KR20160090192A - Apparatus for reducing noxious gas - Google Patents

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KR20160090192A
KR20160090192A KR1020150010195A KR20150010195A KR20160090192A KR 20160090192 A KR20160090192 A KR 20160090192A KR 1020150010195 A KR1020150010195 A KR 1020150010195A KR 20150010195 A KR20150010195 A KR 20150010195A KR 20160090192 A KR20160090192 A KR 20160090192A
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separation membrane
combustion engine
air
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KR1020150010195A
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박희준
이승재
최재웅
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삼성중공업 주식회사
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    • B01D53/228Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is an apparatus for reducing noxious gas. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for reducing noxious gas may comprise: a separation film mounted in a suction pipe of a combustion engine to reduce oxygen concentration of air sucked into the combustion engine, wherein a penetration ratio of an oxygen molecule and a nitrogen molecule is different.

Description

유해가스 저감장치{Apparatus for reducing noxious gas}[0001] Apparatus for reducing noxious gas [0002]

본 발명은 유해가스 저감장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소기관의 배기가스에 포함된 유해가스인 질소산화물의 발생을 줄일 수 있는 유해가스 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a harmful gas abatement apparatus, and more particularly, to a harmful gas abatement apparatus capable of reducing the generation of nitrogen oxides, which are noxious gases contained in exhaust gas of a combustion engine.

환경에 대한 인식이 점차 증가하면서, 연소기관의 배기가스에 포함된 각종 유해가스에 대한 규제가 엄격해지고 있다. 특히, 배기가스에 포함된 유해물질 중 질소산화물(NOx)이 대기 오염의 주범으로 인식되면서, 연소기관에서 배출하는 질소산화물의 양을 줄이기 위한 각종 규제가 강화되고 있는 실정이다.As the perception of the environment gradually increases, regulations on various harmful gases contained in the exhaust gas of the combustion engine become strict. Particularly, as nitrogen oxides (NOx) among the harmful substances contained in the exhaust gas are perceived as a main cause of air pollution, various regulations for reducing the amount of nitrogen oxides discharged from combustion engines have been strengthened.

연소기관에서 질소산화물을 줄이기 위해서는 연소온도를 낮추는 것이 가장 효과적이다. 이에 따라, 각종 연소기관은 배기가스 중 일부를 다시 흡기관으로 주입하여 연소온도를 낮추는 배기가스 재순환장치(Exhaust Gas Recirculation System)를 포함하고 있다. 배기가스 재순환장치는 이미 연소된 배기가스 중 일부를 흡입공기에 섞어 다시 연소실로 주입하여 연소실 내부의 산소농도를 줄여 연소온도가 급격하게 상승하는 것을 방지한다. 그러나, 배기가스 재순환장치는 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)이나 각종 입자성물질을 제거하기 위한 별도의 장치가 필요하여 장치가 복잡해지고, 황산화물을 중화시키기 위한 약품이 소비되면서 비용이 증가하는 문제가 있었다.In order to reduce nitrogen oxides in combustion engines, it is most effective to lower the combustion temperature. Accordingly, various combustion engines include an exhaust gas recirculation system that lowers the combustion temperature by injecting a part of the exhaust gas back into the intake pipe. The exhaust gas recirculation device mixes some of the already exhausted exhaust gas into the intake air and injects it into the combustion chamber again to reduce the oxygen concentration inside the combustion chamber, thereby preventing the burning temperature from rising sharply. However, the exhaust gas recirculation system requires a separate device for removing sulfur oxides (SOx) and various particulate substances contained in the exhaust gas, thereby complicating the apparatus and consuming chemicals for neutralizing the sulfur oxides, There was a problem.

대한민국 등록특허 제10-0915346호 2009. 08. 27Korean Registered Patent No. 10-0915346 2009. 08. 27

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 연소기관의 배기가스에 포함된 유해가스인 질소산화물의 발생을 줄일 수 있는 유해가스 저감장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a noxious gas reduction device capable of reducing the generation of nitrogen oxides, which are noxious gases contained in exhaust gas of a combustion engine.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유해가스 저감장치는, 산소분자와 질소분자의 투과율이 다르며, 연소기관의 흡기관에 장착되어 상기 연소기관으로 흡입되는 공기의 산소 농도를 감소시키는 분리막을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a harmful gas abatement apparatus for reducing the oxygen concentration of air sucked into the combustion engine by being mounted on an intake pipe of a combustion engine, .

상기 분리막은 질소분자의 투과율이 산소분자의 투과율보다 높으며, 상기 흡기관 내부의 공기의 이동 경로 상에 배치되어, 상기 흡기관으로 유입된 공기는 상기 분리막을 통과하여 상기 연소기관으로 흡입될 수 있다.The permeability of the nitrogen molecules is higher than the permeability of the oxygen molecules and is disposed on a path of air movement within the intake pipe so that air introduced into the intake pipe can be sucked into the combustion engine through the separation membrane .

상기 흡기관은 내부가 상기 분리막을 사이에 두고 상기 연소기관과 연결되는 제1 영역과, 외기가 흡입되는 제2 영역으로 분할되며, 상기 제1 영역이 상기 제2 영역보다 압력이 낮을 수 있다.The intake pipe may be divided into a first region in which the interior of the intake pipe is connected to the combustion engine and a second region in which outside air is inhaled, and the first region may have a lower pressure than the second region.

상기 분리막은 산소분자의 투과율이 질소분자의 투과율 보다 높으며, 상기 연소기관을 향하여 상기 흡기관 내부를 유동하는 공기와 접하도록 배치될 수 있다.The permeability of the oxygen molecules in the separation membrane is higher than the permeability of nitrogen molecules and can be arranged to contact the air flowing in the intake pipe toward the combustion engine.

상기 분리막은, 상기 흡기관의 내부와 연통된 제1 영역과, 상기 제1 영역의 반대면인 제2 영역으로 영역을 분할하며, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 압력이 높을 수 있다.The separation membrane may divide a region into a first region communicating with the interior of the intake pipe and a second region opposite to the first region, and the first region may have a higher pressure than the second region.

상기 분리막의 외부를 둘러싸며 상기 분리막과의 사이에 상기 제2 영역을 형성하는 하우징을 더 포함할 수 있다.And a housing surrounding the outer surface of the separation membrane and forming the second region between the separation membrane and the separation membrane.

상기 하우징에 연결되어 상기 제2 영역의 압력을 조절하는 압력조절부를 더 포함할 수 있다.And a pressure regulator connected to the housing to regulate the pressure of the second region.

상기 압력조절부는 상기 제2 영역의 기체를 흡입하여 상기 제2 영역의 압력을 줄이는 흡입펌프를 더 포함할 수 있다.The pressure regulator may further include a suction pump for sucking the gas in the second region to reduce the pressure in the second region.

상기 압력조절부는 상기 연소기관으로 흡입되는 공기의 산소 농도에 따라 상기 제2 영역의 압력을 조절할 수 있다.The pressure regulator may adjust the pressure of the second region according to the oxygen concentration of the air sucked into the combustion engine.

상기 압력조절부는 상기 연소기관 내부의 온도 또는 상기 연소기관의 배기가스의 온도에 따라 상기 제2 영역의 압력을 조절할 수 있다.The pressure regulator may regulate the pressure of the second region according to the temperature of the combustion engine or the temperature of the exhaust gas of the combustion engine.

상기 분리막은 상기 흡기관의 연장 방향과 나란히 배치될 수 있다.The separation membrane may be disposed alongside the extending direction of the intake pipe.

상기 분리막은 공기의 이동경로가 중앙에 형성되어 중공형 구조를 이룰 수 있다.The separation membrane is formed at the center of the movement path of the air to form a hollow structure.

상기 분리막은 산소분자의 투과속도가 질소분자의 투과속도보다 빠른 다공성막일 수 있다.The separation membrane may be a porous membrane whose permeation rate of oxygen molecules is faster than the permeation rate of nitrogen molecules.

상기 분리막은 산소분자가 막표면에서 용해하고 막내부를 확산하여 막반대면에서 탈리하여 이동하는 용해 확산막(solution-diffusion membrane)일 수 있다.The separation membrane may be a solution-diffusion membrane in which oxygen molecules dissolve at the surface of the membrane, diffuse the membrane, and desorb from the opposite surface of the membrane.

상기 분리막은 산소분자가 막표면에서 흡착되고 해리되어 산소이온 상태로 막내부를 이동하여 막반대편에서 다시 산소분자로 이탈하는 이온전도성분리막(ion transport membrane)일 수 있다.The separation membrane may be an ion transport membrane in which oxygen molecules are adsorbed on the surface of the membrane, dissociated, and moved in the oxygen ion state to the oxygen molecule on the opposite side of the membrane.

