KR960003689B1 - 2개의 기화실을 구비한 수소가스 발생장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

2개의 기화실을 구비한 수소가스 발생장치

제1도는 본 발명의 구성 및 작동상태를 표시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2,12 : IC회로 5 : 하부기화실

8 : 본체 10 : 금속촉매코일

14 : 에어필터 15 : 필터

17 : 상부기화실

본 발명은 물을 머플러의 열에 의해서 수증기화하여 엔진으로 보내는 과정에 기화실내의 특수금속촉매에 접촉시켜서 “H₂O+X”하여, 이 특수한 성분을 포함한 수증기가 엔진속에서 카본(C)과 화합해서 매우 폭발성이 높은 수성가스 “H₂O+C”로 되는 것으로서 물분사방식과 촉매방식(거의 소모하지 않는다)을 병용하여, 엔진에 하등의 지장을 초래하는 일없이 연료의 완전연소를 도모하여 경제성을 높이면서 공해를 방지하기 위한 2개의 기화실을 구비한 수소가스 발생장치에 관한 것으로서 이를 좀더 구체적으로 설명하면, 한개의 기화실에서 +400℃ 이상의 물로부터 특수금속촉매법에의해 수소가스를 발생하고 또 하나의 기화실의 통로에 촉매필터를 설치하여 재차 순수한 수소가스를 정제해서 에어클리너에 보내고, 엔진연소실에서 완전연소효율을 높여서 배기가스 발생을 최소한도로 방지하는 역할을 하는 것이다.

일반적으로 엔진에 있어서 연료를 완전연소시키려면, 보다 많은 산소를 엔진내에 공급할 필요가 있다. 그러나 공기를 보다 많이 흡입해서, 그 속의 산소를 이용하면 질소가 동시에 엔진내로 흡입되어 질소산화물의 발생을 증대시키게 된다.

그러므로 유해성분을 포함하고 있지 않은 물(수증기)속의 산소를 이용하는 것이 바람직하지만 단순히 수분을 엔진속으로 보내주는 것만으로는 오일의 피막을 파괴하고, 엔진을 마모시키는 등의 트러블이 일어나기 때문에 이것을 방지하기 위한 장치가 필요로 된다.

또한, 엔진에서 배출되는 배기가스에는 가솔린차의 경우 가솔린과 공기의 혼합기가 엔진연소실내에서 연소하므로써 발생되며 이 배기가스 속에는 CO, HC 및 NO_X가 포함되어, 이 CO, HC 및 NO_X가 외부로 배출하게 되면, 사람, 동물, 및 식물등에 유독한 것이다.

주지하는 바와같이 CO, HC와 NO_X와의 관계는 CO, HC를 적게하는 연소의 경우, NO_X의 농도는 최고치에 가깝고, NO_X의 성분을 동시에 또한 대폭적으로 저감시키는 방법을 고려할 필요가 있다.

즉, CO, HC, NO_X농도를 적게하기 위하여 엔진의 연소방식을 개선할 필요가 있다. 이 가솔린과 공기의 혼합비를 변화시키는 방식으로 과농혼합기와 희박혼합기와 같은 2가지 방식이 있다.

그러나, 이들 연소방식은 어느것이나 배출가스를 적게하는 시스템으로서는 유효하지만 과농혼합기 연소발식의 경우는 연비가 대폭적으로 악화되고, 희박공연비 연소방식의 경우는 출력이 대폭적으로 저하한다고 하는 결점이 있다. 또 연비를 적게하고 출력을 크게하기 위해서는 종래의 리시프로 엔진(Recipro-Engine)에 가까운 혼합비를 사용해서 엔진의 성능을 발휘시켜서 가솔린을 완전히 연소시켜 CO, HC 의 배출을 조금 배출시키는 소량의 CO, HC 및 NO_X를 배기관의 과정에 촉매방식의 시스템을 짜넣어서 정화하는 방식이 있으나 엔진을 근본적으로 개량하여 가솔린을 제어기에 의해 정량을 연소실에 분사하거나, 흡입공기량이나 그 공기의 온도를 I.C시스템으로 자동적으로 조정하거나, 배기환류방식으로 연소온도를 낮추어 NO_X를 감소하거나 해서 배출가스의 정화를 도모하는 방법이 있으나, 엔진기구 자체를 근본적으로 개량할 필요가 있으며 현재 사용되고 있는 엔진을 개량하는 것은 기술적으로는 가능하지만 어려운 문제이다.

