저장, 액화를 통한 액체 상태로의 저장, 수소저장합금을 이용한 저장 등이 있다. 그러나 모두 수소저장을 위하여 고가의 부가 장비가 필요할 뿐만 아니라, 실질적으로 저장량이 크지 않다는 단점이 있다.
(다) 수소의 이상 연소
수소는 매우 연소가 쉽고 급격하게 일어나는 물질이다. 이러한 특성에 의해서 엔진에서는 연소실에서 흡기포트로의 역화, 연소실내 이상 열원(Hot Spot)에 의한 조기 발화 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 물분해 장치에서 발생된 수소-산소 혼합기를 엔진의 흡기포트를 통해 공급하여 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 대형 저장수단 없이 물분해 장치에서 수소-산소 혼합기를 엔진으로 직접 공급하도록 하여, 수소의 생산 분리 및 저장에 따른 문제점을 해소할 수 있는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고온의 엔진 배기가스의 폐열을 이용한 열교환기에 의해 물분해 장치로 공급되는 물을 가열하여, 물의 전해효율을 향상시킬 수 있는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자제어장치에 의해 물분해 속도, 인젝터의 분사타이밍, 연소실 점화장치의 점화타이밍 등을 조절하여, 엔진상태에 따라 최적의 상태로 물분해장치가 가동될 수 있도록 한 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명은 물분해 장치에서 발생된 수소-산소 혼합기가 인젝터에 의해 엔진 흡기포트로 직접 공급되어 분사된다.
또한, 본 발명은 물분해 장치로 공급되는 물이 엔진 배기가스를 이용한 열교환기에 의해 가열되어 공급된다.
또한, 본 발명은 상기 물분해 장치 및 열교환기가 엔진 점화장치를 제어하는 전자제어부에 의해 연결되어 제어된다.
이와 같이 본 발명은 수소-산소 혼합기를 흡기포트에 의해 엔진으로 공급하여 유해성분의 배출량을 줄이고, 엔진의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기존 수소 엔진의 문제였던 수소의 생산, 분리, 저장의 문제를 물분해 장치와 엔진시스템을 바로 연결하여 해결하였으며, 기존 엔진의 구조 변경 없이 일부 장치의 추가 및 엔진제어 알고리즘의 변경만으로도 디젤엔진, 가스엔진 및 이중연료엔진에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 수소-산소 혼합기를 각 기체로의 분리없이 사용함으로써 분리장치의 설치비용과 부수적 에너지 소모를 제거하였으며, 생산된 수소-산소 혼합기를 바로 엔진에 공급하여 수소의 대량저장에 따른 폭발위험을 회피하였다.
또한, 본 발명은 수소-산소 혼합기를 사용함으로써, 기존보다 더 높은 산소농도를 가진 공기를 사용하게 되므로, 실질적으로 엔진 체적효율이 증가되어 엔진 효율이 높아지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수소-산소 혼합기를 사용함으로써, 빠른 연소속도로 효율을 높이고, 저부하에서 주로 생성되는 스모크를 줄일 수 있을 뿐 만 아니라, 초 희박 연소가 가능하여 적절한 운전조건에서 상당한 질소 산화물의 저감이 가능하다.
또한, 물분해 장치에서 수소 생성시 함께 배출되는 산소를 이용하여 수소-산소 혼합기만을 연소하는 경우, 질소산화물의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 엔진 배기가스의 폐열을 이용하여, 물분해 장치로 공급되는 물을 고온으로 가열하도록 되어 있어, 별도의 장비설치 없이, 내부적 구조에 의해 물의 전해효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 물분해 장치 제어알고리즘을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 의한 엔진운전 알고리즘을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 의한 연료공급에 따른 엔진 운전 알고리즘을 보인 예시도
도 5 는 본 발명의 4행정 디젤엔진에서 적용된 상태를 보인 예시도
도 6 은 본 발명의 가스엔진에 적용된 상태를 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 물분해 장치 제어알고리즘을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 의한 엔진운전 알고리즘을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 의한 연료공급에 따른 엔진 운전 알고리즘을 보인 예시도
도 5 는 본 발명의 4행정 디젤엔진에서 적용된 상태를 보인 예시도
도 6 은 본 발명의 가스엔진에 적용된 상태를 보인 예시도
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 물분해 장치(10)에서 발생된 수소-산소 혼합기(20)가 인젝터(30)에 의해 엔진(100)의 흡기포트(50)로 직접 분사되도록 되어 있다.