상기 분리막은, 상기 흡기관의 내부와 연통된 제1 영역과, 상기 제1 영역의 반대면인 제2 영역으로 영역을 분할하며, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 온도와 압력이 높을 수 있다.Wherein the separation membrane is divided into a first region communicating with the interior of the intake pipe and a second region opposite to the first region, the first region having a higher temperature and pressure than the second region, have.

상기 흡기관 내부로 공기를 가압하여 상기 분리막에 압축열을 제공하는 가압유닛을 더 포함할 수 있다.And a pressurizing unit that pressurizes air into the intake pipe to provide compression heat to the separator.

상기 가압유닛은 상기 연소기관에서 배출하는 배기가스의 압력으로 구동될 수 있다.The pressurizing unit can be driven by the pressure of the exhaust gas discharged from the combustion engine.

상기 흡기관 내부의 공기 또는 상기 분리막 중 적어도 하나를 가열하는 가열유닛을 더 포함할 수 있다.And a heating unit for heating at least one of the air or the separation membrane in the intake pipe.

상기 가열유닛은 상기 흡기관 내부에 삽입되는 전열선을 포함할 수 있다.The heating unit may include a heating wire inserted into the intake pipe.

상기 가열유닛은 상기 연소기관에서 배출하는 배기가스의 열을 상기 흡기관 내부의 공기 또는 상기 분리막에 제공할 수 있다.The heating unit may provide heat of the exhaust gas discharged from the combustion engine to air in the intake pipe or to the separation membrane.

상기 가열유닛은 상기 배기가스와 상기 흡기관 내부의 공기를 열교환시킬수 있다.The heating unit is capable of exchanging heat between the exhaust gas and air inside the intake pipe.

상기 흡기관에 연결되어 상기 분리막에 압축공기를 제공하는 가압유닛을 더 포함할 수 있다.And a pressure unit connected to the intake pipe to supply compressed air to the separation membrane.

상기 가압유닛은 상기 연소기관에서 배출하는 배기가스의 압력으로 구동될 수 있다.The pressurizing unit can be driven by the pressure of the exhaust gas discharged from the combustion engine.

상기 흡기관에 삽입되어 산소기체의 농도를 측정하는 산소센서를 더 포함할 수 있다.And an oxygen sensor inserted into the intake pipe to measure the concentration of oxygen gas.

상기 흡기관에 연결되어 상기 흡기관 내부를 가습하는 가습유닛을 더 포함할 수 있다.And a humidifying unit connected to the intake pipe to humidify the intake pipe.

상기 가습유닛은 물을 흡수하여 상기 흡기관 내부에서 물을 자연증발시키는 다공성막을 포함할 수 있다.The humidifying unit may include a porous membrane that absorbs water and naturally evaporates water inside the intake pipe.

상기 가습유닛은 상기 흡기관 내부에 물분자를 분사할 수 있다.The humidifying unit may inject water molecules into the intake pipe.

상기 가습유닛은, 수증기를 발생시키는 수증기 발생유닛과, 상기 수증기를 상기 흡기관 내부로 주입하는 펌핑유닛을 더 포함할 수 있다.The humidifying unit may further include a water vapor generating unit for generating water vapor and a pumping unit for injecting the water vapor into the intake pipe.

상기 가습유닛은 상기 분리막을 포함하는 분리막유닛과 일체로 형성될 수있다.The humidifying unit may be formed integrally with the separating membrane unit including the separating membrane.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 동력발생장치는, 연소기관과, 상기 연소기관의 흡기관에 장착되며, 산소분자와 질소분자의 투과율이 달라 상기 연소기관으로 흡입되는 공기의 산소농도를 감소시키는 분리막이 포함된 분리막유닛을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a power generating apparatus including a combustion engine, an air intake unit installed in an intake tube of the combustion engine, And a separation membrane unit for reducing the oxygen concentration of the separation membrane unit.

상기 분리막은 질소분자의 투과율이 산소분자의 투과율보다 높으며, 상기 흡기관 내부의 상기 공기의 이동 경로 상에 배치되어, 상기 흡기관으로 유입된 공기는 상기 분리막을 통과하여 상기 연소기관으로 흡입될 수 있다.The permeability of the nitrogen molecule is higher than the permeability of the oxygen molecule and is disposed on the movement path of the air inside the intake pipe so that air introduced into the intake pipe can be sucked into the combustion engine through the separation membrane have.

상기 분리막은 산소분자의 투과율이 질소분자의 투과율 보다 높으며, 상기 연소기관을 향하여 상기 흡기관 내부를 유동하는 공기와 접하도록 배치될 수 있다.The permeability of the oxygen molecules in the separation membrane is higher than the permeability of nitrogen molecules and can be arranged to contact the air flowing in the intake pipe toward the combustion engine.

상기 분리막은 산소분자의 투과속도가 질소분자의 투과속도보다 빠른 다공성막일 수 있다.The separation membrane may be a porous membrane whose permeation rate of oxygen molecules is faster than the permeation rate of nitrogen molecules.

상기 분리막은 산소분자가 막표면에서 용해하고 막내부를 확산하여 막반대면에서 탈리하여 이동하는 용해 확산막(solution-diffusion membrane)일 수 있다.The separation membrane may be a solution-diffusion membrane in which oxygen molecules dissolve at the surface of the membrane, diffuse the membrane, and desorb from the opposite surface of the membrane.

상기 분리막은 산소분자가 막표면에서 흡착되고 해리되어 산소이온 상태로 막내부를 이동하여 막반대편에서 다시 산소분자로 이탈하는 이온전도성분리막(ion transport membrane)일 수 있다.The separation membrane may be an ion transport membrane in which oxygen molecules are adsorbed on the surface of the membrane, dissociated, and moved in the oxygen ion state to the oxygen molecule on the opposite side of the membrane.

상기 연소기관의 배기가스의 압력으로 구동하여 상기 흡기관에 공기를 과급하는 과급유닛을 더 포함하며, 상기 분리막 유닛은 상기 과급유닛과 상기 연소기관 사이에 설치될 수 있다.Further comprising a supercharging unit that is driven by a pressure of exhaust gas of the combustion engine to supercharge the air to the intake tube, and the separation membrane unit may be installed between the supercharging unit and the combustion engine.

상기 분리막과 상기 연소기관 사이에 설치되며, 상기 연소기관의 배기가스의 압력으로 구동하여 상기 흡기관에 공기를 과급하는 과급유닛을 더 포함할 수 있다.And a supercharging unit installed between the separation membrane and the combustion engine and driven by a pressure of the exhaust gas of the combustion engine to supercharge the air to the intake tube.

상기 연소기관의 배기가스의 압력으로 구동하여 상기 흡기관에 공기를 과급하며, 서로 직렬 또는 병렬로 연결되 제1 과급유닛과 제2 과급유닛을 더 포함하되, 상기 분리막유닛은 상기 제1 과급유닛과 상기 연소기관 사이와 상기 제2 과급유닛과 상기 연소기관 사이 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.Further comprising a first supercharging unit and a second supercharging unit which are driven by the pressure of the exhaust gas of the combustion engine to supercharge the air to the intake pipe and are connected in series or parallel to each other, And at least one of the combustion engine, the second supercharging unit, and the combustion engine.

상기 제1 과급유닛과 상기 제2 과급유닛은 서로 병렬로 연결되고, 상기 제1 과급유닛과 연결된 제1 흡기관과 상기 제2 과급유닛과 연결된 제2 흡기관 사이를 연결하며 공기를 강제로 유동하는 블로어유닛을 더 포함할 수 있다.Wherein the first supercharging unit and the second supercharging unit are connected in parallel to each other and connect a first intake pipe connected to the first supercharger unit and a second intake pipe connected to the second supercharger unit, And a blower unit for blowing air.

상기 흡기관은, 서로 병렬로 연결된 제1관과 제2관을 포함하며, 상기 제1 관은 흡입된 공기를 그대로 통과시키고, 상기 제2관은 상기 분리막유닛이 설치되어 산소농도가 감소된 공기를 통과시킬 수 있다.Wherein the intake pipe includes a first pipe and a second pipe connected in parallel to each other, wherein the first pipe passes the sucked air as it is, and the second pipe passes through the air having reduced oxygen concentration .

본 발명에 따르면, 비교적 간단한 장치구성으로 배기가스에 포함된 질소산화물을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 비교적 장치 구성이 단순하여 제어가 용이하고 운전 및 유지를 위한 비용이 비교적 적게 들어가 비용대비 질소산화물의 제거 효과가 현저하다.According to the present invention, it is possible to remarkably reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas in a relatively simple apparatus configuration, and to simplify the control by the relatively simple structure of the apparatus, the cost for operation and maintenance is relatively small, The removal effect is remarkable.

