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KR20070027902A - Hybrid electrically conductive hydrogel phase change latent heat regenerative heating and cold start prevention device - Google Patents

Hybrid electrically conductive hydrogel phase change latent heat regenerative heating and cold start prevention device Download PDF

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KR20070027902A
KR20070027902A KR1020050079816A KR20050079816A KR20070027902A KR 20070027902 A KR20070027902 A KR 20070027902A KR 1020050079816 A KR1020050079816 A KR 1020050079816A KR 20050079816 A KR20050079816 A KR 20050079816A KR 20070027902 A KR20070027902 A KR 20070027902A
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KR
South Korea
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heat
heat exchanger
engine
heat storage
air
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Withdrawn
Application number
KR1020050079816A
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Korean (ko)
Inventor
양경준
Original Assignee
양경준
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 양경준 filed Critical 양경준
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Abstract

본 발명은 망초(Na2SO4)계 상변환 잠열 축열재에 일정량에 보락스와 결정수를 첨가한 후 가열하여 용액을 만들고, 전도성 물질인 천연 인상 흑연(Natural Crystalline Graphite)또는 탄소 나노 섬유(Graphite Nano Fiber)또는 CNT(Carbon Nano Tube)또는 탄화규소 (Carborundum)분말을 용액에 완전히 분산된 상태에서 폴리비닐알코올-폴리아크릴산-폴리아크릴산나트륨 공중합체 고흡수성 고분자를 혼합 후, 전도성 물질이 3차원 고 흡성 고분자 그물망에 갇혀진 상태로 분산되어진 전도성 하이드로겔 상변환 축열재를 제조하여 자동차 엔진 배기열 및 엔진 냉각수 열을 축열하여 동절기 자동차의 초기 시동 시, 전원 입력과 동시에 상변환 축열재가 축열한 열로 실내 난방을 가동하고, 별도의 냉 시동 방지 시스템(전기계통, 연료계통, 윤활유 계통, 연소 공기계통)을 적용하여 엔진 냉 시동 방지와 안정적인 난방 열원을 공급 하는 장치이다. The present invention is made by adding a borax and crystal water to a certain amount of Na2SO4-based phase conversion latent heat storage material and heating it to make a solution, natural conductive graphite (Natural Crystalline Graphite) or carbon nano fiber (Graphite Nano Fiber) as a conductive material Alternatively, after mixing CNT (Carbon Nano Tube) or Silicon Carbide (Carborundum) powder in the solution completely, the polyvinyl alcohol-polyacrylic acid-sodium polyacrylate copolymer superabsorbent polymer is mixed, and then the conductive material is a three-dimensional superabsorbent polymer network. By manufacturing a conductive hydrogel phase change heat storage material dispersed in a state trapped in the heat storage device, it accumulates the heat of the engine exhaust heat and the engine coolant, and operates the indoor heating with the heat of the phase change heat storage material at the same time as the power input at the initial start-up of winter cars. Engine by applying a separate cold start prevention system (electric system, fuel system, lubricating oil system, combustion air system) A device for supplying a start-up resistance and a stable heating heat source.

Description

하이브리드 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열 난방 및 냉 시동 방지 장치{hybrid electroconductive Hydrogel Phase Change Material heating and cold starting prevention system}Hybrid electroconductive hydrogel phase change material heating and cold starting prevention system

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 하이브리드 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열 난방 및 냉 시동 방지 장치의 주요 구성도 이다.1 is a main configuration of a hybrid electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage heat and cold start prevention device according to a first embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing

1. 전극 2. 온도 센서 포트(3-포트)1.electrode 2.temperature sensor port (3-port)

3. 엇갈린 경사각 열 교환판 4. 방열관(연료용) 3. Staggered inclined heat exchanger plate 4. Heat dissipation pipe (for fuel)

41. 방열관(엔진 냉각수용)41. Heat pipes (for engine coolant)

5. UV램프 6. 보온재5. UV lamp 6. Insulation

7. 클러치 & 브레이크 8. 교류동기 전동기7. Clutch & Brake 8. AC Synchronous Electric Motor

9. 교류동기 발전기(GSF 용) 10. 파형 구심판 로터9. AC synchronous generator (for GSF) 10. Corrugated core rotor

11. 파형 막판 스테이터 12. 교류동기 발전기(터보차저 용)11.Waveplate stator 12.AC synchronous generator (for turbocharger)

13. 인버터 14. 3방향 오토 댐퍼13. Inverter 14. 3-way auto damper

141. 3방향 오토 댐퍼 142. 3방향 오토 댐퍼141. 3-way auto damper 142. 3-way auto damper

143. 3방향 오토 밸브 144. 3방향 오토 밸브 143. 3-way auto valve 144. 3-way auto valve

15. 배터리 축열 커버 16. 엔진오일 축열 커버15. Battery heat storage cover 16. Engine oil heat storage cover

17. 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(EHPCM)축열조 17. Electric conductive hydrogel phase change latent heat storage material (EHPCM) heat storage tank

