KR20130026943A - Combustion system for internal combusition enginge - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A combustion system for an internal combustion engine is provided to generate water gas or brown gas by using waste heat of combustion gas generated in an engine body and to supply the gases to a combustion chamber so that a configuration of the device is simple. CONSTITUTION: A combustion system for an internal combustion engine comprises a water supply unit(130), a first heating unit, and a gas supplying unit. The water supplying unit supplies water heated by forming water gas and brown gas. The first heating unit is installed in an exhaust manifold where the combustion gas exhausted from an engine body(110) passes through. The gas supplying unit is connected to the first heating unit and the engine body or the intake manifold, thereby supplying the water gas or brown gas generated in the first heating unit to the engine body or the intake manifold. [Reference numerals] (110) Engine body; (131) Water tank

Description

내연기관용 연소시스템 {Combustion system for internal combusition enginge}Combustion system for internal combustion engines {Combustion system for internal combusition enginge}

본 발명은 내연기관용 연소시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진에서 발생하는 연소가스의 폐열을 이용해 브라운가스 또는 워터가스를 생성하고 이를 엔진으로 공급하여 엔진의 구동효율을 상승시키는 내연기관용 연소시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion system for an internal combustion engine, and more particularly, to a combustion system for an internal combustion engine that generates brown gas or water gas by using waste heat of combustion gas generated in an engine and supplies it to the engine to increase driving efficiency of the engine. It is about.

최근 들어 환경과의 조화를 외면한 채 무분별하게 자연을 개발한 결과, 자연환경이 심각하게 오염되고 있으며, 대기오염의 경우 동·식물의 생존에 있어 막대한 피해를 주어 생태계를 위협할 뿐만 아니라 인류의 건강까지도 심각하게 위협하고 있는 실정이며, 특히 대기오염으로 인한 피해, 즉 아황산가스의 경우는 산성비의 생성원인이 되고, 질소화합물의 대기배출은 각종 성인병과, 암, 불치병 등의 주된 원인이 되고 있지만 자동차 엔진의 배기가스나 일반 산업현장 등지에서 배출되는 상기 유해공기의 배출량은 해마다 증가하고 있는 추세이며, 환경 호르몬 등과 같이 인체에 유해한 물질의 함유로 인해 국민들의 건강을 심각하게 위협하고 있는 실정이다.In recent years, as a result of indiscriminate development of nature without neglecting harmony with the environment, the natural environment is seriously polluted, and air pollution causes enormous damage to the survival of animals and plants. The situation is seriously threatening. In particular, damage caused by air pollution, that is, sulfur dioxide, is the cause of acid rain, and air emissions of nitrogen compounds are the main causes of various adult diseases, cancer, and incurable diseases. The emissions of the harmful air emitted from engine exhaust gas or general industrial sites are increasing year by year, and the situation of serious health threats to the health of people due to the inclusion of substances harmful to the human body, such as environmental hormones.

배기가스에 의한 환경오염의 원인 중 하나는 자동차나 선박, 중장비 등의 구동에 사용되는 내연기관 엔진이다.One of the causes of environmental pollution by exhaust gas is an internal combustion engine used to drive automobiles, ships and heavy equipment.

내연기관 엔진은 주로 연료와 공기가 혼입되는 실린더 내부에서 폭발이 일어나면 이 폭발력에 의해 피스톤이 승하강을 반복하고, 커넥팅로드를 통해 피스톤과 연결되어 있는 크랭크축이 이 힘을 회전력으로 변환하여 동력원으로 사용할 수 있도록 동력을 공급하도록 구성되어 있다.In internal combustion engines, when an explosion occurs mainly in a cylinder where fuel and air are mixed, the piston repeatedly moves up and down by this explosion force, and the crankshaft connected to the piston through the connecting rod converts this force into a rotational power source. It is configured to provide power for use.

내연기관은 가스 또는 유류연료와 같은 화석연료를 이용하는 경우가 많기 때문에 환경오염과, 지구 온난화의 원인이 되고 있다.Since internal combustion engines often use fossil fuels such as gas or oil fuels, they cause environmental pollution and global warming.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 최근 물을 분해하여 형성한 워터가스를 이용하는 방법이 많이 개발되고 있다.As a method for solving this problem, many methods of using water gas formed by decomposing water have been recently developed.

국내 등록특허 10-0822733호 또는 국내 공개특허 10-2008-0090566호 등에는 엔진에 워터가스를 공급함으로써 연소효율을 극대화하여 연료 사용량을 절감할 수 있는 장치들이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-0822733 or Korean Patent Publication No. 10-2008-0090566 discloses a device that can reduce the fuel consumption by maximizing the combustion efficiency by supplying water gas to the engine.