또한, 본 발명의 동력발생장치는 운전과정에서 유독한 화학물질을 사용하지 않으며, 슬러지와 같은 부산물이 발생하지 않는 장점이 있다.In addition, the power generating apparatus of the present invention does not use toxic chemicals during operation and has the advantage that no by-products such as sludge are generated.

또한, 본 발명의 동력발생장치는 다른 질소 산화물 제거장치에서와 같이 후처리 장치를 필요로 하지 않으며, 분리막의 막힘 현상도 발생하지 않는 효과가 있다.Further, the power generating device of the present invention does not require a post-treatment device as in the other nitrogen oxide removing devices, and does not cause clogging of the separation membrane.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 동력발생장치에 포함된 유해가스 저감장치의 단면도이다.
도 4는 도 3의 유해가스 저감장치의 예시적인 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 동력발생장치에 포함된 유해가스 저감장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 동력발생장치에 포함된 유해가스 저감장치의 단면도이다.
도 9는 도 8의 유해가스 저감장치의 변형실시예이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 동력발생장치에 포함된 가습유닛의 단면도이다.
도 13은 도 12의 가습유닛의 변형실시예이다.
도 14는 도 12의 가습유닛의 다른 변형실시예이다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 유해가스 저감장치가 적용된 다양한 구조의 동력발생장치를 도시한 도면들이다.
도 20은 본 발명에 따른 동력발생장치에 포함되는 분리막유닛과 가습유닛이 결합된 구조의 유해가스저감장치를 도시한 단면도이다.
1 is a view schematically showing a power generating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a power generating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the noxious gas reduction device included in the power generation device of Fig.
FIG. 4 is a view for explaining an exemplary operation process of the noxious gas reduction apparatus of FIG. 3; FIG.
5 is a view schematically showing a power generator according to a third embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of the noxious gas reduction device included in the power generation device of Fig.
7 is a view schematically showing a power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of the noxious gas reduction device included in the power generation device of Fig.
9 is a modified embodiment of the noxious gas reduction apparatus of Fig.
10 is a view schematically showing a power generator according to a fifth embodiment of the present invention.
11 is a view schematically showing a power generator according to a sixth embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a humidifying unit included in the power generating apparatus of Fig.
13 is a modified embodiment of the humidifying unit of Fig.
14 is another modified embodiment of the humidification unit of Fig.
15 to 19 are views showing power generating devices of various structures to which the harmful gas reduction device of the present invention is applied.
20 is a cross-sectional view of a harmful gas reduction device having a structure in which a separation membrane unit and a humidification unit included in the power generation apparatus according to the present invention are combined.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력발생장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.Hereinafter, the power generating apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 is a view schematically showing a power generating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 동력발생장치(1a)는 선박, 자동차, 항공기, 발전기 등 각종 장치에 동력을 제공하기 위한 장치를 말하며, 외부에서 유입된 공기와 연료를 연소하여 동력을 발생시키는 연소기관(10)을 포함한다. 이러한 동력발생장치(1a)는 연소기관(10)의 작동과정에서 발생하는 유해가스를 줄이기 위하여 유해가스 저감장치가 설치된다.The power generation device 1a according to the first embodiment of the present invention is a device for providing power to various devices such as a ship, an automobile, an aircraft, a generator, etc., and is a device for generating power by burning air and fuel, And a combustion engine (10). In order to reduce the harmful gas generated during the operation of the combustion engine 10, the power generation device 1a is provided with a harmful gas reduction device.

본 발명의 제1 실시예에 따른 동력발생장치(1a)는 공기를 흡기하는 흡기관(20)과, 배기가스를 배출하는 배기관(30)이 각각 연결된 연소기관(10)을 포함한다. 연소기관(10)은 연료를 연소하여 기계적 에너지를 발생시키는 장치로서, 가솔린엔진, 디젤엔진, 가스엔진등의 내연기관뿐 아니라 가스터빈, 증기기관, 증기터빈 등의 외연기관 및 기타 열기관을 포함한다. 본 발명에서 연소기관(10)은 연료를 연소하여 동력을 발생시키는 원동기는 어떠한 구조도 적용이 가능할 것이다.The power generating device 1a according to the first embodiment of the present invention includes a combustion engine 10 in which an intake pipe 20 for intake of air and an exhaust pipe 30 for exhausting exhaust gas are connected to each other. The combustion engine 10 is a device for generating mechanical energy by burning a fuel, and is a device for generating internal combustion engines such as a gas turbine, a steam engine, a steam turbine, etc., as well as an internal combustion engine such as a gasoline engine, a diesel engine, External combustion engines and other heat engines. In the present invention, any structure can be applied to the combustion engine 10 as a prime mover that generates power by burning fuel.

연소기관(10)은 흡기관(20)을 통하여 흡입한 공기를 연료와 혼합하여 연소시켜 동력을 얻으며, 연소 과정에서 발생한 배기가스는 외부로 배출한다. 연소기관(10)에서 배출하는 배기가스는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 등 각종 유해가스를 포함하고 있다. 이러한 배기가스에 포함된 각종 유해가스를 줄이기 위하여 동력발생장치(1a)에 유해가스 저감장치가 포함된다.The combustion engine 10 mixes and combusts the air sucked through the intake pipe 20 to obtain power, and exhaust gas generated in the combustion process is discharged to the outside. The exhaust gas discharged from the combustion engine 10 contains various noxious gases such as nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx). In order to reduce various kinds of noxious gas contained in such exhaust gas, the power generation device 1a includes a noxious gas reduction device.

유해가스 저감장치는 배기가스에 포함된 유해가스 중 질소산화물을 줄이기 위하여 분리막유닛(40a)을 포함한다. 분리막유닛(40a)은 흡기관(20)에 설치되어 흡기관(20)으로 유입되는 공기에 포함된 산소의 농도를 줄이기 위한 장치이다.The noxious gas reduction device includes a separation membrane unit (40a) for reducing nitrogen oxides in the noxious gas contained in the exhaust gas. The separation membrane unit 40a is installed in the intake pipe 20 to reduce the concentration of oxygen contained in the air flowing into the intake pipe 20. [

질소산화물은 연소온도가 높을 때 발생량이 현저하게 증가한다. 따라서, 연소기관(10)의 연소온도를 낮추기 위해서 흡기관(20)으로 유입되는 공기 중에 포함된 산소의 농도를 줄일 필요가 있다.The amount of nitrogen oxides is remarkably increased when the combustion temperature is high. Therefore, in order to lower the combustion temperature of the combustion engine 10, it is necessary to reduce the concentration of oxygen contained in the air flowing into the intake pipe 20.

분리막유닛(40a)은 분리막(41a)을 이용하여 연소기관(10)으로 흡입되는 공기의 산소농도를 감소시킨다. 분리막(41a)은 산소분자와 질소분자의 투과율이 서로 달라 산소분자와 질소분자를 선택적으로 투과시킬 수 있는 막을 말한다. 본 발명에서 분리막(41a)은 산소분자와 질소분자를 완벽하게 분리할 수 있는 막에 한정할 것은 아니며, 산소분자와 질소분자의 투과율에 차이가 있어 공기 중에 포함된 산소의 농도를 조절할 수 있을 정도의 가스분리막이라면 어떠한 것도 가능할 것이다. 또한, 분리막(41a)은 흡기관(20) 내부에 직접 설치될 수도 있고, 별도의 분리막유닛(40a)을 통하여 흡기관(20)에 설치될 수도 있을 것이다.The separation membrane unit 40a reduces the oxygen concentration of the air sucked into the combustion engine 10 by using the separation membrane 41a. The separation membrane 41a refers to a membrane capable of selectively transmitting oxygen molecules and nitrogen molecules with different permeabilities of oxygen molecules and nitrogen molecules. In the present invention, the separation membrane 41a is not limited to a membrane capable of completely separating oxygen molecules and nitrogen molecules, and it is possible to control the concentration of oxygen contained in the air by controlling the permeability of oxygen molecules and nitrogen molecules Any gas separation membrane can be used. The separation membrane 41a may be installed directly in the intake pipe 20 or may be installed in the intake pipe 20 through a separate separation membrane unit 40a.