18. 광촉매 코팅 영역 19. 열교환기 18. Photocatalyst Coating Area 19. Heat Exchanger

20. 황금나선 토출장치(GSF) 21. 분배기 20. Golden Spiral Discharge Device (GSF) 21. Dispenser

본 발명은 자동차운전 시의 축, 발전 전기와 엔진 냉각수 및 터보차저에서 배기되는 배기 열을 전기 전도성 하이드로 겔 상변환 잠열축열재(EHPCM)를 이용하여 상시 축열 저장 하였다가 동절기의 자동차 전원 입력과 동시에 축열 열을 차내로 공급 하며, EHPCM을 이용하여 별도의 자동차 냉 시동을 방지 하는 축열 식 난방 장치에 관한 것이다. According to the present invention, the exhaust heat from the shaft, the generated electricity, the engine coolant, and the turbocharger during the driving of the vehicle is constantly stored by using an electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage material (EHPCM), and at the same time as the vehicle power input during the winter season. It relates to a regenerative heating device that supplies regenerative heat into a vehicle and prevents separate vehicle cold start by using EHPCM.

종래의 자동차 냉 시동과 관련한 디젤 차량의 경우 전기 계통에 있어서 배터리 온도가 낮아지면 성능이 떨어지고 필요한 출력을 내기위해 충전되는 능력 역시 감소하며, 연료계통에 있어서 디젤 연료가 겨울철에 굳어지는 왁싱(waxing)In the case of diesel vehicles related to the conventional cold start of the vehicle, when the battery temperature in the electric system is lowered, the performance decreases and the ability to be charged to produce the required output is also reduced. In the fuel system, the waxing of diesel fuel in the winter is hardened.

현상이 나타나 스크린과 필터를 막게 되고 급격하게 굽은 연료라인과 피팅 등에 저항이 걸리게 한다. 또한 윤활유 계통에 있어서 겨울철 운전과 관련하여, 엔진에 사용되는 윤활유의 두 가지 중요한 물리적 특성은 유동점(pour point)과 점도 인데, 점도가 무엇보다 중요하다. 우선, 오일은 오일 팬 내에서 자유롭게 흐를 수 있어야 하고 다음으로 엔진을 자유롭게 순환할 수 있어야 한다. 크랭크 케이스 내의 오일이 고체화 된 상태에서 엔진 시동을 한다면 윤활유 부족에 의해 중대한 하자가 발생할 것이다. 오일은 충분하게 낮은 유동점을 유지해야 하며 그럼으로써 낮은 온도에서도 항상 액체 상태로 유지되어야 한다. 공기 흡입 계통에 있어서는 공기 밀도와 공기 온도 두 가지 측면을 고려하여야 한다. 대기 온도가 낮아지면 공기 밀도는 증가한다. 그 결과 터보차저 엔진의 경우 실린더 최고 압력이 증가하게 된다. 실린더 압력의 증가는 다음 유형의 문제를 발생시킬 수 있다. 아울러 LPG 차량의 경우 연료펌프를 사용하지 않고 연료탱크(봄베)내의 가스 자체 압력으로만 연료를 공급하기 때문에 온도 저하로 인해 연료탱크 내 압력이 낮아지면 시동이 어려워진다. - 특히 겨울철에는 프로판 20%, 부탄 70%로 사용하기 때문에 엔진의 기화기(Vaporizer)가 작동하려면 약 0.3㎏/㎠의 연료 압력이 필요하다. 그러나 외기 온도가 약 -15℃ 이하로 되면 프로판 30%의 증기압이 0.3㎏/㎠ 이하로 되기 때문에 기화기의 원활한 작동이 불가능해 시동이 어려워지게 된다. 기타 관련 장치로 미국'센토 서멀 시스템'사가 개발한'쾌속 난방(Rapid Heat)'으로 이름 붙여진 열기구 히팅 시스템은 차 시동을 건지 10초 이내에 온도가 오르기 시작, 20초내에 섭씨 30도까지 차 내부를 덥힐 수 있다. 승용차가 달리는 동안의 뜨거워진 냉각수가 이 원통으로 보내져 저장되며, 시동이 걸리면 아직은 차가운 엔진 속의 냉각수는 이 통속으로 들어가는 대신, 이미 통속에 저장됐던 뜨거운 물이 흘러나오면서 히터의 온도를 삽시간에 올려버린다는 원리이다. 개당 단가는 500∼700달러선이며, 이 장치는 비교적 소형의 크기와 간단하게 설치 운용 된다는 장점은 있으나 장치보유열/외부의 온도 편차 클 경우 일정한 온도 유지 및 장시간의 안정된 열원 공급에는 무리가 따른다. 또한 동절기의 급강하된 온도로 인하여 자동차가 냉 시동이 발생할 경우는 실질 적인 운용에 한계가 있다. 이와 함께 종래의 자동차 과급기 장치 운용에 있어 터보차저의 경우 엔진 배기가스에 의해 회전하는 터빈과 공기 압축을 담당하는 터빈이 하나의 축으로 일체화 되어 배기가스의 고열이 공기 압축에 방해가 되어왔다.This will clog the screen and filter and put resistance on sharply curved fuel lines and fittings. In addition, in the lubricant system, in relation to winter operation, two important physical properties of the lubricant used in the engine are the pour point and the viscosity, the viscosity of which is of paramount importance. First, the oil must be able to flow freely in the oil pan and then freely circulate the engine. If the engine is started with the oil in the crankcase solidified, a serious defect will occur due to lack of lubricant. The oil must maintain a sufficiently low pour point so that it always remains liquid even at low temperatures. In the air intake system, two aspects of air density and air temperature have to be taken into account. As the air temperature drops, the air density increases. The result is an increase in cylinder maximum pressure for turbocharged engines. Increasing the cylinder pressure can cause the following types of problems. In addition, since LPG vehicles supply fuel only by the pressure of the gas in the fuel tank (bomb) without using a fuel pump, it is difficult to start when the pressure in the fuel tank decreases due to the temperature drop. -Especially in winter, it uses 20% propane and 70% butane, so a fuel pressure of about 0.3 kg / ㎠ is required for the engine's vaporizer to operate. However, when the outside air temperature is about -15 ℃ or less, the vapor pressure of the propane 30% is less than 0.3kg / ㎠ it is difficult to start the carburetor is difficult to start. The hot air heating system, named Rapid Heat, developed by Sento Thermal Systems, Inc., started to rise within 10 seconds of starting the car, and then opened up to 30 degrees Celsius within 20 seconds. It can be warmed. The hot coolant in the car is sent to and stored in this cylinder, and when the engine is started, the coolant in the still-cooled engine does not go into this barrel, but instead the hot water already stored in the barrel flows out, raising the temperature of the heater in an instant. It is a principle. The unit price is about $ 500-700, and the device has the advantages of relatively small size and simple installation. However, when the heat of the device / external temperature is large, it is difficult to maintain a constant temperature and supply a stable heat source for a long time. In addition, there is a limit to the practical operation when the cold start of the car occurs due to the dripped temperature of the winter season. In addition, in the case of a turbocharger in the related art, the turbocharger has been integrated with a turbine that rotates by the engine exhaust gas and a turbine that is responsible for the air compression on one shaft, and the high heat of the exhaust gas has hindered the air compression.