그런데 종래의 워터가스를 공급하는 장치들은 모두 물을 전기분해하여 워터가스를 생성하는 구조를 채용하고 있기 때문에 이러한 방법을 이용하기 위해서는 차량이나 선박 또는 중장비 등의 구조체 내에 물을 전기분해하기 위한 별도의 전기분해 장치를 탑재해야 하므로 그 구조가 복잡하고, 이러한 전기분해장치를 제작하는데 따른 제작비용의 상승과 같은 문제점이 있었다.However, since all devices supplying water gas have a structure of generating water gas by electrolyzing water, in order to use this method, a separate device for electrolyzing water in a structure such as a vehicle, a ship, or heavy equipment is used. Since the electrolysis device must be mounted, the structure thereof is complicated, and there is a problem such as an increase in manufacturing cost due to manufacturing such an electrolysis device.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 종래와는 달리 내연기관의 구동 중 발생하는 연소가스의 폐열을 이용해 워터가스 또는 브라운가스를 생성함으로써 구조가 간단하고 워터가스 또는 브라운가스에 의해 내연기관의 구동효율이 극대화될 수 있는 내연기관용 연소시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, unlike the prior art by using the waste heat of the combustion gas generated during the operation of the internal combustion engine to generate water gas or brown gas, the structure is simple and the internal combustion by water gas or brown gas The purpose is to provide a combustion system for an internal combustion engine that can maximize the driving efficiency of the engine.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 복수개의 연소실이 마련되어 있으며, 상기 연소실 내로 연료 및 공기를 공급하는 연료공급라인 및 흡기매니폴드와 연결되는 엔진본체를 포함하는 내연기관의 연소시스템에 있어서, 워터가스 또는 브라운가스의 형성을 위해 가열되는 가열대상 물을 공급하는 물 공급부와, 상기 엔진본체에서 배기되는 연소가스가 통과하는 배기매니폴드에 설치되며 상기 물 공급부에서 공급되는 물을 브라운가스 또는 워터가스가 생성되도록 가열하기 위해 상기 연소가스의 폐열을 이용해 가열하는 제1 가열부와, 상기 제1 가열부에서 생성된 워터가스 또는 브라운가스를 상기 엔진본체 또는 상기 흡기매니폴드로 공급하도록 상기 제1 가열부와 상기 엔진본체 또는 흡기매니폴드에 연결되는 가스공급부를 구비한다.The present invention for achieving the above object is provided with a plurality of combustion chambers in the combustion system of the internal combustion engine including a fuel supply line for supplying fuel and air into the combustion chamber and the engine body connected to the intake manifold, The water supply unit for supplying the heating target water heated to form the water gas or brown gas and the exhaust manifold through which the combustion gas exhausted from the engine body passes, and the water supplied from the water supply unit is brown gas or water. The first heating unit for heating by using the waste heat of the combustion gas to heat the gas generated, and the water or brown gas generated in the first heating unit to supply to the engine body or the intake manifold And a gas supply part connected to the heating part and the engine body or the intake manifold.

상기 물공급부로부터 공급된 물이 상기 제1 가열부로 공급되기 전에 예비가열되는 제2 가열부를 더 구비하되, 상기 제2 가열부는 상기 엔진본체의 열을 냉각하도록 상기 엔진본체를 순환하면서 열교환이 이루어지거나 상기 엔진본체의 냉각을 위해 상기 엔진본체를 통과해 순환하는 냉각수와 열교환되어 예비가열될 수 있게 형성되고, 상기 제2 가열부와 상기 가스공급부 사이에 설치되며, 상기 제2 가열부에서 가열된 유체가 통과하는 가열바디와, 상기 가열바디의 내부에 설치되어 상기 가열바디를 통과하는 유체를 전기가열하기 위한 전열부재를 포함하는 제3 가열부를 더 구비하는 것이 바람직하다.A second heating unit is further provided to be preheated before the water supplied from the water supply unit is supplied to the first heating unit, wherein the second heating unit performs heat exchange while circulating the engine body to cool the heat of the engine body. It is formed to be heat-exchanged with the cooling water circulating through the engine body for pre-heating to cool the engine body, is installed between the second heating unit and the gas supply unit, the fluid heated in the second heating unit It is preferable to further include a third heating unit including a heating body for passing through, and a heat transfer member installed in the heating body to electrically heat the fluid passing through the heating body.

상기 가스공급부는 상기 제3 가열부를 통과한 워터가스 또는 브라운가스를 포집하는 포집탱크와, 상기 포집탱크의 내부 압력이 일정크기 이상이 되도록 유지시키기 위한 압력밸브를 포함하는 내압실린더를 더 구비하며, 상기 제1 가열부는 상기 배기매니폴드의 내부로 인입되어 상기 배기매니폴드의 내부에서 소정길이 코일형태로 연장된 후 상기 배기매니폴드의 외부로 인출되는 코일라인을 포함하거나, 상기 제1 가열부는 상기 배기매니폴드의 외주를 감싸 상기 배기매니폴드를 통과하는 연소가스의 열에 의해 가열이 이루어지는 코일라인을 포함하는 것이 바람직하다.The gas supply unit further includes a pressure tank including a collecting tank for collecting the water gas or the brown gas passing through the third heating unit, and a pressure valve for maintaining the internal pressure of the collecting tank to be equal to or greater than a predetermined size. The first heating unit includes a coil line drawn into the exhaust manifold to extend a predetermined length coil in the exhaust manifold and then drawn out of the exhaust manifold, or the first heating unit is It is preferable to include a coil line which surrounds the outer circumference of the exhaust manifold and is heated by the heat of the combustion gas passing through the exhaust manifold.