본 발명의 제1 실시예에 따른 동력발생장치(1a)에 포함되는 분리막(41a)은 질소분자의 투과율이 산소분자의 투과율보다 높은 특성을 갖는다. 이러한 분리막(41a)은 흡기관(20)을 횡방향으로 분할하여 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구분할 수 있다. 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 분리막(41a)을 사이에 두고 각각 양측에 형성되며, 제1 영역(A1)은 연소기관(10)과 연결되는 영역이며, 제2 영역(A2)은 외기가 흡입되는 영역으로 구분할 수 있다.The separation membrane 41a included in the power generation device 1a according to the first embodiment of the present invention has a characteristic that the permeability of nitrogen molecules is higher than that of oxygen molecules. The separation membrane 41a may be divided into a first region A1 and a second region A2 by dividing the intake pipe 20 in the lateral direction. The first region A1 and the second region A2 are formed on both sides of the separation membrane 41a and the first region A1 is connected to the combustion engine 10 and the second region A2 A2) can be divided into an area where the outside air is sucked.

이때, 제1 영역(A1)은 제2 영역(A2)보다 낮은 압력으로 설정되어 흡기관(20)으로 유입된 공기는 제2 영역(A2)에서 분리막(41a)을 통하여 제1 영역(A1)으로 이동하게 된다. 분리막(41a)은 질소분자의 투과율이 산소분자의 투과율보다 높은 특성을 보여, 흡기관(20)을 통하여 유입된 공기 중 산소분자의 일부분을 차단하는 효과를 갖는다. 즉, 분리막(41a)을 통과하는 질소분자와 산소분자의 투과량의 차이로 인하여 제1 영역(A1)에 존재하는 공기에 포함된 산소농도가 제2 영역(A2)에 존재하는 공기에 포함된 산소농도보다 낮게 유지될 수 있다.At this time, the first region A1 is set to a lower pressure than the second region A2 so that air introduced into the intake pipe 20 flows into the first region A1 through the separation membrane 41a in the second region A2, . The permeability of the nitrogen molecules is higher than that of the oxygen molecules, and the separation membrane 41a has an effect of blocking a part of oxygen molecules in the air introduced through the intake pipe 20. [ That is, the oxygen concentration contained in the air present in the first region A1 is lower than the oxygen concentration in the air present in the second region A2 due to the difference in the permeation amount of nitrogen molecules and oxygen molecules passing through the separation membrane 41a Concentration.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력발생장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the power generating apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 동력발생장치에 포함된 유해가스 저감장치의 단면도이고, 도 4는 도 3의 유해가스 저감장치의 예시적인 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a cross-sectional view of a noxious gas reduction device included in the power generation device of Fig. 2, Fig. 4 is a schematic diagram of a harmful gas generating device of Fig. 3, 1 is a view for explaining an exemplary operation of the gas abatement apparatus.

본 발명의 제2 실시예에 따른 동력발생장치(1b)는 흡기관(20)과 배기관(30)이 연결된 연소기관(10)과, 흡기관(20)에 연결된 유해가스 저감장치를 포함한다. 유해가스 저감장치는 분리막유닛(40b)과, 분리막유닛(40b)에 압축공기를 제공하는 가압유닛(50)을 포함한다.The power generation device 1b according to the second embodiment of the present invention includes a combustion engine 10 to which an intake pipe 20 and an exhaust pipe 30 are connected and a noxious gas reduction device connected to the intake pipe 20. [ The noxious gas reduction device includes a separation membrane unit 40b and a pressurization unit 50 that supplies compressed air to the separation membrane unit 40b.

분리막유닛(40b)은 흡기관(20)에 연결되며, 내부에 산소분자와 질소분자의 투과율이 서로 다른 분리막(41b)을 포함한다. 분리막유닛(40b)은 내부의 공간이 흡기관(20)과 연통된 하우징(42)과, 하우징(42) 내부에 설치된 분리막(41b)을 포함한다. 하우징(42)은 분리막(41b)을 사이에 두고 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 분할될 수 있다. 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 분리막(41b)을 사이에 두고 서로 구분되는 영역으로, 도 3에 도시된 바와 같이 흡기관(20)에 설치된 별도의 하우징(42) 구조를 이루지 않는 경우에는 흡기관(20)의 일부 영역이 될 수 있다.The separation membrane unit 40b is connected to the intake pipe 20 and includes a separation membrane 41b having different permeabilities of oxygen molecules and nitrogen molecules. The separation membrane unit 40b includes a housing 42 in which an internal space communicates with the intake pipe 20 and a separation membrane 41b disposed inside the housing 42. [ The housing 42 can be divided into the first area A1 and the second area A2 with the separating film 41b therebetween. The first region A1 and the second region A2 are separated from each other with the separator 41b interposed therebetween and have a separate housing 42 structure provided in the intake pipe 20 as shown in FIG. It may be a partial area of the intake pipe 20. [

하우징(42)은 흡기관(20)으로부터 연장된 영역으로 흡기관(20)보다 직경이 큰 원통형을 이룰 수 있다. 이러한 하우징(42)은 복수 개가 병렬 또는 직렬로 연결된 구조를 이룰 수 있다. 흡기관(20)에는 흡기필터(도시하지 않음)가 설치되어 있어, 공기는 흡기필터를 통하여 분리막유닛(40b)으로 흡입된다.The housing 42 may extend from the intake pipe 20 and have a cylindrical shape larger in diameter than the intake pipe 20. A plurality of such housings 42 may be connected in parallel or in series. The intake pipe 20 is provided with an intake filter (not shown), and air is sucked into the separation membrane unit 40b through the intake filter.

분리막(41b)은 하우징(42) 내부에 삽입되어 하우징(42)의 영역을 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구분한다. 제1 영역(A1)은 흡기관(20)의 내부와 연통된 영역이며, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 반대면이 된다. 분리막(41b)은 산소분자의 투과율이 질소분자의 투과율보다 높은 특성을 갖는다. 이러한 분리막(41b)은 흡기관(20) 내부를 유동하는 공기와 접하도록 배치된다.The separation membrane 41b is inserted into the housing 42 to divide the area of the housing 42 into a first area A1 and a second area A2. The first region A1 is a region communicating with the interior of the intake pipe 20 and the second region A2 is a surface opposite to the first region A1. The permeability of oxygen molecules is higher than the permeability of nitrogen molecules in the separation membrane 41b. The separation membrane 41b is arranged to be in contact with the air flowing inside the intake pipe 20.

분리막(41b)은 흡기관(20)의 연장 방향과 나란히 배치될 수 있으며, 중앙에 공기의 이동경로가 형성되는 중공형 구조를 이룰 수 있다. 즉, 흡기관(20)을 통과하는 공기는 분리막(41b)을 중앙을 통과하면서 분리막(41b)과 접하여 공기 중에 포함된 산소 중 일부가 분리막(41b)을 통하여 배출되는 구조를 갖는다. 분리막(41b)은 미세한 중공사가 관다발을 이루는 형태로 이루어져 하우징(42) 내부에 삽입될 수 있다. 이러한 분리막(41b)은 산소분자의 투과속도가 질소분자의 투과속도보다 빠른 구조를 갖는 다공성막일 수 있다. 기체는 분자의 부피가 작은 기체가 막을 더 쉽게 빠져나가는 것이 일반적이나, 막구조에 따라서 분자의 부피가 더 큰 기체가 더 빠른 속도로 빠져나갈 수 있다. 산소부화막(oxygen enrichment membrane)은 산소분자의 투과속도가 질소분자의 투과속도보다 빠른 특성을 이용하여 산소농도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 산소부화막을 이용하면 흡기관(20) 내부에서 산소분자를 더 많이 제거하여 연소기관(10)으로 흡입되는 공기의 산소농도를 감소시킬 수 있다. 이러한 다공성 산소부화막은 실리콘페놀계 수지공중합성체막, 플로오르를 포함한 실리콘계 고분자 등의 고분자막이 사용될 수 있다.The separation membrane 41b may be disposed in parallel with the extending direction of the intake pipe 20 and may have a hollow structure in which a path of air is formed at the center. That is, the air passing through the intake pipe 20 has a structure in which a part of oxygen contained in the air is discharged through the separation membrane 41b by contacting the separation membrane 41b while passing through the center of the separation membrane 41b. The separation membrane 41b may be a hollow tube formed of a tube bundle and inserted into the housing 42. The separation membrane 41b may be a porous membrane having a structure in which the permeation rate of oxygen molecules is faster than the permeation rate of nitrogen molecules. A gas is a gas that has a small volume of molecules but is more likely to escape the membrane more easily. Depending on the membrane structure, a gas with a larger volume of molecules can escape at a higher rate. The oxygen enrichment membrane can increase the oxygen concentration by using the characteristic that the permeation rate of oxygen molecules is faster than the permeation rate of nitrogen molecules. Therefore, by using the oxygen-enriched membrane, more oxygen molecules can be removed from the interior of the intake pipe 20, and the oxygen concentration of air sucked into the combustion engine 10 can be reduced. Such a porous oxygen-enriched membrane may be a polymer membrane such as a silicon phenol resin copolymerized membrane or a silicon-based polymer including fluorine.