따라서 본 하이브리드 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열 난방 및 냉 시동 방지 장치는 자동차 운행 중의 엔진 열을 흡열한 냉각수와 엔진의 배기열이 터보차저 가동 후의 열교환기(19)를 경유하면서 축열 저장 되어 자동차 엔진이 가동 전 전원 입력과 동시에 차내 난방 공급열원으로 제공 되고, 이러한 축열 난방 공급이 장시간에 걸 처 이루지는 경우 열교환기(8)의 축열 부에 설치되는 온도 센서의 하한 신호에 의해 축전지로부터 전원이 공급되어 전도성 하이드로겔의 상변환 잠열 축열을 이용하여 안정적인 난방 열원을 공급한다. 또한 엔진 과 급기 장치에 있어서 전기계통, 연료계통, 윤활유 계통, 공기 흡입 계통에 걸 처 냉 시동 방지 시스템으로 운용 되고, 종래의 터보차저의 불합리를 개선할 목적으로 공기압축용 터빈을 제거하는 대신에 교류동기 발전기(12)를 부착하여 발전되는 전력이 인버터를 경유하여 배터리에 충전되어 황금나선 토출 장치(GSF)교류 동기 전동기(8)를 가동하여 공기를 응축 및 압축하여 엔진 연소 공기로 공급한다.Therefore, the present hybrid electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage and cold start prevention device is stored in a heat storage system while the coolant absorbing the engine heat during driving and the exhaust heat of the engine are stored through the heat exchanger 19 after the turbocharger operation. It is supplied to the heating supply heat source in the car at the same time as the power input before operation, and when the heat storage heating is performed for a long time, the power is supplied from the battery by the lower limit signal of the temperature sensor installed in the heat storage unit of the heat exchanger 8. The phase change latent heat storage of the conductive hydrogel provides a stable heating heat source. In addition, the engine and air supply system is operated as a cold start prevention system for the electric system, fuel system, lubricating oil system, and air intake system, and instead of removing the air compressor turbine for the purpose of improving the irrationality of the conventional turbocharger. The electric power generated by attaching the AC synchronous generator 12 is charged to the battery via the inverter to operate the Golden Spiral Discharge Device (GSF) AC synchronous motor 8 to condense and compress air to supply the engine combustion air.