본 발명에 따른 내연기관용 연소시스템은 엔진본체에서 발생하는 연소가스의 폐열을 이용해 워터가스 또는 브라운가스를 생성하여 연소실로 공급하기 때문에 장치의 구성이 간단하며, 엔진본체에서의 연소효율이 극대화되어 연료의 소모량이 감소되고 오염물질의 발생이 저감되는 이점이 있다.The combustion system for an internal combustion engine according to the present invention generates a water gas or a brown gas using the waste heat of the combustion gas generated in the engine body and supplies it to the combustion chamber, thereby simplifying the construction of the device and maximizing the combustion efficiency in the engine body. There is an advantage that the consumption of is reduced and the generation of pollutants is reduced.

도 1은 본 발명에 따른 내연기관용 연소시스템의 제1 실시예를 도시한 구조도,
도 2는 도 1의 제1 가열부를 도시한 부분발췌 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 내연기관용 연소시스템의 제2 실시예를 도시한 구조도,
도 4는 도 3의 제1 가열부 및 제3 가열부를 도시한 부분발췌 사시도,
도 5는 도 3의 제3 가열부와 내압실린더를 도시한 분리사시도,
도 6 및 도 7은 내압실린더의 압력밸브의 작동상태를 도시한 단면도이다. 1 is a structural diagram showing a first embodiment of a combustion system for an internal combustion engine according to the present invention;
FIG. 2 is a partial perspective view illustrating the first heating unit of FIG. 1;
3 is a structural diagram showing a second embodiment of a combustion system for an internal combustion engine according to the present invention;
4 is a partial perspective view illustrating the first heating unit and the third heating unit of FIG. 3;
5 is an exploded perspective view illustrating the third heating part and the pressure resistant cylinder of FIG. 3;
6 and 7 are cross-sectional views showing the operating state of the pressure valve of the pressure resistant cylinder.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내연기관용 연소시스템을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the combustion system for an internal combustion engine according to the present invention.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 내연기관용 연소시스템(100)의 제1 실시예가 도시되어 있다.1 and 2 show a first embodiment of a combustion system 100 for an internal combustion engine according to the invention.

본 실시예의 내연기관용 연소시스템(100)은 차량에 설치되는 것으로, 차량용 내연기관은 통상적으로 연료가 공급되고 연소되는 엔진본체(110)와, 상기 엔진본체(110)에서 연료가 폭발하여 연소될 때 엔진본체(110)를 냉각하기 위한 냉각수가 순환하는 냉각수 순환라인(120)과, 상기 냉각수 순환라인(120)에 연결되는 물공급부(130)와, 엔진본체(110)와 연결되어 연소가스가 배출되는 배기매니폴드(140)에 설치되는 상기 제1 가열부(150)와, 엔진본체(110)로 워터가스 또는 브라운가스를 공급하기 위한 가스공급부(160)를 포함한다.The combustion system 100 for the internal combustion engine of the present embodiment is installed in a vehicle, and the internal combustion engine for a vehicle typically includes an engine main body 110 in which fuel is supplied and combusted, and when the fuel is exploded and burned in the engine main body 110. Cooling water circulation line 120 through which the coolant for cooling the engine body 110 circulates, a water supply unit 130 connected to the cooling water circulation line 120, and a combustion gas connected to the engine body 110 to discharge the combustion gas. The first heating unit 150 is installed in the exhaust manifold 140, and a gas supply unit 160 for supplying water gas or brown gas to the engine body 110.

엔진본체(110)는 통상적인 차량용 엔진과 마찬가지로 다수개의 실린더가 형성되어 연소실을 구성하고 있으며, 이 실린더에 공기와 연료가 유입될 수 있도록 연료공급홀과 공기공급홀이 밸브에 의해 개폐 가능하도록 형성되어 있다. 그리고 도시되지는 않았으나, 통상적인 엔진과 마찬가지로 실린더에는 승강 가능하게 피스톤이 설치되어 있으며, 이 피스톤과 연결되는 커넥팅로드를 통해 피스톤의 승강운동을 회전운동으로 변화시키는 크랭크축이 마련되어 있다. The engine body 110 is formed of a combustion chamber by forming a plurality of cylinders as in a typical vehicle engine, and the fuel supply hole and the air supply hole are formed to be opened and closed by a valve so that air and fuel can be introduced into the cylinder. It is. And although not shown, as in a conventional engine, the cylinder is provided with a piston so that it can be lifted, and a crank shaft for changing the lifting movement of the piston into a rotational movement through a connecting rod connected to the piston is provided.