또한, 본 발명은 상기 물분해 장치(10)로 공급되는 물이 엔진 배기가스를 이용한 열교환기(60)에 의해 가열되어 공급되도록 되어 있다.
상기 물분해 장치(10)는 물의 분해에 의해 수소-산소 혼합기(20)를 생산하는 것으로, 물분해 장치(10)에서 발생된 수소-산소 혼합기(20)는 압축기(70)에 의해 압축된 후 고압관(80)을 통해 흡기포트(50)에 연결하여 설치된 인젝터(30)를 통해 엔진(100)으로 분사된다.
상기 열교환기(60)는 고온의 엔진 배기가스에 의해 물분해 장치(10)로 공급되는 저온의 물을 고온으로 가열시키는 것으로, 엔진의 배기가스 유입라인(110)과 연결되어 고온의 배기가스가 유입되는 배기가스 유입라인(61)과, 물분해 장치(10)와 연결되고 물이 유입되는 물 유입라인(62)을 포함한다. 즉, 상기 열교환기(60)는 저온의 물이 물 유입라인(62)을 통해 공급된 후, 열교환기(60)내에서 배기가스 유입라인(61)을 통해 유입된 고온의 배기가스와의 열교환에 의해 고온의 물로 되어 물분해 장치(10)로 공급된다.
상기 엔진의 흡기관에는 상황에 따라 엔진(100)에 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 스로틀 밸브(92)가 설치되어 있다. 상기 스로틀 밸브(92)는 전자제어장치(40)에 의해 제어된다.
또한, 상기 엔진의 배기가스라인(110)에는 상황에 따라 고온의 배기가스 일부가 열교환기(60)를 거치지 않고 배출되도록 바이패스 라인(90)이 설치되어 있다. 상기 바이패스 라인(90)에는 전자제어장치(40)에 의해 제어되는 바이패스 밸브(91)가 설치되어 있다.
상기 전자제어장치(40)는 물분해 장치(10), 압축기(70), 인젝터(30), 바이패스 밸브(91), 엔진 점화장치(120) 및 스로틀 밸브(92) 등과 연결되어 이들을 각각 제어한다. 즉, 상기 전자제어장치(40)는 엔진 운전모드에 따라 최적의 상태로 엔진(100)이 가동될 수 있도록, 물분해 장치(10)의 물분해속도, 인젝터의 분사타이밍, 연소실 점화장치의 점화타이밍, 고온 배기가스의 배출경로, 흡기관의 스로틀 밸브(92) 등의 조절에 의해 이루어진다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 수소를 외부에서 따로 공급받지 않고, 물분해 장치(10)의 물분해를 통해 생성된 수소-산소 혼합기(20)를 바로 엔진(100)에 공급하도록 되어 있다. 또한 물분해 효율을 높이기 위해서, 사용되는 물은 고온의 엔진 배기가스가 가지고 있는 폐열을 이용하여 열교환기(60)를 통해서 가열한다.
즉, 물분해 장치(10)에서 생산된 수소-산소 혼합기(20)는 혼합기 탱크(80)를 통해 인젝터(30)에 전달된 후 흡기포트(50)에 분사된다. 이때, 엔진의 운전상태에 따라서 사용되는 수소-산소 혼합기의 양이 달라지는데, 이에 대한 제어는 도 2 에 도시된 바와 같은 알고리즘이 적용된 전자제어장치(40)를 통해서 물분해 장치의 물분해속도, 압축기(70)의 수소-산소 혼합기 저장압력 등의 조절에 의해 이루어진다.
도 2 는 본 발명에 따른 물분해 장치 제어알고리즘을 보인 예시도를 도시한 것으로, 물의 온도가 기화점 이상이면, 프로그램된 물분해량 맵을 이용하여 엔진 상태에 따라 적정 물분해량을 결정하고, 물분해량이 적정량보다 많으면 물분해 장치를 정지시키며, 물분해량이 적정량보다 적으면 물분해 장치를 가동시킨다.
또한, 물분해 장치(10)의 정지시, 압축기 압력맵을 이용하여 엔진상태에 따라 압축기의 적정압력을 결정하고, 혼합기 탱크(80)내 압력이 결정된 적정압력보다 높으면 압축기(70)를 정지시키며, 혼합기 탱크(80)내 압력이 결정된 적정압력보다 낮으면 압축기(70)를 가동시킨다.