하이브리드 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열 난방 및 냉 시동 방지 장치는 엇갈린 경사각의 열 교환기(19)를 통하여 자동차의 전기 에너지 및 폐열을 회수함에 있어, 열교환기(19)의 설계는 급, 배기가 통과하는 경로의 세로방향을 2등분한 면적의 중심에 내각 120도의 엇갈린 경사각을 가진 열 교환 판을 균등 배치하고 급, 배기 간 엇갈린 경사각의 열판(3)이 접하는 열교환면에 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(17)충진 축열조를 설치한다. 열교환기(19)의 재질은 SUS316*0.6T로 도면의 형상을 가지고 브레이징 공법에 의해 기밀 합체 제작되며 급, 배기가 경유하는 관로의 표면인 광촉매 코팅 영역(18)은 아나타제계 이산화티탄 도막을 형성하여 열 교환판과 대향되는 열교환관의 직진 면에 설치되는 UV램프(5) 에서 조사 되는 자외선(386nm)에 의한 광촉매 효과로 급기경로는 외기공기에 포함된 오염물질을 분해 살균함과 동시에 배기경로는 연소 폐가스를 분해하여 배출함으로서 급, 배기 공기를 동시에 청정하는 효과를 가진다. 또한 열교환기(19)의 열 교환 특징은 각각의 급, 배기 관로로 이동되어진 기체가 열교환기 내로 진입 되어 엇갈린 경사각 (내각120도)에 의해 전단의 경사각에 대향하는 유선과 기체 진행방향과 일직선으로 직진 하려는 유선 분리가 일어나고 직진하는 유선은 주 흐름을 앞으로 진행하는 역할을 수행하며, 경사각에 대향 압축되었던 유선은 경사각의 꼭지 점에서 작은 소용돌이(와류=eddy)로 분산되고, 경사각을 따라 내리며 더욱 작은 소용돌이로 쪼개짐을 반복 하면서 수많은 작은 소용돌이(eddy)를 발생 시켜 주위로부터 열과 물질은 끌어 모아 분산 하여 열 교환 판을 사이로 비가역적 현상을 극대화한 다. 아울러 열교환기(19)의 방열관은 엔진 냉각수 순환용 열 교환 방열 관(4)과 연료 순환 방열 관(41)이 구분 되어 매입 된다. 또한 전기 전도성 하이드로겔 상변환 축열재(7)는 시약용망초 또는 공업용 망초 또는 무수 망초 (Na2SO4)에 일정량에 보락스와 결정수를 첨가한 후 가열하여 용액을 만들고, 용융액 중의 결정수에 보락스가 완전히 용해되도록 상기 혼합물을 10분 동안 교반하여 보락스가 완전히 용해된 후, 전도성 물질인 천연 인상 흑연(Natural Crystalline Graphite)또는 탄소 나노 섬유(Graphite Nano Fiber)또는 CNT(Carbon Nano Tube)또는 탄화규소 (Carborundum)분말을 첨가하여 다시 10분 동안 교반하여 전도성 물질이 용액에 완전히 분산된 상태에서 폴리비닐알코올-폴리아크릴산-폴리아크릴산나트륨 공중합체 고흡수성 고분자를 혼합 후 충분히 교반하여 고 흡수성 고분자 및 전도성 물질이 용액 내에 고르게 분산될 수 있게 하였다. 고흡수성 고분자를 혼합할수록 용액의 점도가 높아져 마침내는 용액이 유동성을 상실하면서 전기 전도성 하이드로 겔 타입 난방용 잠열 축열재가 형성되고, 전기 전도성 하이드로 겔이 형성되면 고 흡수성 고분자의 혼합이 어려워지므로, 이러한 불균일한 혼합을 방지하기 위해 30분 동안 충분히 교반하였다. 그 결과, 분산된 전도성 물질이 3차원 고 흡성 고분자 그물망에 갇혀진 상태로 분산되어 전기 전도성 하이드로겔 축열재의 상변환 시 전기 전도성 물질의 비중에 따른 침강이 발생하지 않는 전기 전도성 하이드로 겔 상변환 축열재(7)를 제조하였다. 이와 같은 열 교환기(19)의 운용은 동절기와 상시로 The hybrid electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat regenerative heating and cold start prevention device recovers the electric energy and waste heat of the vehicle through the heat exchanger 19 with the inclined angle, so that the design of the heat exchanger 19 allows rapid and exhaust passage. Evenly arrange the heat exchanger plate with the inclined angle of 120 degrees inside the center of the area divided into two longitudinal directions of the path, and electrically conductive hydrogel phase change latent heat on the heat exchange surface where the hot plate (3) with the inclined angle between the supply and exhaust is in contact. Heat storage material (17) Install the filling heat storage tank. The heat exchanger 19 is made of SUS316 * 0.6T and has a shape as shown in the drawing. The heat exchanger 19 is airtightly manufactured by the brazing method, and the photocatalyst coating region 18, which is the surface of the pipeline passing through the air supply and exhaust, forms an anatase titanium dioxide coating film. As a result of the photocatalytic effect of ultraviolet light (386 nm) irradiated from the UV lamp 5 installed on the straight side of the heat exchanger tube facing the heat exchanger plate, the air supply path decomposes and sterilizes the contaminants contained in the outside air, Has the effect of simultaneously cleaning the supply and exhaust air by decomposing and discharging the combustion waste gas. In addition, the heat exchange feature of the heat exchanger 19 is in line with the gas flow direction and the gas flow direction facing the inclination angle of the front end by the inclined angle (120 degrees) of the gas moved into the heat exchanger by entering the heat exchanger The streamline is going to go straight and the streamline going forward plays the main flow forward, and the streamline, which has been compressed against the angle of inclination, is dispersed as a small vortex (eddy) at the vertex of the angle of inclination, and goes down along the angle of inclination. Repeated splitting generates numerous small eddys that attract and disperse heat and matter from the surroundings, maximizing irreversible phenomena between heat exchange plates. In addition, the heat dissipation tube of the heat exchanger 19 is embedded in the heat exchange heat dissipation tube 4 and the fuel circulation heat dissipation tube 41 for circulation of the engine coolant. In addition, the electrically conductive hydrogel phase change heat storage material (7) is added to borax and crystalline water in reagent manganese, industrial manganese or anhydrous manganese (Na2SO4), and then heated to make a solution, and borax is added to the crystalline water in the melt. After the mixture is stirred for 10 minutes to completely dissolve, the borax is completely dissolved, and then natural conductive graphite (CNT) or carbon nanofiber (CNT) or silicon carbide (CNT) After adding the powder and stirring for another 10 minutes, the polyvinyl alcohol-polyacrylic acid-sodium polyacrylate copolymer superabsorbent polymer is mixed in a state where the conductive material is completely dispersed in the solution. It was allowed to be evenly dispersed in the solution. As the superabsorbent polymer is mixed, the viscosity of the solution becomes higher, and thus, the solution loses fluidity and finally, a latent heat storage material for electrically conductive hydrogel-type heating is formed, and when the electrically conductive hydrogel is formed, it is difficult to mix the superabsorbent polymer. Stir well for 30 minutes to prevent mixing. As a result, the dispersed conductive material is dispersed in a state trapped in the three-dimensional high-absorptive polymer mesh, so that the phase change of the electrically conductive hydrogel heat storage material does not cause sedimentation due to the specific gravity of the electrically conductive material. (7) was prepared. Operation of such a heat exchanger 19 is always in winter and