한편, 분리막(41b)은 산소분자가 막의 표면에서 흡착되고 해리되어 막의 내부를 확산하여 막의 반대면에서 탈리하여 이동하는 용해 확산막(solution-diffusion membrane)이 사용될 수 있다. 용해 확산막은 비다공성 막이 사용될 수 있다.On the other hand, the separation membrane 41b may be a solution-diffusion membrane in which oxygen molecules are adsorbed on the surface of the membrane and dissociated to diffuse inside the membrane and to move away from the opposite surface of the membrane. The dissolution diffusion film may be a non-porous film.

분리막(41b)은 압력차에 의하여 공기 중에 포함된 산소분자를 분리할 수 있다. 즉, 제1 영역(A1)은 제2 영역(A2) 보다 압력을 높게 유지하여, 제1 영역(A1)의 공기 중에 포함된 산소분자를 제2 영역(A2)으로 이동시킬 수 있다.The separation membrane 41b can separate the oxygen molecules contained in the air by the pressure difference. That is, the first region A1 can maintain the pressure higher than the second region A2 and move the oxygen molecules contained in the air in the first region A1 to the second region A2.

가압유닛(50)은 흡기관(20) 내부에 압축공기를 분사하여 제1 영역(A1)의 압력을 높이는 역할을 한다. 가압유닛(50)은 일종의 송풍기(blower)로 공기를 압축하여 제1 영역(A1)의 압력을 높인다. 이러한 가압유닛(50)은 별도의 동력을 이용하여 구동하거나, 연소기관(10)의 배기가스의 압력을 이용하는 과급기가 될 수 있다.The pressurizing unit 50 serves to increase the pressure of the first region A1 by injecting compressed air into the intake tube 20. [ The pressurizing unit 50 compresses air with a kind of blower to increase the pressure in the first region A1. The pressurizing unit 50 may be driven by a separate power source or may be a supercharger using the pressure of the exhaust gas of the combustion engine 10. [

분리막(41b)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 압력의 차이에 따라 산소분자의 분리효율이 달라질 수 있다. 따라서, 하우징(42)에는 제2 영역(A2)의 압력을 조절할 수 있는 압력조절부를 포함할 수 있다. 압력조절부는 제2 영역(A2)의 압력을 능동적 또는 수동적으로 조절할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 압력조절관(43) 또는 도 4에 도시된 바와 같이 압력조절밸브(44)를 포함할 수 있다. 압력조절관(43)은 직경을 조절하여 미리 설정된 압력으로 유지할 수 있는 구조이며, 압력조절밸브(44)는 밸브의 조절을 통하여 제2 영역(A2)의 압력을 조절할 수 있다.The separation efficiency of oxygen molecules may be varied in the separation membrane 41b depending on the difference in pressure between the first region A1 and the second region A2. Accordingly, the housing 42 may include a pressure regulating portion capable of regulating the pressure of the second region A2. The pressure regulator may actively or passively regulate the pressure in the second zone A2 and may include a pressure regulating pipe 43 as shown in Figure 3 or a pressure regulating valve 44 as shown in Figure 4 . The pressure regulating pipe 43 has a structure capable of regulating the diameter to maintain a predetermined pressure. The pressure regulating valve 44 can regulate the pressure of the second region A2 through adjustment of the valve.

도 4를 참조하여 설명하면, 유해가스 저감장치는 능동적으로 공기 중의 산소 농도를 조절할 수 있다. 분리막(41b)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 압력의 차이에 따라 산소의 투과도를 조절할 수 있다. 따라서, 흡기관(20)에 산소센서(60)를 설치하여 산소 농도를 실시간으로 측정하고, 측정값에 따라 가압유닛(50)과 압력조절밸브(44)를 능동적으로 조절하여 분리막(41b) 양쪽의 압력을 적절히 조절할 수 있다. 즉, 가압유닛(50)은 제1 영역(A1)의 압력을 능동적으로 조절할 수 있고, 압력조절밸브(44)는 제2 영역(A2)의 압력을 능동적으로 조절할 수 있다. 이러한 과정은 제어부(70)를 통하여 실시간으로 제어될 수 있다.Referring to FIG. 4, the noxious gas reduction device can actively regulate the oxygen concentration in the air. The separation membrane 41b can control the permeability of oxygen according to the difference in pressure between the first region A1 and the second region A2. Therefore, the oxygen sensor 60 is installed in the intake pipe 20 to measure the oxygen concentration in real time, and the pressurizing unit 50 and the pressure regulating valve 44 are actively adjusted according to the measured value, Can be adjusted appropriately. That is, the pressurizing unit 50 can actively regulate the pressure in the first region A1 and the pressure regulating valve 44 can actively regulate the pressure in the second region A2. This process can be controlled in real time via the control unit 70. [

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력발생장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the power generating apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 5 and 6. Fig.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 동력발생장치에 포함된 유해가스 저감장치의 단면도이다.FIG. 5 is a schematic view of a power generation device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of a noxious gas reduction device included in the power generation device of FIG.

본 발명의 제3 실시예에 따른 동력발생장치(1c)는 분리막유닛(40c)에 연결된 흡입펌프(45)를 이용하여 연소기관(10)으로 흡입되는 공기의 산소농도를 조절한다.The power generation device 1c according to the third embodiment of the present invention adjusts the oxygen concentration of the air sucked into the combustion engine 10 by using the suction pump 45 connected to the separation membrane unit 40c.

분리막유닛(40c)은 제2 실시예에서 설명한 바와 같이 내부에 분리막(41b)을 포함하며, 분리막(41b)에 의해 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 분할된다. 흡입펌프(45)는 하우징에 연결되어 제2 영역(A2)의 공기를 강제로 흡입하여 외부로 배출한다. 이러한 흡입펌프(45)는 제2 영역(A2)의 압력을 줄일 수 있어, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이의 압력차이를 능동적으로 발생시킬 수 있다. 따라서, 흡입펌프(45)를 이용하면 분리막(41b)을 통하여 제거되는 산소분자의 양을 조절할 수 있다.The separation membrane unit 40c includes a separation membrane 41b therein and is divided into a first region A1 and a second region A2 by a separation membrane 41b as described in the second embodiment. The suction pump 45 is connected to the housing to forcibly suck the air in the second area A2 and discharge it to the outside. This suction pump 45 can reduce the pressure in the second region A2 and actively generate the pressure difference between the first region A1 and the second region A2. Therefore, by using the suction pump 45, the amount of oxygen molecules removed through the separation membrane 41b can be controlled.

이러한 흡입펌프(45)는 연소기관(10) 내부의 온도, 배기온도, 흡기관(20)의 산소농도 등에 따라 능동적으로 조절될 수 있다.Such a suction pump 45 can be actively adjusted according to the temperature inside the combustion engine 10, the exhaust temperature, the oxygen concentration of the intake pipe 20, and the like.

동력발생장치에 별도의 가압유닛이 설치되지 않을 경우, 흡기관 내부의 공기는 연소기관(10)으로 흡입될 수 있을 뿐이며, 산소량을 줄이기 위하여 분리막에 압력차를 발생시킬 수 없다. 이러한 경우, 흡입펌프(45)는 분리막(41b)의 양단인 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이에 압력차이를 발생시켜 흡기관(20) 내부의 산소량을 줄일 수 있다. 즉, 자연흡기 방식의 연소기관(10)과 같이 별도의 과급기가 설치되어 있지 않은 경우, 흡입펌프(45)는 흡기관(20) 내부의 산소 농도를 줄일 수 있다.In the case where a separate pressurizing unit is not provided in the power generating device, the air inside the intake pipe can only be sucked into the combustion engine 10, and a pressure difference can not be generated in the separator to reduce the amount of oxygen. In this case, the suction pump 45 generates a pressure difference between the first region A1 and the second region A2, which are both ends of the separation membrane 41b, and thus the amount of oxygen in the intake pipe 20 can be reduced. That is, when the supercharger is not provided as in the combustion engine 10 of the natural intake type, the suction pump 45 can reduce the oxygen concentration in the intake pipe 20.

이하, 도 7 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력발생장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 동력발생장치에 포함된 유해가스 저감장치의 단면도이다.Hereinafter, the power generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 9. FIG. FIG. 7 is a schematic view of a power generation device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view of a noxious gas reduction device included in the power generation device of FIG.