이와 같은 물분해 장치(10)의 제어알고리즘에 의해 수소-산소혼합기(20)가 적정량 발생되어 압축기(70)를 거쳐 혼합기 탱크(80)에 일시적으로 저장된다.
물분해는 일반적으로 물의 온도가 높을수록 분해효율이 증가하며 특히 증기상태에서는 급격히 효율이 높아지므로 배기가스를 이용한 열교환기(60)를 통해서 물의 온도가 기화점 이상이 되도록 유지하였다. 또한 과도한 수소-산소 혼합기는 폭발의 위험을, 적은 수소-산소 혼합기는 성능저하의 우려가 있으므로 전자제어장치(40)에 사전에 입력되어 있는 물분해량 맵을 통해서 엔진 운전모드 및 운전상태에 따라서 엔진에 필요한 수소-산소 혼합기의 양을 결정하고, 수소-산소 혼합기의 양이 적정하게 유지될 수 있도록 물분해량을 제어하도록 하였다. 더불어 물분해 장치(10)가 전자제어장치(40)에 의해 제어가 되더라도 물분해 장치(10)의 물분해 속도는 즉각적이지 못하고 다소간의 응답시간이 필요하다. 또 엔진 흡기포트(50)는 물분해 장치(10)에서 생산된 수소-산소 혼합기의 압력보다 높은 압력을 유지하고 있으므로 원활한 수소-산소 혼합기의 분사를 위하여 수소-산소 혼합기를 가압시킬 필요가 있다. 따라서 압축기(70)를 통해서 수소-산소 혼합기를 압축하여 혼합기 탱크(80)에 소량을 일시 저장하였다가 사용할 수 있도록 전자제어장치(40)를 통해서 수소-산소 혼합기가 저장되는 혼합기 탱크(80)의 압력이 일정하게 유지되도록 하였다.
또한, 본 발명은 수소의 이상 연소 문제를 해결하기 위하여, 도 3 과 같은 알고리즘을 통해 전자제어장치(40)가 분사타이밍과 점화타이밍을 조절함으로써 배기가스 저감과 효율 향상을 위하여 엔진이 항상 희박상태로 운전되도록 하고, 이상 연소가 발생하였을 때, 즉각적으로 엔진으로부터 피드백을 받아서 정상 연소로 다시 되돌아오도록 실시간으로 제어되도록 되어 있다.
즉, 도 3 은 본 발명에 의한 엔진 운전 알고리즘을 보인 예시도를 도시한 것으로, 전자제어장치(40)는 프로그램된 분사타이밍 및 분사기간 맵을 이용하여 엔진상태에 따라 적당한 수소-산소 혼합기 분사타이밍 및 분사기간을 결정한다. 또한, 이상 연소발생 유무에 따라 수소-산소 혼합기 양을 결정 값의 5% 이내에서 줄여 이상 연소발생을 제거하도록 되어 있다.
수소를 사용하는 엔진의 연소과정에서 큰 문제는 엔진 연소실의 화염이 흡기포트로 진행하는 역화와 압축과정에서 점화가 먼저 시작되는 조기착화이다. 먼저, 역화는 기본적으로 수소의 확산속도 및 화염전파속도가 빠르기 때문에 일어난다. 그러므로 역화를 방지하기 위해서는 수소-산소 혼합기의 양을 줄여서 수소의 농도를 희박하게 함으로써 수소의 확산과 화염전파속도를 늦추는 방법이 효과적이다. 조기착화는 연소실 내 이상 열원에 의해 공급된 에너지가 수소의 점화에너지 보다 높아지는 경우 발생한다. 그러므로 조기착화를 방지하기 위해서는 수소-산소 혼합기의 양을 줄여서 수소의 농도를 희박하게 해야 한다. 이상연소를 막기 위해서 엔진운전모드 및 엔진상태에 따라서 전자제어장치에 프로그램된 맵에 의해서 수소-산소 혼합기 분사타이밍과 분사기간을 제어하도록 한다.
또한, 본 발명은 도 4 와 같은 알고리즘에 의한 제어를 통하여 디젤엔진, 가스엔진, 이중연료엔진 등의 운전에 기존과 같이 화석연료만을 공급하는 방법으로, 또는 추가적으로 화석연료의 공급없이 수소-산소 혼합기만으로, 또는 화석연료에 수소-산소 혼합기를 소량 첨가하는 방법으로도 운전이 가능하도록 되어 있다.