구분운용 외 동절기 자동차 초기 가동 시와 동절기 운행 중인 경우로 구분 된다. 동절기 초기 자동차 가동 시는 전원이 입력되는 순간에 열 교환기(19)의 축 열 열이 오토댐퍼 (141)을 경유, 오토 댐퍼(142), 오토 댐퍼(14)를 경유 하여 차내 난방 열원으로 공급 된다. 또한 동절기 운행 중인 경우는 터보차저를 거친 엔진 연소 배기열을 열 교환기(19)를 경유하여 머플러로 배기하여 엔진 연소열을 회수 축열 하고, 열 교환기(19)의 축열조 센서(2)가 설정 이상의 온도를 감지할 경우 오토 뎀퍼(141)에서 상시 방향으로 전환되어 오토 뎀퍼(14)를 경유하여 차내로 난방을 급기 된다. 이와 동시에 터보차저에 공기 압축 터빈과 교체되어 설치된 교류동기 발전기(12)에서 발전된 전류는 인버터를 경유하여 배터리에 축전과 함께 배터리에서 축전된 직류 전류를 인버터에서 교류로 전환하여 황금나선 토출장치(20)을 가동하여 엔진 연소공기를 응축 및 압축하여 공급된다. 이때 황금나선 토출장치(20)의 구성 및 원리는 황금 나선 비율(약 1.618 - 그림5의 식들에서 예와 같이 황금나선의 X축, Y축을 기준으로 한 각각의 호와 그 반지름은 1.618의 비율을 유지하며 황금나선의 중심을 향해 무한소의 수축과 동시에 무한대의 팽창 특징)의 파형 곡선을 가지는 파형 막판을 스테이터(11)로 하고 파형 구심판인 로터(10)를 유체의 펌프부로 적용하면서 로터(10)의 회전하는 원심력과 구심력을 이용, 종래의 터빈 엔진과 4싸이클 기관의 작동과 같은 흡입 → 압축 → 팽창(폭발) → 배기 싸이클을 가진다. 황금나선(Golden Spiral)토출 장치의 회전방향은 반시계방향으로 흡입 되는 유체의 코리올리 효과의 극대화를 위하였다. In addition to the operation, the car is divided into winter operation and winter operation. During the initial winter operation, the heat storage heat of the heat exchanger 19 is supplied to the heating heat source in the vehicle via the auto damper 141 and the auto damper 142 and the auto damper 14 at the instant of power input. . In the case of winter operation, the engine combustion exhaust heat passing through the turbocharger is exhausted to the muffler via the heat exchanger 19 to recover and store the engine combustion heat, and the heat storage tank sensor 2 of the heat exchanger 19 detects an abnormal temperature. In this case, the auto damper 141 is switched to the normal direction and the air is supplied to the vehicle via the auto damper 14. At the same time, the electric current generated from the AC synchronous generator 12 installed by replacing the air compression turbine in the turbocharger is converted to the DC current stored in the battery along with the power storage in the battery via the inverter, and the golden spiral discharge device (20). ) Is supplied by condensing and compressing engine combustion air. At this time, the configuration and principle of the golden spiral discharge device 20 is the ratio of the golden spiral (about 1.618-as shown in the equations of Fig. 5, respectively, based on the X and Y axes of the golden spiral and the radius thereof is 1.618). While maintaining the corrugated plate having a corrugated curve of infinite span and infinitely expanding toward the center of the golden spiral as the stator 11, and applying the rotor 10, the corrugated centripetal plate, as the pump portion of the fluid. Using the centrifugal force and centripetal force of rotation, it has the intake → compression → expansion (explosion) → exhaust cycle as the operation of the conventional turbine engine and four cycle engine. The rotational direction of the golden spiral dispensing device was to maximize the Coriolis effect of the fluid sucked counterclockwise.