상기 냉각수 순환라인(120)은 엔진본체(110)의 과열 방지를 위해 엔진본체(110)를 통과하는 냉각수의 이동경로를 제공하는 것이며, 일측에 가열된 냉각수의 방열을 위한 라디에이터(121)가 마련되고, 상기 라디에이터(121)로부터 엔진본체(110)로 유입되는 냉각수의 이동 경로를 제공하는 유입라인(122)과, 상기 엔진본체(110)를 통과하면서 가열된 냉각수가 라디에이터(121)로 이동하는 배출라인(123)을 포함한다.The cooling water circulation line 120 is to provide a moving path of the cooling water passing through the engine main body 110 to prevent overheating of the engine main body 110, a radiator 121 is provided on one side for heat radiation of the heated cooling water. And the inlet line 122 providing a movement path of the coolant flowing from the radiator 121 to the engine main body 110 and the cooling water heated while passing through the engine main body 110 to the radiator 121. The discharge line 123 is included.

상기 물 공급부(130)는 냉각수의 유입라인(122)측에 설치된 저수탱크(131)를 포함하는데, 저수탱크(131)에는 소정의 물이 저장되어 있으며, 이 물이 유입라인(122)을 통해 엔진본체(110)를 순환한 뒤 배출라인(123)을 통해 배출된다.The water supply unit 130 includes a water storage tank 131 installed on the inlet line 122 side of the cooling water, the water storage tank 131 is a predetermined water is stored, the water through the inlet line 122 After circulating the engine body 110 is discharged through the discharge line 123.

상기 제1 가열부(150)는 상기 배출라인(123)으로부터 분기되어 연장되는 연결라인(151)과, 연결라인(151)과 연결되고 배기매니폴드(140)의 내부로 삽입되어 코일형태로 연장되는 코일라인(152)을 포함한다.The first heating unit 150 is connected to the connection line 151 branched from the discharge line 123, connected to the connection line 151 and inserted into the exhaust manifold 140 to extend in the form of a coil Coil line 152 is included.

상기 연결라인(151)이 배출라인(123)과 연결되어 있어서 엔진본체(110)를 통과하면서 엔진본체(110)의 열을 냉각하면서 예열된 냉각수 중 일부가 연결라인(151)을 통해 코일라인(152)으로 공급되고, 코일라인(152)은 배기매니폴드(140)의 내부에 소정구간 코일형태로 감겨져 연장되어 있기 때문에 배기매니폴드(140)를 통과하는 연소가스의 폐열에 의해 가열되어 물이 워터가스 또는 브라운가스로 변하게 된다.The connection line 151 is connected to the discharge line 123 so that some of the preheated cooling water passes through the engine body 110 while cooling the heat of the engine body 110 through the connection line 151. 152 is supplied, and the coil line 152 is wound around the inside of the exhaust manifold 140 in a predetermined section coil shape so that it is heated by the waste heat of the combustion gas passing through the exhaust manifold 140 so that the water is heated. It turns into water gas or brown gas.

본 실시예의 가스공급부(360)는 상기 코일라인(152)으로부터 연장되어 엔진본체(110)로 유입되는 공기를 공급하는 공기 흡입매니폴드(111)와 연결된다.The gas supply unit 360 of the present embodiment is connected to the air intake manifold 111 that extends from the coil line 152 to supply air flowing into the engine main body 110.

상기 제1 가열부(150)에서 워터가스 또는 브라운가스가 생성되면 이 가스들이 공기 흡입매니폴드(111)를 통해 엔진본체(110)의 실린더 내부로 유입되어 연소효율을 높여줌으로써 연료 소모량을 절감하고 오염물질의 발생을 최소화할 수 있게 된다.When water gas or brown gas is generated in the first heating unit 150, these gases are introduced into the cylinder of the engine main body 110 through the air intake manifold 111 to increase fuel efficiency, thereby reducing fuel consumption. The generation of contaminants can be minimized.

도 3 내지 도 7에는 내연기관용 연소시스템(200)의 제2 실시예가 도시되어 있다.3 to 7 show a second embodiment of a combustion system 200 for an internal combustion engine.

본 실시예의 내연기관용 연소시스템(200)은 엔진본체(210)와, 물 공급부(220), 제1 가열부(230), 제2 가열부(240) 및 제3 가열부(250)와 가스공급부(260), 냉각수 순환부(270)를 포함한다.The combustion system 200 for an internal combustion engine of this embodiment includes an engine body 210, a water supply unit 220, a first heating unit 230, a second heating unit 240, and a third heating unit 250 and a gas supply unit. 260, a coolant circulation part 270.

상기 엔진본체(210)는 앞선 실시예와 마찬가지로 연료와 공기가 혼입되어 폭발이 이루어지는 연소실을 포함하고 있다.The engine body 210 includes a combustion chamber in which fuel and air are mixed and explode as in the previous embodiment.