즉, 도 4 는 본 발명에 의한 모드 선택에 따른 엔진 운전 알고리즘을 보인 예시도를 도시한 것으로, 전자제어장치는 수소-산소 혼합기가 연소실로 공급될 경우, 수소-산소 혼합기외 다른 연료가 연소실로 공급되는가를 판단하여, 다른 연료가 공급될 경우, 프로그램된 수소-산소 혼합기 첨가모드에서의 맵을 사용하여, 물분해량, 혼합기 탱크 압력, 분사타이밍, 분사기간 등을 제어한다. 또한, 다른 연료가 공급되지 않을 경우, 수소-산소 혼합기 주 연료모드에서의 맵을 사용하여, 물분해량, 혼합기 탱크 압력, 분사타이밍 및 분사기간 등을 제어한다.
수소를 연료로 사용하는 이유 중의 하나는 기존 엔진에 있어 구조의 큰 변경없이 일부 장치를 추가하고, 제어방법을 수정하는 것만으로 수소를 연료로 사용하도록 할 수 있다는 것이다. 특히 엔진운전에 있어서 부하변동이 작으며, 엔진 단가가 비교적 고가인 발전용 및 선박용 엔진에서는 작은 개조만을 통해서 수소를 연료로 사용할 수 있는 장점이 있다. 도 4에서 제시된 알고리즘은 기존 엔진에 수소를 주 연료로 사용하는 모드, 주 연료로 기존 화석연료를 사용하고 수소를 첨가연료로 사용하는 모드, 주 연료로 기존 화석연료만을 사용하는 모드에 대해서 각각의 제어방식이 전자제어장치에 한꺼번에 프로그램되어 엔진 연료공급장치에서 전달되는 연료종류에 대한 신호에 의해서 적절한 모드로 엔진이 운전되도록 한다. 즉, 하나의 엔진을 이용하여 운전자의 선택에 따라서 수소, 디젤, 천연가스를 모두 사용할 수 있도록 전자제어장치를 장착하는 것이다.
본 발명의 4행정 디젤엔진 및 가스엔진의 적용을 더욱 구체적으로 설명하면,
도 5 는 4행정 디젤엔진에서 적용된 상태를 예시도를 도시한 것으로, 4 행정 디젤엔진(200)에서는 기존에 터보차져(210)로 공기만을 흡입하던 방식에서 수소-산소 혼합기를 인젝터(30)에 의해 흡기포트(50)로 분사하여 엔진 연소실로 같이 공급하도록 하며, 흡입된 수소, 산소, 공기의 혼합기체는 압축되어 디젤 연료가 분사되면 동시에 착화되어 연소된다.
디젤연료와 수소가 동시에 연소되면 수소의 빠른 연소속도와 확산속도에 의해 디젤연료의 국부 고온 부위와 노킹현상이 감소되고 이를 통해 질소산화물의 생성이 억제되어 효율이 향상된다. 또한 저부하에서는 완전연소가 달성됨으로써 스모크가 저감된다.
또한, 수소-산소 혼합기의 공급이 충분한 경우에는 수소-산소 혼합기만으로도 운전이 가능하며 수소의 높은 단열화염 온도에 의해 질소산화물의 생성이 증가하는 것을 방지하기 위해 흡기포트로 공기가 공급되지 않도록 하여 질소가 공급되지 않도록 함으로써 질소산화물의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 수소-산소 혼합기의 공급이 원활하지 않은 경우에는 디젤 연료만의 엔진 운전이 가능하며 이러한 연료의 변경에 따른 운전 조건의 변화는 위에 기재된 바와 같이, 수소-산소 혼합기의 공급 여건에 따라 전자제어장치에 의해 제어된다.
도 6 은 가스엔진에 적용된 상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 가스엔진(300)에 적용되는 경우는 수소 및 산소 혼합기를 가압하여 흡기포트(50)에 설치된 인젝터(30)를 통해 공급한다. 흡기 포트에 분사된 수소와 산소 혼합기는 터보차져(310)로 공급된 공기와 가스연료와 함께 엔진의 연소실로 유입되며, 수소, 산소, 가스 연료, 공기의 혼합기는 연소실에서 압축된 후 점화원(Micro-pilot injection)에 의해 착화된다. 특히, 수소의 빠른 연소속도, 넓은 가연 한계 등의 특징은 일반 가스 연료의 느린 연소속도, 좁은 가연한계를 보완할 수 있으며, 궁극적으로는 엔진 효율이 향상되고 배기가스의 배출도 저감된다.