두개의 파형 판(10,11)은 금속 재질(스테인레스 스틸 또는 알미늄 또는 은도금 구리판 또는 구리 합금 - 구리78%, 주석22%)의 파도모양의 파형 구심판인 로터(10)가 회전함으로써 서로 수렴하는 형태로 마주 보고 있는 파형 막판인 스테이터 (11) 사이의 유체는 원심력을 받으면서 축 → 원주상의 운동을 시작하면서 가속된다. 이때 원심력과 구심력에 의한 보텍스 운동에 의한 흡입력이 발생하여 스테이터(11)하단, 흡입부에 진공이 발생하고 이때 진공의 세기는 로터(10)의 회전력에 달려있다. 즉 반 시계 반향으로 회전하는 로터(10)의 흡입력에 의해 스테이터(11)전단의 흡입부로 도입되는 유체는 코리올리 효과에 의한 회전 운동을 가지고 도입되며, 일정 각도로 흡입 부 내면 중심으로 점점 좁아지는 수렴하는 면을 따라 더욱 빠른 회전력을 가진다. 흡입부 하단인 구심성의 중심에 도달한 유체는 로터축을 중심으로 360도 방향으로 균일 하게 수렴하여 좁아지는 스테이터(11)의 볼록한 면에 대하여 빠른 유속의 성질을 가지며 압력이 낮아지고, 대향하는 로터(10)의 오목한 면에 대하여 감속 되며 압력은 높아지는 베르누이 효과를 유발 하여 두개의 파형 판인 고정된 스테이터(11)와 회전하는 로터(10)가 만든 파형의 통로 입구 압력이 낮아지면서 파형의 통로로 빠르게 진입 된다. The two corrugated plates 10, 11 converge on each other by the rotation of the rotor 10, which is a corrugated corrugated plate of metal material (stainless steel or aluminum or silver plated copper plate or copper alloy-78% copper, 22% tin). The fluid between the stator 11, which is the corrugated plate facing each other in form, is accelerated by the centrifugal force to start an axis-to-circular motion. At this time, the suction force generated by the vortex movement due to the centrifugal force and the centripetal force is generated, and a vacuum is generated at the bottom of the stator 11 and the suction part, and the strength of the vacuum depends on the rotational force of the rotor 10. That is, the fluid introduced into the suction part of the front end of the stator 11 by the suction force of the rotor 10 rotating counterclockwise is introduced with the rotational motion by the Coriolis effect, and the convergence gradually narrows toward the inner surface of the suction part at an angle. It has a faster rotational force along the side. The fluid that reaches the center of the centripetal portion at the lower end of the suction part has a high flow velocity property and has a low flow rate against the convex surface of the stator 11 which is uniformly converged and narrowed in the 360-degree direction about the rotor axis, and the pressure is lowered. 10) It decelerates with respect to the concave surface and induces a Bernoulli effect that the pressure is increased, so that the corrugated passage entry pressure of the corrugated stator 11 and the rotating rotor 10 made by the two corrugated plates decreases and enters the corrugated passage quickly. do.