상기 냉각수 순환부(270)도 앞선 실시예와 마찬가지로 냉각수가 엔진본체(210)를 냉각시키면서 순환할 수 있도록 엔진본체(210)로 유입되는 유입라인(271)과, 엔진본체(210)로부터 배출되는 배출라인(272)과, 배출된 냉각수의 방열을 위한 라디에이터(273)를 포함하며, 유입라인(271)측에는 냉각수를 순환시키기 위한 펌프(274)가 마련되어 있다.The coolant circulation unit 270 is also discharged from the engine body 210 and the inlet line 271 introduced into the engine body 210 so that the coolant can circulate while cooling the engine body 210 as in the previous embodiment. A discharge line 272 and a radiator 273 for heat dissipation of the discharged cooling water, and a pump 274 for circulating the cooling water is provided on the inlet line 271 side.

상기 물 공급부(220)는 후술하는 제1 가열부(230)에서 워터가스 또는 브라운가스가 생성될 수 있도록 물을 공급하는 것으로 소정량의 물을 저장하며 차체의 일측에 장착되는 저수탱크(221)로 이루어져 있다.The water supply unit 220 stores water in a predetermined amount by supplying water so that water gas or brown gas may be generated in the first heating unit 230 to be described later, and the water storage tank 221 mounted to one side of the vehicle body. Consists of

상기 저수탱크(221)로부터 연장된 물 공급라인이 제1 가열부(230)와 연결되는데, 물 공급라인(222)은 상기 배출라인(272)의 일측에 형성되어 있는 제2 가열부(240)를 통과하도록 형성되어 있다. 상기 제2 가열부(240)는 물 공급라인(222)이 관통할 수 있고 엔진본체(210)를 통과한 냉각수가 소정시간 체류하는 열교환탱크(241)를 구비하는데, 상기 열교환탱크(241) 내부로 물 공급라인(222)이 통과하게 되므로 엔진본체(210)를 냉각시키면서 가열된 냉각수와 물 공급라인(222)을 통과하는 물 사이에 열교환이 이루어지면서 물이 제1 가열부(230)로 공급되기 전에 예비 가열이 이루어지게 된다.The water supply line extending from the water storage tank 221 is connected to the first heating unit 230, the water supply line 222 is the second heating unit 240 formed on one side of the discharge line (272) It is formed to pass through. The second heating unit 240 includes a heat exchange tank 241 through which the water supply line 222 penetrates and the coolant passing through the engine body 210 stays for a predetermined time, and inside the heat exchange tank 241. Since the water supply line 222 passes through the furnace, heat is exchanged between the heated cooling water and the water passing through the water supply line 222 while cooling the engine body 210, and the water is supplied to the first heating unit 230. Preheating is done before the process.

상기 제1 가열부(230)는 배기매니폴드(231)를 통과하는 연소가스의 폐열에 의해 물이 가열되어 워터가스가 형성되도록 하는 것인데, 제1 실시예와는 달리 코일라인(232)이 배기매니폴드(231)의 내부를 관통해 연장되지 않고 배기매니폴드(231)의 외주면을 감싸도록 형성되어 있다. The first heating unit 230 is to heat the water by the waste heat of the combustion gas passing through the exhaust manifold 231 to form a water gas, unlike the first embodiment the coil line 232 is exhausted It is formed to surround the outer circumferential surface of the exhaust manifold 231 without extending through the inside of the manifold 231.

물 공급부(220)에서 공급된 물은 제2 가열부(240)에서 먼저 예비가열된 후 제1 가열부(230)에 공급되기 때문에 제1 가열부(230)에서 워터가스 및 브라운가스의 생성이 더욱 용이하게 이루어질 수 있게 된다.Since the water supplied from the water supply unit 220 is preheated first by the second heating unit 240 and then supplied to the first heating unit 230, the generation of water gas and brown gas in the first heating unit 230 is prevented. It can be made more easily.

상기 제1 가열부(230)의 코일라인(232)에서 연장되는 제1 연장관(233)은 제3 가열부(250)와 연결되어 제1 가열부(230)를 통과한 유체가 제3 가열부(250)로 이동하도록 유로를 형성한다.The first extension tube 233 extending from the coil line 232 of the first heating unit 230 is connected to the third heating unit 250 so that the fluid passing through the first heating unit 230 passes through the third heating unit. A flow path is formed to move to 250.

제3 가열부(250)는 상기 제1 연장관(233)과 연결되고 소정의 가열공간이 형성되어 있는 가열바디(251)와, 상기 가열바디(251)의 내부에 형성되는 전열부재(252)를 포함한다.The third heating part 250 includes a heating body 251 connected to the first extension pipe 233 and a predetermined heating space is formed, and a heat transfer member 252 formed inside the heating body 251. Include.

상기 물이 제1 가열부(230)를 통과하는 과정에서 대부분 워터가스 또는 브라운가스로 변화하게 되지만 일부 물 분자가 분리되지 못하고 수증기 상태로 가스공급부(260)로 이동하게 될 수 있다. 따라서 제1 가열부(230)를 통과한 유체 중 워터가스 또는 브라운가스로 상변화하지 못한 물 분자를 가열하여 워터가스 또는 브라운가스로 변화시키도록 상기 제3 가열부(250)를 통과시키게 된다.In the course of passing the water through the first heating unit 230, most of the water is changed to water gas or brown gas, but some water molecules may not be separated and may be moved to the gas supply unit 260 in a vapor state. Therefore, the third heating unit 250 is passed through the first heating unit 230 to change the water molecules, which are not changed into water gas or brown gas, to the water gas or brown gas.