본 발명의 제4 실시예에 따른 동력발생장치(1d)는 흡기관(20)에 공기를 과급하는 과급유닛(100)을 포함하고 있다. 과급유닛(100)은 분리막유닛(40d)에 고압 및 고온의 공기를 제공하여, 분리막(41d)을 통하여 산소를 분리할 수 있다.The power generation device 1d according to the fourth embodiment of the present invention includes a supercharging unit 100 for supercharging air to the intake pipe 20. [ The supercharging unit 100 can supply the high-pressure and high-temperature air to the separation membrane unit 40d to separate oxygen through the separation membrane 41d.

과급유닛(100)은 흡기관(20)을 통하여 공급되는 공기의 양을 증가시키는 장치로, 도 7에 도시된 바와 같이 연소기관(10)의 배기가스의 압력으로 구동하는 터보차저(turbo charger)가 사용되거나, 연소기관(10)의 동력을 직접 사용하거나 별도의 동력원을 이용하는 수퍼차저(super charger) 등이 사용될 수 있다.The supercharging unit 100 is an apparatus for increasing the amount of air supplied through the intake pipe 20 and includes a turbocharger driven by the pressure of the exhaust gas of the combustion engine 10, Or a supercharger that uses the power of the combustion engine 10 directly or uses a separate power source may be used.

과급유닛(100)은 공기를 압축하여 흡기관(20)으로 공급하는 장치이며, 압축공기에 의해 흡기관(20) 내부의 압력과 온도가 상승할 수 있다.The supercharging unit 100 compresses air and supplies the compressed air to the intake pipe 20. The pressure and the temperature inside the intake pipe 20 can be increased by the compressed air.

한편, 분리막유닛(40d)은 내부에 분리막(41d)이 설치되며, 분리막(41d)은 내부를 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 분할한다. 분리막유닛(40d)의 구조적인 형상은 제2 실시예 또는 제3 실시예와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The separation membrane unit 40d has a separation membrane 41d therein and the separation membrane 41d divides the inside of the separation membrane unit 41d into a first area A1 and a second area A2. The structural shape of the separation membrane unit 40d is substantially the same as that of the second embodiment or the third embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

다만, 분리막(41d)은 산소분자가 막의 표면에서 흡착되고 해리되어 산소이온 상태로 막의 내부를 이동하여 막의 반대편에서 다시 산소분자로 이탈되는 이온전도성분리막(ion transport membrane)이 사용될 수 있다. 이온전도성분리막은 산소분자가 이온화되어 막을 통과하는 특징을 갖는다. 이러한 이온전도성분리막은 고온(예를 들어, 550 ~ 700℃) 및 고압의 조건 또는 촉매와 전기화학적 전위차로 산소를 분리할 수 있다.However, an ion transport membrane may be used in which the oxygen molecules are adsorbed on the surface of the membrane, dissociated, moved inside the membrane in an oxygen ion state, and then released to oxygen molecules on the opposite side of the membrane. The ion conductive separator is characterized in that oxygen molecules are ionized and pass through the membrane. Such an ion conductive separator can separate oxygen by electrochemical potential difference with a catalyst under high temperature (for example, 550 to 700 ° C) and high pressure.

분리막(41d)에 공급되는 공기가 고온 및 고압 조건을 유지하기 위하여, 분리막유닛(40d)을 과급유닛(100)과 연소기관(10) 사이의 흡기관(20)에 설치할 수 있다. 과급유닛(100)은 공기를 압축하여 흡기관(20)으로 공급할 때, 공기는 압력이 높아지고 압축열이 발생하면서 온도가 높아지게 된다. 따라서, 분리막유닛(40d)으로 공급되는 공기는 고온 및 고압을 유지할 수 있어, 분리막(41d)을 통해 산소가 이온화되어 투과될 수 있는 조건을 만들 수 있다. 한편, 분리막유닛(40d)은 압력조절관(43) 또는 압력조절밸브(도시하지 않음)를 설치하여 제2 영역(A2)의 압력을 조절할 수 있다.The separation membrane unit 40d may be installed in the intake pipe 20 between the supercharging unit 100 and the combustion engine 10 so that the air supplied to the separation membrane 41d maintains high temperature and high pressure conditions. When the supercharging unit 100 compresses the air and supplies the compressed air to the intake pipe 20, the temperature of the air increases as the pressure increases and the compression heat is generated. Therefore, the air supplied to the separation membrane unit 40d can maintain high temperature and high pressure, and it is possible to make a condition that oxygen can be ionized and permeated through the separation membrane 41d. Meanwhile, the separation membrane unit 40d may be provided with a pressure control pipe 43 or a pressure control valve (not shown) to adjust the pressure of the second region A2.

또한, 분리막유닛(40d)과 연소기관(10) 사이에는 인터쿨러(110)가 설치되어, 연소기관(10)으로 흡입되는 공기를 냉각시킬 수 있다. 즉, 과급유닛(100)을 통하여 공기를 가압하여 분리막유닛(40d)에 필요한 온도와 압력으로 가압을 하고, 다시 인터쿨러(110)를 이용하여 연소기관(10)에 적합한 온도로 조절할 수 있다.An intercooler 110 is provided between the separation membrane unit 40d and the combustion engine 10 to cool the air sucked into the combustion engine 10. [ That is, the air is pressurized through the supercharging unit 100 to pressurize the separation membrane unit 40d with the required temperature and pressure, and the temperature can be adjusted to a temperature suitable for the combustion engine 10 using the intercooler 110 again.

도 9는 도 8의 유해가스 저감장치의 변형실시예이다.9 is a modified embodiment of the noxious gas reduction apparatus of Fig.

도 9에 도시된 유해가스 저감장치는 흡기관(20) 내부의 공기를 직접 가열할 수 있는 가열유닛(80)을 포함한다. 가열유닛(80)은 분리막유닛(40d)으로 공급되는 공기를 고온으로 가열하여 분리막(41d)을 통한 산소이동이 용이하도록 한다. 이러한 가열유닛(40d)은 전열선 형태로 이루어져 흡기관(20) 내부에 삽입되거나 분리막유닛(40d) 내부에 삽입될 수 있다. 가열유닛(80)은 전열선 형태로 한정하거나, 설치위치가 한정될 필요는 없다. 즉, 가열유닛(80)은 분리막(41d)을 직접 가열할 수도 있으며, 분리막유닛(40d) 외부에서 분리막유닛(40d) 전체를 가열할 수도 있다.The noxious gas reduction apparatus shown in Fig. 9 includes a heating unit 80 capable of directly heating the air inside the intake pipe 20. [ The heating unit 80 heats the air supplied to the separation membrane unit 40d to a high temperature to facilitate the movement of oxygen through the separation membrane 41d. The heating unit 40d may be in the form of an electric heating wire, inserted into the intake pipe 20, or inserted into the separator unit 40d. The heating unit 80 may be limited to the form of a heating wire or the mounting position is not limited. That is, the heating unit 80 may directly heat the separation membrane 41d or may heat the entire separation membrane unit 40d outside the separation membrane unit 40d.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력발생장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.Hereinafter, the power generating apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 10 is a view schematically showing a power generator according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 제5 실시예에 따른 동력발생장치(1e)는 가열유닛이 연소기관(10)의 배기가스의 열을 이용하여 흡기관(20) 내부의 공기온도를 높일 수 있는 구조라는 점을 제외하면 나머지 구성요소는 제4 실시예에서 설명한 동력발생장치와 사실상 동일하다.The power generation device 1e according to the fifth embodiment of the present invention is different from the power generation device 1e in that the heating unit is a structure that can increase the air temperature inside the intake pipe 20 by using the heat of the exhaust gas of the combustion engine 10 The remaining components are substantially the same as the power generating apparatus described in the fourth embodiment.

동력발생장치(1e)는 배기관(30)의 배기열을 흡기관(20)에 전달할 수 있는 열교환기(120)를 포함한다. 열교환기(120)는 배기관(30)으로부터 배기가스를 공급받아 흡기관(20)에 열을 전달하여 흡기관(20) 내부의 공기의 온도를 높일 수 있다.The power generating device 1e includes a heat exchanger 120 that can transfer the heat of exhaust of the exhaust pipe 30 to the intake pipe 20. The heat exchanger 120 can receive the exhaust gas from the exhaust pipe 30 and transfer heat to the intake pipe 20 to increase the temperature of the air inside the intake pipe 20. [

과급유닛(100)은 공기를 압축하는 과정에서 고압과 고온의 공기를 흡기관(20)에 제공할 수 있으나, 압축공기가 필요한 온도에 도달하기 어렵거나 지나치게 공기의 압력이 높아질 경우 열교환기(120)를 통하여 온도를 상승시킬 수 있다. 열교환기(120)는 과급유닛(100)과 함께 또는 별도로 사용될 수 있다. 한편, 열교환기(120)는 과급유닛(100)과 분리막유닛(40d) 사이에 설치되는 것이 바람직하다. The supercharging unit 100 can supply the high-pressure and high-temperature air to the intake pipe 20 in the process of compressing the air. However, when the compressed air is difficult to reach the necessary temperature or the air pressure is excessively high, ). ≪ / RTI > The heat exchanger 120 may be used together with or separately from the supercharging unit 100. On the other hand, the heat exchanger 120 is preferably installed between the supercharging unit 100 and the separator unit 40d.