상기의 이유에 의해 연소효율을 이상적인 상태로 유지하면서 배기가스를 적게하는 새로운 방식에 대한 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

종래부터 물에서 수소가스를 발생시켜 연소하는 방법(또는 물자체를 분무형상으로 해서 직접 엔진기화실에 삽입하는 방법)은 제안되었으나, 완전한 수소가스를 얻는 것이 불가능해서 연소효율을 일시적으로 높이기 때문에, 엔진의 피스톤(피스톤링)을 손상시키는 결과가 되어, 엔진수명을 짧게 하는 결점이 있고, 배기가스를 감소시키는 작용을 얻을 수 없었다.

상기의 결점을 근본적으로 해소하기 위하여 이루어진 본 발명은 1개의 기화실에서 400℃ 이상의 물에서 특수금속촉매법에 의해 수소가스를 발생하고, 다른 또 하나의 기화실의 통로에 촉매필터를 설치하여 재차 순수한 수소가스를 정제해서 에어클리너에 보내고, 엔진 연소실에서 완전 연소효율을 높여서 배기가스 발생을 최소한도로 억제하는 장치이다.

이하 본 발명의 구성상태 및 실시예를 첨부도면 제1도를 참조하면서 상세히 설명한다.

마이크로 컴퓨터를 내장한 I.C회로(2)에 의해서 물탱크(3)에서 400℃ 이상으로 고열화된 물을 하부기화실(5)에 보내고, 하부기화실(5)에 내장된 특수파이프(7)에 부속하는 금속촉매코일(10)을 통과하면서 물을 분해하여 수소가스를 발생시키고, 그 수소가스를 하부기화실(5)에 보내나, 그때 하부기화실(5)과 상부기화실(17)의 통로에 금속촉매 가공된 세라믹스제의 필터(15)를 설치해서 상부기화실(17)에서 발생한 수소가스가 통과할때, 재차 순수한, 수소가스로 정제되어서 I.C회로(12)에 의해 제어되면서 에어필터(14)로 송출되어 엔진기화실로 보내지는 것이다.

또, 본체(8)는 고열을 얻기 위하여 그 일부를 배기관속에 끼워넣고, 또 연소파이프(13)에 의해 기화실의 고열화를 용이하게 하고 있다. 또한 종래의 엔진에서 채용된 에어클리너는 정화기능이 나쁘고, 정제된 수소가스가 충분한 연소효율을 얻는 역할을 다하지 못할 우려가 있기 때문에 필터를 근본적으로 개량한 금속촉매가공의 세라믹제 필터(11)로 변경해서 정화된 공기를 만들어 수소가스의 연소효율을 저하시키지 않도록 발명한 것이 본 발명의 중요한 요소중의 하나이다.

따라서, 본 발명의 요지는 2개의 기화실에서 정제된 수소가스를 발생시키는 방법과, 특수가공된 금속촉매코일 및 특수가공된 세라믹스 촉매, 세라믹스 필터로 개량된 에어필터가 유기적으로 작용하여 완전한 연소효율을 가진 수소가스 발생으로서 배기가스의 발생을 최소한도록 억제하는 것이며, 또 물의 흐름과 수소가스의 흐름을 기본 연료의 흐름에 작용시킨 것에 의해서 자동적으로 제어하는 5가지의 요점을 가지는 것이다. 상기와 같은 본 발명의 장치를 채용하므로서 엔진출력이 증가되고, 그 결과 10% 정도의 소비연료가 절약되며, 엔진에 스케일의 발생을 방지하고 엔진수명을 50% 이상 연장시키는 효과를 얻을 수 이다.

또 본 발명은 사용연료의 종류(LPG, 가솔린, 석유)에 관계 없이 100% 응용되며, 그밖의 포오크리프트, 농업기계, 전설기계, 선박 등 광범위하게 적용할 수 있다.

Claims (1)

1. 물탱크(3)에서 고열화된 술은 하부기화실(5)에 보내는 IC회로(2)와 물을 분해해서 수소가스로 발생시키는 금속촉매코일(10)을 하부기화실(5)에 내장된 특수파이프(7)에 내삽하고, 또 상부기화실(17)과 하부기화실(5) 통로에 세라믹제의 필터(15)를 설치하여 기화실에서 발생한 순수한 수소가스로 정제하여 이를 IC회로(12)에 의해 제어하여 에어필터(14)로 보내지는 것을 특징으로 하는 2개의 기화실을 구비한 수소가스발생장치.