따라서 제3 가열부(250)를 통과하면서 수증기는 남지 않고 브라운가스 또는 워터가스로 상변화한 가스만 가스공급부(260)를 통해 공기 흡입매니폴드(211)로 유입된다.Therefore, only the gas which is changed into brown gas or water gas while passing through the third heating part 250 and flows into brown gas or water gas is introduced into the air intake manifold 211 through the gas supply part 260.

상기 가스공급부(260)는 제3 가열부(250)와 연결되는 내압실린더(261)와, 상기 내압실린더(261)와 공기 흡입매니폴드(211)를 연결하는 가스공급관(212)을 포함한다.The gas supply unit 260 includes a pressure resistant cylinder 261 connected to the third heating unit 250, and a gas supply pipe 212 connecting the internal pressure cylinder 261 and the air suction manifold 211.

상기 내압실린더(261)는 제3 가열부(250)로부터 토출되는 워터가스 또는 브라운가스를 포집하기 위한 포집탱크(262)와, 상기 포집탱크(262)의 토출구(263) 측에 설치되는 압력밸브(264)를 구비하는데, 상기 포집탱크(262)는 워터가스 또는 브라운가스가 포집될 수 있는 포집공간을 가지며 상기 제3 가열부(250)의 가열바디(251)와 연결된다.The pressure resistant cylinder 261 may include a collecting tank 262 for collecting water gas or brown gas discharged from the third heating part 250, and a pressure valve installed at a discharge port 263 of the collecting tank 262. 264, the collection tank 262 has a collecting space in which water gas or brown gas can be collected and is connected to the heating body 251 of the third heating part 250.

상기 가열바디(251)의 토출구 측에는 소정 직경의 토출홀(253)이 다수개 형성되어 있는데, 상기 가열바디(251)로 유체가 유입되는 유입면적보다 상기 토출홀(253)을 통해 워터가스 또는 브라운가스가 토출되는 토출면적이 상대적으로 작아 상기 가열바디(251)의 내부도 유체의 유입량과 배출량의 차이에 의해 압력이 발생하게 되어 있다.A plurality of discharge holes 253 having a predetermined diameter are formed at the discharge port side of the heating body 251, and water gas or brown is discharged through the discharge hole 253 rather than an inflow area into which the fluid flows into the heating body 251. The discharge area in which gas is discharged is relatively small, and the pressure is generated inside the heating body 251 due to the difference between the inflow amount and the discharge amount of the fluid.

그리고 상기 포집탱크(262)에 설치되어 있는 압력밸브(264)는 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 것처럼 포집탱크(262)의 토출구(263)에 형성된 플랜지에 결합되는 하우징(265)과, 상기 하우징(265)의 하단에 형성되어 있는 차단판(266)과, 상기 차단판(266)에 형성된 관통홀(266a)을 개폐하는 개폐판(267)과, 상기 하우징(265)의 내부에 설치되어 개폐판(267)을 하방으로 가압하는 탄성부재(269)를 포함한다.In addition, the pressure valve 264 installed in the collecting tank 262 includes a housing 265 coupled to a flange formed at the discharge port 263 of the collecting tank 262, as shown in FIGS. 6 and 7, and A blocking plate 266 formed at a lower end of the housing 265, an opening and closing plate 267 for opening and closing a through hole 266a formed in the blocking plate 266, and an inside of the housing 265. It includes an elastic member 269 for pressing the opening and closing plate 267 downward.

하우징(265)은 상하로 연통되어 있으며, 상기 포집탱크(262)의 플랜지와 연결되는 하단부에는 상기 차단판(266)이 형성되어 있다. 상기 차단판(266)은 중앙에 워터가스 및 브라운가스가 이동할 수 있는 관통홀(266a)이 형성되어 있다.The housing 265 communicates up and down, and the blocking plate 266 is formed at a lower end connected to the flange of the collecting tank 262. The blocking plate 266 has a through hole 266a through which water gas and brown gas can move.

차단판(266)은 상기 관통홀(266a)을 개폐하기 위한 것이고, 관통홀(266a)보다는 직경이 크고 상기 하우징(265)의 내경에 비해서는 상대적으로 작은 직경의 원판형으로 형성되어 있다.The blocking plate 266 is for opening and closing the through hole 266a and is formed in a disc shape having a diameter larger than that of the through hole 266a and relatively smaller than the inner diameter of the housing 265.