이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 동력발생장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 동력발생장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12는 도 11의 동력발생장치에 포함된 가습유닛의 단면도이고, 도 13은 도 12의 가습유닛의 변형실시예이고, 도 14는 도 12의 가습유닛의 다른 변형실시예이다.Hereinafter, the power generating apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 11 to 14. Fig. Fig. 11 is a view schematically showing a power generating apparatus according to a sixth embodiment of the present invention, Fig. 12 is a sectional view of a humidifying unit included in the power generating apparatus of Fig. 11, Fig. 14 is a modified embodiment, and Fig. 14 is another modified embodiment of the humidifying unit of Fig.

본 발명의 제6실시예에 따른 동력발생장치(1f)는 흡기관(20) 내부에 습도를 증가시키는 가습유닛(90a)을 포함한다. 가습유닛(90a)은 흡기관(20) 내부에 수분의 함량을 증가시켜 연소기관(10)의 연소온도 상승을 억제하는 역할을 한다. The power generation device 1f according to the sixth embodiment of the present invention includes a humidifying unit 90a for increasing the humidity inside the intake pipe 20. [ The humidifying unit 90a increases the amount of moisture in the intake pipe 20 and suppresses an increase in the combustion temperature of the combustion engine 10.

가습유닛(90a)은 분리막유닛(40)과 연소기관(10) 사이의 흡기관(20)에 설치될 수 있으며, 분리막유닛(40)을 통과한 공기에 가습을 하여 연소기관(10)으로 공급할 수 있다.The humidifying unit 90a may be installed in the intake pipe 20 between the separation membrane unit 40 and the combustion engine 10 and humidified by air passing through the separation membrane unit 40 to be supplied to the combustion engine 10 .

가습유닛(90a)은 도 12에 도시된 바와 같이 물을 흡수하고 있는 다공성막(91)을 이용할 수 있다. 다공성막(91)은 물을 흡수하고 있으며, 흡기관(20) 내부 공기의 습도에 따라 물을 쉽게 자연기화시킬 수 있다. 가습유닛(90a)은 내부에 물(W)과 접하는 다공성막(91)을 포함하고 있으며, 별도로 관(95)을 통하여 물탱크(94)로부터 물(W)을 공급받을 수 있다. 물(W)은 중력이나 모세관 현상 등을 이용하여 공급될 수 있으나, 펌프(93)를 이용하여 공급될 수도 있다.The humidifying unit 90a can use the porous membrane 91 absorbing water as shown in Fig. The porous membrane (91) absorbs water, and water can be naturally vaporized easily according to the humidity of the air inside the intake pipe (20). The humidifying unit 90a includes a porous membrane 91 in contact with water W and can receive water W from the water tank 94 through a pipe 95 separately. The water W may be supplied using gravity or a capillary phenomenon, or may be supplied by using a pump 93.

한편, 가습유닛(90a)은 도 13에 도시된 바와 같이, 가습유닛(90a)에 노즐(96)을 이용하여 챔버(92b) 내부로 직접 물을 분사할 수 있으며, 도 14에 도시된 바와 같이 별도의 수증기 발생유닛을 통하여 수증기를 발생시켜 흡기관(20)로 주입할 수 있다. 수증기 발생유닛은 용기(97)에서 초음파진동자(98)를 이용하여 물(W)을 무화(霧化)하거나(도 14 참조) 또는 용기에서 물을 끓여 수증기를 발생시킬 수 있다. 본 명세서 상에서 수증기라 함은 물의 완전한 기체 상태만을 의미하는 것이 아니라 액체 상태의 물이 무화(霧化)되어 작은 입자을 이루는 상태를 포함한다. 따라서, 수증기 발생유닛을 통하여 발생되는 수증기는 물의 기체뿐만 아니라 입자가 매우 작은 액체 상태의 물을 포함할 수 있다. 수증기 발생유닛을 통해 발생된 수증기는 펌핑유닛(93)을 통하여 챔버(90c) 내부로 고압 분사될 수 있다.13, the humidification unit 90a can inject water directly into the chamber 92b by using the nozzle 96 in the humidification unit 90a. As shown in FIG. 14, The water vapor can be generated through the separate steam generating unit and injected into the intake pipe 20. The water vapor generating unit can atomize the water W using the ultrasonic vibrator 98 in the vessel 97 (see FIG. 14), or boil water in the vessel to generate water vapor. In the present specification, the term "water vapor" refers not only to a complete gas state of water, but also includes a state in which liquid water is atomized to form small particles. Accordingly, the water vapor generated through the water vapor generating unit may include not only the gas of water but also water in a very small liquid state. The water vapor generated through the water vapor generating unit can be injected into the chamber 90c through the pumping unit 93 at a high pressure.

챔버(92a, 92b, 92c)는 흡기관(20) 보다 확장된 구조로 이루어질 수 있으며 공기와 물입자가 균일하게 혼합되도록 공간을 제공하고, 응축수가 연소기관(10) 내부로 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수 있다. 이러한 챔버(92a, 92b, 92c)는 복수 개가 병렬 또는 직렬로 연결되어 모듈을 이룰 수 있다. The chambers 92a, 92b, and 92c may have an expanded structure than the intake pipe 20, provide a space for uniformly mixing air and water particles, and prevent condensed water from flowing into the combustion engine 10 can do. A plurality of such chambers 92a, 92b, 92c may be connected in parallel or in series to form a module.

이하, 도 15 내지 도 19를 참조하여, 유해가스 저감장치가 적용된 다양한 구조의 동력발생장치를 설명한다. 도 15 내지 도 19는 본 발명의 유해가스 저감장치가 적용된 다양한 구조의 동력발생장치를 도시한 도면들이다Hereinafter, with reference to Figs. 15 to 19, a power generation device having various structures to which the harmful gas reduction device is applied will be described. 15 to 19 are views showing power generating devices of various structures to which the harmful gas reduction device of the present invention is applied

도 15를 참조하면, 동력발생장치(1g)는 분리막유닛(40)이 과급유닛(100)과 연소기관(10) 사이에 설치되는 구조를 갖는다. 또한, 흡기관(20)은 서로 병렬로 연결된 제1관(21)과 제2관(22)을 포함하며, 제1관은 흡입된 공기를 그대로 통과시키고, 제2관(22)은 분리막유닛(40)이 설치되어 산소농도가 감소된 공기를 통과시킨다.Referring to Fig. 15, the power generator 1g has a structure in which the separator unit 40 is installed between the supercharging unit 100 and the combustion engine 10. The intake pipe 20 includes a first pipe 21 and a second pipe 22 connected in parallel to each other. The first pipe passes the sucked air as it is and the second pipe 22 passes through the separation membrane unit (40) is installed to allow air having a reduced oxygen concentration to pass therethrough.

제1관(21)과 제2관(22)은 필요에 따라 선택적으로 개폐될 수 있으며, 제1관(21)과 제2관(22)의 개구량을 조절하면 연소기관(10)으로 공급되는 공기에 포함된 산소농도를 보다 정밀하게 조절할 수도 있다. 또한, 제1관(21)과 제2관(22)은 필요에 따라 선택적으로 개폐하여, 분리막유닛(40)을 사용하거나 사용하지 않도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 동력발생장치(1g)가 배기가스를 규제하지 않는 지역을 통과할 때에는 제1관(21)을 통하여 외부 공기를 그대로 사용하고, 배기가스 규제가 엄격한 지역을 통과할 때에는 제2관(22)을 통하여 산소 농도가 줄어는 공기를 흡기관(20)으로 공급할 수 있다.The first pipe 21 and the second pipe 22 can be selectively opened and closed as needed and the amount of opening of the first pipe 21 and the second pipe 22 can be adjusted and supplied to the combustion engine 10 It is possible to more precisely control the oxygen concentration contained in the air. The first tube 21 and the second tube 22 can be selectively opened and closed as necessary to control the use or nonuse of the separation membrane unit 40. For example, when the power generator 1g passes through an area that does not regulate the exhaust gas, the outside air is directly used through the first pipe 21, and when the power generator 1g passes through an area where the exhaust gas regulation is strict, The air having the reduced oxygen concentration can be supplied to the intake pipe 20 through the intake pipe 22.