이때 유체는 자기가 가진 에너지를 덜 소비하는 쪽으로 흐르는 코안다 효과(coanda effect)에 의해 유체의 유동은 처음으로 곡면을 따라 흐르는 현상을 경험하게 되며, 그것은 유체의 점성에 의한 것으로서, 계속 이어지는 파형의 통로 내를 이동하면서 진행하는 유체의 에너지 파장이 앞으로 흐르게 되는 파형 경로에서 부딪쳐 되 오는 정보를 전달 받으면서 경로를 스스로 인식하며, 그에 따라서 흐르게 된다. 동시에 파형의 통로로 진입된 공기는 원심력과 함께 파형의 통로를 따라서 이동하면서 축 - 원주 상의 보텍스 운동을 일으켜 점점 냉각, 응집하기 시작한다. 로터(10)을 세차게 구동할수록 공기분자는 원심력과 구심력을 동시에 경험하면서 점점 냉각되고 응집된다. 이와 같이 구심성 응집과 확산을 빠르게 반복함으로써 일반적으로 하강, 응집하는 냉을 단열 팽창의 형태로 변환 토출 시킨다. 아울러 엔진으로부터 고온을 흡열한 냉각수가 오토 밸브 (143)에서 방열관(41)을 경유하여 열 교환기(19)에 축열 후 히트 코일로 공급된다. 이때 역시 열교환기(19)축열조 온도가 설정 이상 감지 시는 방열관(41)을 경유치 않으며 히트 코일로 직접 공급된다. 이와 같은 과정에서 냉 시동 방지 시스템 운용 부분에 있어서 전기 계통은 배터리 전해액 부분을 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(7)에 담지된 상태로 하고, 단열재가 외부를 감싼 배터리 보온 박스를 제공하여 동절기 온도 급강하에 따른 배터리 출력 저하가 엔진 크랭킹 부하의 증가요인을 방지한다. 또한 연료 계통에 있어서 오토 밸브(144)를 경유한 연료가 방열관(4)를 거치면서 디젤차량의 경우 연료의 왁싱(waxing)현상을 방지 하며, LPG차량의 경우, 방열관(4)를 경유하여 연료가 기화 하면서 기화기(Vaporizer)의 작동력을 원활하게 한다. 윤활유 계통의 냉 시동 방지는 엔진의 하부 엔진오일 부분의 형상과 면적에 대하여 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(7)에 담지 된 상태로 하고, 단열재가 외부를 감싼 엔진오일 보온용 욕조 형 커버(16)를 제공하여 동절기 온도와 상관 없이 윤활유의 두 가지 중요한 물리적 특성인 유동점(pour point)과 점도를 유지 한다. 공기 흡입 계통을 위해서는 기존의 엔진 에어 클리너와 병행하여 분배기(21)내의 안내날개가 자동 조절 각도에 위치하여 에어 클리너로부터 차 거운 공기의 양을 줄인 상태에서 열교환기(19)와 오토 댐퍼(142)를 경유하여 공급되는 따뜻해진 공기를 터보차저로 흡입 한다. In this case, the fluid flows along a curved surface for the first time by the coanda effect, which flows toward less energy that is used by the fluid, which is due to the viscosity of the fluid, As the energy wave of the moving fluid moves in the passage, it receives the information coming back from the wave path that flows forward and recognizes the path itself and flows accordingly. At the same time, the air entering the corrugated passage moves along the corrugated passage with centrifugal force, causing axial-circumferential vortex motion to begin to cool and coalesce. As the rotor 10 is driven harder, air molecules are gradually cooled and aggregated while simultaneously experiencing centrifugal and centripetal forces. By repeating the centripetal flocculation and diffusion in this way, the falling and flocculating cold is generally converted and discharged in the form of adiabatic expansion. In addition, the coolant having absorbed the high temperature from the engine is supplied to the heat coil after heat storage to the heat exchanger 19 via the heat radiating pipe 41 in the auto valve 143. At this time, the heat exchanger 19, when the heat storage tank temperature is detected abnormal setting is not directly via the heat dissipation tube 41 is supplied directly to the heat coil. In such a process, in the cold start prevention system operation part, the electric system keeps the battery electrolyte part supported by the electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage material (7), and provides a battery insulation box in which insulation is wrapped outside. A drop in battery output due to a sudden drop in temperature prevents an increase in engine cranking load. In addition, in the fuel system, fuel passing through the auto valve 144 passes through the heat radiating tube 4, thereby preventing waxing of the fuel in the case of diesel vehicles, and passing through the heat radiating tube 4 in the case of LPG vehicles. As the fuel vaporizes, the working force of the vaporizer is smoothed. The cold start prevention of the lubricating oil system is carried in the state of the electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage material (7) with respect to the shape and area of the lower engine oil part of the engine, and the tub-type cover for the engine oil insulation in which the insulation is wrapped outside. (16) to maintain two important physical properties of the lubricant, pour point and viscosity, regardless of winter temperature. For the air intake system, in parallel with the existing engine air cleaner, the guide vane in the distributor 21 is positioned at the automatic adjustment angle, and the heat exchanger 19 and the auto damper 142 are reduced with the amount of cool air from the air cleaner. Inhale the warm air supplied through the turbocharger.

이상의 과정에서 전기에너지 축 발전 운용 시스템에 있어서, 자동차 토탈 파워 PW = PW1+PW2+100Watt가 고려된 발전기와 배터리가 선정 되어야 하며, 두개의 발전기(9,12)로부터 발전된 전력은 인버터를 경유하여 배터리에 충전되고, 충전된 전류는 다시 교류로 변환 출력되어 상시의 GSF(20)교류동기 전동기를 가동하고 냉 시동 방지를 위한 전기, 윤활계통 커버(15.16)의 소모 전류와 하이브리드 자동차 전기 축전용으로 공급된다. 또한 본 장치가 장착된 차량의 장시간 주차로 인한 열교환기(19)의 축열이 저하 된 경우 1분 이내에 냉 시동 시스템 가동을 위한다. In the above process, in the electric energy shaft power generation operation system, a generator and a battery in which the car total power PW = PW1 + PW2 + 100Watt are considered should be selected, and the power generated from the two generators 9 and 12 is transferred to the battery via an inverter. Is charged, and the charged current is converted into alternating current, and is operated for constant current GSF (20) AC synchronous motor and is supplied for the electric current consumption of electric and lubrication system cover (15.16) and hybrid vehicle electric storage to prevent cold start. do. In addition, when the heat storage of the heat exchanger 19 due to long-term parking of the vehicle equipped with the device is lowered for operating the cold start system within 1 minute.