또한, 수소-산소 혼합기의 공급이 충분한 경우에는 수소-산소 혼합기만으로도 운전이 가능하며 흡기포트로 공기가 공급되지 않도록 하여 질소의 공급을 원천적으로 방지하고 질소산화물이 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한, 가스엔진 역시, 수소-산소 혼합기의 공급 여건에 따라 디젤과 같은 운전 조건의 변화가 가능하다.
상기 도 5 및 도 6 에 도시된 구성은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 개략적으로 도시한 것으로, 도 1 에 도시된 바와 같은 상세한 구성은 생략되어 있다.
상기에서와 같이, 본 발명은 기존 엔진에 큰 구조 변경없이 부가적으로 물분해 장치, 혼합기 탱크, 열교환기, 전자제어장치 등을 추가하는 것으로 구현이 가능하므로 기존의 디젤엔진, 가스엔진, 이중연료엔진 모두에 적용이 가능하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
(10) : 물분해장치 (20) : 수소-산소 혼합기
(30) : 인젝터 (40) : 전자제어장치
(50) : 흡기포트 (60) : 열교환기
(61) : 배기가스 유입라인 (62) : 물 유입라인
(63) : 체크밸브 (70) : 압축기
(80) : 혼합기 탱크 (90) : 바이패스 라인
(100) : 엔진 (110) : 배기가스라인
(120) : 엔진 점화장치 (200) : 4행정 디젤엔진
(210) : 터보차져 (300) : 가스엔진
(310) : 터보차져
(30) : 인젝터 (40) : 전자제어장치
(50) : 흡기포트 (60) : 열교환기
(61) : 배기가스 유입라인 (62) : 물 유입라인
(63) : 체크밸브 (70) : 압축기
(80) : 혼합기 탱크 (90) : 바이패스 라인
(100) : 엔진 (110) : 배기가스라인
(120) : 엔진 점화장치 (200) : 4행정 디젤엔진
(210) : 터보차져 (300) : 가스엔진
(310) : 터보차져
Claims (7)
- 물분해 장치에서 발생된 수소-산소 혼합기가 인젝터에 의해 엔진 흡기포트로 직접 분사되도록 구성된 것을 특징을 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
- 청구항 1 에 있어서;
물분해 장치에 의해 발생된 수소-산소 혼합기는 압축기에 의해 혼합기 탱크로 소량 고압상태로 저장된 후, 흡기포트에 설치된 인젝터를 통해 엔진으로 분사되는 것을 특징으로 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
- 청구항 2 에 있어서;
상기 물분해 장치, 압축기, 인젝터는 엔진 점화장치를 제어하는 전자제어장치에 의해 연결 제어되어, 물분해 장치의 물분해속도, 인젝터의 분사타이밍, 연소실 점화장치의 점화타이밍이 조절되는 것을 특징으로 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
- 청구항 1 에 있어서;
상기 물분해 장치로 공급되는 물은 엔진 배기가스를 이용한 열교환기에 의해 가열되어 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
- 청구항 1 에 있어서;
상기 열교환기는 엔진의 배기가스라인과 연결되어 고온의 배기가스가 유입되는 배기가스라인과, 물분해 장치와 연결되고 물이 유입되는 물유입라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
- 청구항 5 에 있어서;
상기 엔진의 배기가스라인에는 고온의 배기가스 일부가 열교환기를 거치지 않고 배출되도록 바이패스 라인이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서;
상기 엔진은 디젤엔진 또는 가스엔진 또는 이중연료엔진인 것을 특징으로 하는 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100125338A KR20120064214A (ko) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020100125338A KR20120064214A (ko) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120064214A true KR20120064214A (ko) | 2012-06-19 |
Family
ID=46684366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100125338A KR20120064214A (ko) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20120064214A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160109370A (ko) * | 2015-03-11 | 2016-09-21 | 이명재 | 전기분해를 이용한 연료공급장치 |
| KR20180058264A (ko) * | 2016-11-23 | 2018-06-01 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 터보차저의 압축흡기 냉각시스템 |
| CN114659080A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-24 | 大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司 | 一种火电厂的蒸汽循环设备 |
-
2010
- 2010-12-09 KR KR1020100125338A patent/KR20120064214A/ko not_active Application Discontinuation
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