하우징(265)의 내부 상측에는 지지판(268)이 형성되어 있는데, 상기 지지판(268)에는 상하면을 관통하는 다수개의 통과홀(268a)이 형성되어 있어서 상기 관통홀(266a)을 통해 하우징(265)의 내부로 유입된 브라운가스 또는 워터가스가 통과홀(268a)을 통해 하우징(265)의 외부로 빠져나갈 수 있도록 되어 있다. 그리고 상기 지지판(268)의 하면 중앙에는 하방으로 소정길이의 지지로드(268b)가 연장되어 있고, 상기 탄성부재(269)는 상기 지지로드(268b)를 감싸면서 상단과 하단이 각각 지지판(268)과 차단판(266)에 지지되어 상기 차단판(266)을 관통홀(266a)을 차단하는 방향으로 가압하게 된다.A support plate 268 is formed on an inner upper side of the housing 265, and a plurality of through holes 268a penetrating the upper and lower surfaces are formed in the support plate 268 to allow the housing 265 to pass through the through holes 266a. Brown gas or water gas introduced into the interior of the housing 265 can pass through the through hole 268a. And the support rod 268b of a predetermined length is extended downward in the center of the lower surface of the support plate 268, the elastic member 269 is wrapped around the support rod 268b, the upper and lower ends of the support plate 268, respectively It is supported by the blocking plate 266 and presses the blocking plate 266 in the direction of blocking the through-hole 266a.

따라서 포집탱크(262)에 워터가스 또는 브라운가스가 충진됨에 따라 상기 포집탱크(262) 내부의 압력이 상기 탄성부재(269)의 탄성력보다 커질때까지는 워터가스 또는 브라운가스의 배출이 이루어지지 않아 상기 내압실린더(261)의 압력이 상승된 상태가 되며, 이렇게 내압실린더(261)를 통해 워터가스 또는 브라운가스의 원활한 생성 및 공급이 가능하게 된다.Accordingly, as the water tank or the brown gas is filled in the collecting tank 262, the water gas or the brown gas is not discharged until the pressure inside the collecting tank 262 is greater than the elastic force of the elastic member 269. The pressure of the pressure resistant cylinder 261 is increased, and thus, smooth generation and supply of water gas or brown gas is possible through the pressure resistant cylinder 261.

아울러 도시되지는 않았으나 상기 공기 흡입매니폴드(211)와 내압실린더(261)를 연결하는 가스공급관(212)의 관로 상에 냉각팬이 더 마련될 수도 있다. 워터가스 또는 브라운가스의 온도가 지나치게 높을 경우 이러한 고온의 워터가스 또는 브라운가스가 엔진본체(210)에 유입되면 실린더에서 폭발시간이 앞당겨지는 것과 같은 문제가 발생할 수 있기 때문에 워터가스 또는 브라운가스의 온도를 낮춰주기 위한 것이다.In addition, although not shown, a cooling fan may be further provided on a pipeline of the gas supply pipe 212 connecting the air suction manifold 211 and the pressure resistant cylinder 261. If the temperature of the water gas or brown gas is too high, such a hot water gas or brown gas is introduced into the engine body 210, such that the explosion time is accelerated in the cylinder may occur, so the temperature of the water gas or brown gas To lower it.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 내연기관용 연소시스템(200)은 주로 차량에 설치되는 내연기관을 예로 설명한 것이지만 이 외에도 오토바이, 선박, 항공기, 중장비 등 다양한 용도의 내연기관에 모두 적용할 수 있다.The combustion system 200 for an internal combustion engine according to the present invention described above is mainly described as an example of an internal combustion engine installed in a vehicle. In addition, the combustion system 200 may be applied to all types of internal combustion engines such as motorcycles, ships, aircrafts, heavy equipment, and the like.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100; 내연기관용 연소시스템
110; 엔진본체 120; 냉각수 순환라인
130; 물공급부 140; 배기매니폴드
150; 제1 가열부 160; 가스공급부
200; 내연기관용 연소시스템
210; 엔진본체 220; 물 공급부
230; 제1 가열부 240; 제2 가열부
250; 제3 가열부 260; 가스공급부
270; 냉각수 순환부100; Combustion system for internal combustion engine
110; Engine body 120; Cooling water circulation line
130; A water supply unit 140; Exhaust manifold
150; First heating unit 160; Gas supply
200; Combustion system for internal combustion engine
210; Engine body 220; Water supply
230; First heating unit 240; 2nd heating part
250; Third heating unit 260; Gas supply
270; Cooling water circulation

Claims (6)