도 16을 참조하면, 동력발생장치(1h)는 제1 과급유닛(100a)과 제2 과급유닛(100b)이 서로 병렬로 연결되어 있다. 또한, 분리막유닛(40)은 제1 과급유닛(100a)이 통과하기 전단에 설치되어 있다. 즉, 동력발생장치(1h)는 흡기관(20)으로 공급된 공기의 산소농도를 줄인 상태로 과급유닛을 통하여 연소기관(10)에 과급하는 구조를 갖는다.Referring to Fig. 16, the first power unit 100a and the second power unit 100b are connected in parallel to each other in the power generator 1h. Further, the separation membrane unit 40 is installed before the first supercharging unit 100a passes. That is, the power generator 1h has a structure in which the oxygen concentration of the air supplied to the intake pipe 20 is reduced and the combustion engine 10 is supercharged through the supercharging unit.

이때, 분리막유닛(40)이 설치되어 있는 흡기관(20)은 서로 병렬로 연결된 제1관(21)과 제2관(22)으로 분지되어 있으며, 분리막유닛(40)은 제2관(22)에 연결되어 있다. 이 경우, 동력발생장치(1h)는 분리막유닛(40)의 산소제거 능력을 향상시키기 위하여 전술한 형태의 가압유닛이나 흡입펌프 등이 추가로 설치될 수 있다.At this time, the intake pipe 20 in which the separation membrane unit 40 is installed is branched into a first pipe 21 and a second pipe 22 connected in parallel to each other, and the separation membrane unit 40 is connected to the second pipe 22 ). In this case, the power generation device 1h may further include a pressure unit or a suction pump of the above-described type in order to improve the oxygen removing capability of the separation membrane unit 40. [

한편, 도 16에는 제1 과급유닛(100a)과 제2 과급유닛(100b)이 서로 병렬로 연결되어 있으나, 이에 한정될 것은 아니며 서로 직렬 연결될 수 있다.In FIG. 16, the first and second superchargers 100a and 100b are connected in parallel to each other. However, the first and second superchargers 100a and 100b may be connected in series.

도 17을 참조하면, 동력발생장치(1i)는 제1 과급유닛(100a)과 연결된 제1 흡기관(20a)과 제2 과급유닛(100b)과 연결된 제2 흡기관(20b) 사이를 연결하여 공기를 강제로 유동시키는 블로어 유닛(130)을 포함한다. 블로어 유닛(130)은 제1 흡기관(20a)과 제2 흡기관(20b) 사이에 공기를 자유롭게 유동시킬 수 있어 연소기관(10)의 부하에 따라 산소농도가 조절된 공기를 다양하게 공급할 수 있다. 제1 과급유닛(100a)과 제2 과급유닛(100b)을 통과한 공기는 제1 인터쿨러(110a)와 제2 인터쿨러(110b)를 각각 통과하여 냉각되고, 제1 응축수 필터(120a)와 제2 응축수 필터(120b)를 통하여 응축수가 제거되어 연소기관(10)으로 공급된다.17, the power generator 1i is connected between a first intake pipe 20a connected to the first supercharging unit 100a and a second intake pipe 20b connected to the second supercharging unit 100b And a blower unit 130 for forcedly flowing air. The blower unit 130 can freely flow air between the first intake pipe 20a and the second intake pipe 20b and can supply various kinds of air with controlled oxygen concentration according to the load of the combustion engine 10. [ have. The air passing through the first and second supercharging units 100a and 100b is cooled by passing through the first intercooler 110a and the second intercooler 110b, The condensed water is removed through the condensate filter 120b and supplied to the combustion engine 10. [

도 18에 도시된 바와 같이, 동력발생장치(1i)는 제1 과급유닛(100a)과 제2 과급유닛(100b)을 포함하며, 분리막유닛(40)이 제1 흡기관(20a)과 제2 흡기관(20b)에 각각 설치되거나, 도 19에 도시된 바와 같이 공동된 흡기관(20)이 설치될 수 있다.18, the power generation apparatus 1i includes a first supercharging unit 100a and a second supercharging unit 100b, and the separating membrane unit 40 includes a first intake pipe 20a and a second intake pipe 20b. The intake tubes 20b may be provided respectively, or the intake tubes 20 may be installed as shown in Fig.

도 20은 본 발명에 따른 동력발생장치에 포함되는 분리막유닛과 가습유닛이 결합된 구조의 유해가스저감장치를 도시한 단면도이다.20 is a cross-sectional view of a harmful gas reduction device having a structure in which a separation membrane unit and a humidification unit included in the power generation apparatus according to the present invention are combined.

도 20에 도시된 바와 같이, 분리막유닛(40)과 가습유닛(90)은 서로 결합되어 하나의 유닛구조를 이룰 수 있다.As shown in Fig. 20, the separation membrane unit 40 and the humidification unit 90 may be combined with each other to form a single unit structure.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, 1j, 1k: 동력발생장치
10: 연소기관
20: 흡기관
30: 배기관
40, 40a, 40b, 40c, 40d: 분리막유닛
41a, 41c, 41d: 분리막
50: 가압유닛
60: 산소센서
70: 제어부
80: 가열유닛
90a, 90b, 90c: 가습유닛
100: 과급유닛
110: 인터쿨러
1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, 1j, 1k:
10: Combustion engine
20: intake pipe
30: Exhaust pipe
40, 40a, 40b, 40c, 40d: separator unit
41a, 41c and 41d:
50: pressure unit
60: Oxygen sensor
70:
80: Heating unit
90a, 90b, 90c: Humidification unit
100: Supercharging unit
110: intercooler

Claims (9)

산소분자와 질소분자의 투과율이 다르며, 연소기관의 흡기관에 장착되어 상기 연소기관으로 흡입되는 공기의 산소 농도를 감소시키는 분리막을 포함하는 유해가스 저감장치.Wherein the permeability of the oxygen molecule and the nitrogen molecule is different, and the separation membrane is attached to the intake pipe of the combustion engine and reduces the oxygen concentration of air sucked into the combustion engine. 제1 항에 있어서, 상기 흡기관에 연결되어 상기 분리막에 압축공기를 제공하는 가압유닛을 더 포함하는 유해가스 저감장치.The noxious gas reduction apparatus according to claim 1, further comprising a pressure unit connected to the intake pipe to supply compressed air to the separation membrane. 제2 항에 있어서, 상기 가압유닛은 상기 연소기관에서 배출하는 배기가스의 압력으로 구동되는 유해가스 저감장치.3. The noxious gas reduction device according to claim 2, wherein the pressure unit is driven by a pressure of exhaust gas discharged from the combustion engine. 제1 항에 있어서, 상기 흡기관에 삽입되어 산소기체의 농도를 측정하는 산소센서를 더 포함하는 유해가스 저감장치.The noxious gas reduction device according to claim 1, further comprising an oxygen sensor inserted into the intake pipe to measure the concentration of oxygen gas. 제1 항에 있어서, 상기 흡기관에 연결되어 상기 흡기관 내부를 가습하는 가습유닛을 더 포함하는 유해가스 저감장치.The harmful gas reduction device according to claim 1, further comprising a humidifying unit connected to the intake pipe to humidify the intake pipe. 제5 항에 있어서, 상기 가습유닛은 물을 흡수하여 상기 흡기관 내부에서 물을 자연증발시키는 다공성막을 포함하는 유해가스 저감장치.The harmful gas reduction device according to claim 5, wherein the humidifying unit includes a porous membrane that absorbs water and naturally evaporates water inside the intake pipe. 제5 항에 있어서, 상기 가습유닛은 상기 흡기관 내부에 물분자를 분사하는 유해가스 저감장치.6. The harmful gas reduction device according to claim 5, wherein the humidifying unit injects water molecules into the intake pipe. 제5 항에 있어서, 상기 가습유닛은, 수증기를 발생시키는 수증기 발생유닛과, 상기 수증기를 상기 흡기관 내부로 주입하는 펌핑유닛을 더 포함하는 유해가스 저감장치.6. The noxious gas reduction device according to claim 5, wherein the humidifying unit further comprises a water vapor generating unit for generating water vapor, and a pumping unit for injecting the water vapor into the intake pipe. 제5 항에 있어서, 상기 가습유닛은 상기 분리막을 포함하는 분리막유닛과 일체로 형성되는 유해가스 저감장치.The harmful gas reduction device according to claim 5, wherein the humidifying unit is formed integrally with a separation membrane unit including the separation membrane.
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