내부에 복수개의 연소실이 마련되어 있으며, 상기 연소실 내로 연료 및 공기를 공급하는 연료공급라인 및 흡기매니폴드와 연결되는 엔진본체를 포함하는 내연기관의 연소시스템에 있어서,
워터가스 또는 브라운가스의 형성을 위해 가열되는 가열대상 물을 공급하는 물 공급부와;
상기 엔진본체에서 배기되는 연소가스가 통과하는 배기매니폴드에 설치되며 상기 물 공급부에서 공급되는 물을 브라운가스 또는 워터가스가 생성되도록 가열하기 위해 상기 연소가스의 폐열을 이용해 가열하는 제1 가열부와;
상기 제1 가열부에서 생성된 워터가스 또는 브라운가스를 상기 엔진본체 또는 상기 흡기매니폴드로 공급하도록 상기 제1 가열부와 상기 엔진본체 또는 흡기매니폴드에 연결되는 가스공급부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소시스템.In the combustion system of the internal combustion engine is provided with a plurality of combustion chambers, comprising a fuel supply line for supplying fuel and air into the combustion chamber and the engine body connected to the intake manifold,
A water supply unit supplying water to be heated to be heated to form water gas or brown gas;
A first heating unit installed in an exhaust manifold through which the combustion gas exhausted from the engine body passes, and heating the water supplied from the water supply unit using waste heat of the combustion gas to heat brown gas or water gas to be generated; ;
And a gas supply part connected to the first heating part and the engine main body or the intake manifold to supply the water gas or the brown gas generated in the first heating part to the engine main body or the intake manifold. Combustion system for internal combustion engines. 제 1항에 있어서,
상기 물공급부로부터 공급된 물이 상기 제1 가열부로 공급되기 전에 예비가열되는 제2 가열부를 더 구비하되,
상기 제2 가열부는 상기 엔진본체의 열을 냉각하도록 상기 엔진본체를 순환하면서 열교환이 이루어지거나 상기 엔진본체의 냉각을 위해 상기 엔진본체를 통과해 순환하는 냉각수와 열교환되어 예비가열될 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소시스템.The method of claim 1,
Further provided with a second heating unit which is preheated before the water supplied from the water supply unit is supplied to the first heating unit,
The second heating unit is heat exchanged while circulating the engine body to cool the heat of the engine body or heat exchange with the cooling water circulated through the engine body for cooling the engine body is formed to be preheated. Combustion systems for internal combustion engines. 제 2항에 있어서,
상기 제2 가열부와 상기 가스공급부 사이에 설치되며,
상기 제2 가열부에서 가열된 유체가 통과하는 가열바디와, 상기 가열바디의 내부에 설치되어 상기 가열바디를 통과하는 유체를 전기가열하기 위한 전열부재를 포함하는 제3 가열부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소시스템. The method of claim 2,
It is installed between the second heating unit and the gas supply unit,
And a third heating unit including a heating body through which the fluid heated in the second heating unit passes, and a heating member installed inside the heating body to electrically heat the fluid passing through the heating body. Combustion systems for internal combustion engines. 제 3항에 있어서,
상기 가스공급부는 상기 제3 가열부를 통과한 워터가스 또는 브라운가스를 포집하는 포집탱크와, 상기 포집탱크의 내부 압력이 일정크기 이상이 되도록 유지시키기 위한 압력밸브를 포함하는 내압실린더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소시스템.The method of claim 3, wherein
The gas supply unit may further include a pressure resistant cylinder including a collecting tank for collecting the water gas or the brown gas passing through the third heating unit, and a pressure valve for maintaining the internal pressure of the collecting tank to a predetermined size or more. A combustion system for an internal combustion engine. 제 1항 내지 제 4항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가열부는 상기 배기매니폴드의 내부로 인입되어 상기 배기매니폴드의 내부에서 소정길이 코일형태로 연장된 후 상기 배기매니폴드의 외부로 인출되는 코일라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the first heating unit includes a coil line drawn into the exhaust manifold, extending in a predetermined length coil form inside the exhaust manifold, and drawn out to the outside of the exhaust manifold. system. 제 1항 내지 제 4항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가열부는 상기 배기매니폴드의 외주를 감싸 상기 배기매니폴드를 통과하는 연소가스의 열에 의해 가열이 이루어지는 코일라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the first heating unit includes a coil line which surrounds an outer circumference of the exhaust manifold and is heated by heat of combustion gas passing through the exhaust manifold.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101456291B1 (en) * 2013-10-10 2014-11-03 조선대학교산학협력단 Clean diesel system
US10494992B2 (en) 2018-01-29 2019-12-03 Hytech Power, Llc Temperature control for HHO injection gas
US10605162B2 (en) 2016-03-07 2020-03-31 HyTech Power, Inc. Method of generating and distributing a second fuel for an internal combustion engine
US11879402B2 (en) 2012-02-27 2024-01-23 Hytech Power, Llc Methods to reduce combustion time and temperature in an engine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11879402B2 (en) 2012-02-27 2024-01-23 Hytech Power, Llc Methods to reduce combustion time and temperature in an engine
KR101456291B1 (en) * 2013-10-10 2014-11-03 조선대학교산학협력단 Clean diesel system
US10605162B2 (en) 2016-03-07 2020-03-31 HyTech Power, Inc. Method of generating and distributing a second fuel for an internal combustion engine
US11280261B2 (en) 2016-03-07 2022-03-22 HyTech Power, Inc. Systems for HHO gas second fuel distribution and control
US11815011B2 (en) 2016-03-07 2023-11-14 Hytech Power, Llc Generation and regulation of HHO gas
US10494992B2 (en) 2018-01-29 2019-12-03 Hytech Power, Llc Temperature control for HHO injection gas
US10619562B2 (en) 2018-01-29 2020-04-14 Hytech Power, Llc Explosion safe electrolysis unit
US11828219B2 (en) 2018-01-29 2023-11-28 Hytech Power, Llc Rollover safe electrolysis unit for vehicles

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