이상과 같이 본 발명에 따라 동절기 차량 탑승과 동시에 따뜻한 공기를 공급함으로서 쾌적하고 안전한 운전을 위하고, 냉 시동과 관련하여 최근 소형 트럭, 승용차, 소형 건설기계 등의 분야에 있어서도 고속 디젤기관을 널리 이용하게 되었고 앞으로 디젤 연료의 중질화 및 세탄가 저하의 경향 등을 고려할 경우 시동성의 확보는 더욱 중요한 문제가 된다. 또한 환경오염 문제와 관련하여 자동차 배기가스 배출 규제가 나날이 강화되고 있으며, 이 규제를 만족시키기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 발명은 기존 차량의 효율 상승에 기여함과 더불어 향후 하이브리드 자동차의 주 목적인 저에너지 고효율 자동차 실현에 있어서 폐열의 재활용을 위하여 전기 전도성 하이드로겔 축열재를 이용한 축열과 이를 이용한 발전 및 충전을 통하여 열교환기(19)와 더불어 안정적인 열원을 확보 공급함으로서 차량 각 부위의 냉 시동으로 인한 부품 소손의 방지는 물론 자동차 효율 상승을 통한 에너지 절약 효과가 있다. As described above, in order to provide comfortable and safe driving by supplying warm air at the same time as boarding a winter vehicle, the high speed diesel engine is widely used in the fields of small trucks, passenger cars, small construction machines, etc. in recent years. In consideration of the tendency of diesel fuel neutralization and lowered cetane value, securing startability becomes a more important problem. In addition, with regard to the environmental pollution problem, car exhaust emission regulations are being strengthened day by day, and various studies are being conducted to satisfy the regulations. Therefore, the present invention contributes to the increase of the efficiency of the existing vehicle and heat exchanger through the heat storage using the electrically conductive hydrogel heat storage material and the power generation and charging using the same for the recycling of waste heat in the realization of the low energy high efficiency vehicle which is the main purpose of the hybrid vehicle in the future. In addition to securing a stable heat source (19), it is possible to prevent component damage due to cold start of each part of the vehicle and to save energy by increasing automobile efficiency.

Claims (1)

하이브리드 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열 난방 및 냉 시동 방지 장치는 엇갈린 경사각의 열 교환기(19)를 통하여 자동차의 전기 에너지 및 폐열을 회수함에 있어, 열교환기(19)의 설계는 급, 배기가 통과하는 경로의 세로방향을 2등분한 면적의 중심에 내각 120도의 엇갈린 경사각을 가진 열 교환 판을 균등 배치하고 급, 배기 간 엇갈린 경사각의 열판(3)이 접하는 열교환면에 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(17)충진 축열조를 설치한다. 열교환기(19)의 재질은 SUS316*0.6T로 도면의 형상을 가지고 브레이징 공법에 의해 기밀 합체 제작되며 급, 배기가 경유하는 관로의 표면인 광촉매 코팅 영역(18)은 아나타제계 이산화티탄 도막을 형성하여 열 교환판과 대향되는 열교환관의 직진 면에 설치되는 UV램프(5) 에서 조사 되는 자외선(386nm)에 의한 광촉매 효과로 급기경로는 외기공기에 포함된 오염물질을 분해 살균함과 동시에 배기경로는 연소 폐가스를 분해하여 배출함으로서 급, 배기 공기를 동시에 청정하는 효과를 가진다. 또한 열교환기(19)의 열 교환 특징은 각각의 급, 배기 관로로 이동되어진 기체가 열교환기 내로 진입 되어 엇갈린 경사각 (내각120도)에 의해 전단의 경사각에 대향하는 유선과 기체 진행방향과 일직선으로 직진 하려는 유선 분리가 일어나고 직진하는 유선은 주 흐름을 앞으로 진행하는 역할을 수행하며, 경사각에 대향 압축되었던 유선은 경사각의 꼭지 점에서 작은 소용돌이(와류=eddy)로 분산되고, 경사각을 따라 내리며 더욱 작은 소용돌이로 쪼개짐을 반복 하면서 수많은 작은 소용돌이(eddy)를 발생 시켜 주위로부터 열과 물질은 끌어 모아 분산 하여 열 교환 판을 사이로 비가역적 현상을 극대화한다. 아울러 열교환기(19)의 방열관은 엔진 냉각수 순환용 열 교환 방열 관(4)과 연료 순환 방열 관(41)이 구분 되어 매입 된다. 또한 전기 전도성 하이드로겔 상변환 축열재(7)는 시약용망초 또는 공업용 망초 또는 무수 망초 (Na2SO4)에 일정량에 보락스와 결정수를 첨가한 후 가열하여 용액을 만들고, 용융액 중의 결정수에 보락스가 완전히 용해되도록 상기 혼합물을 10분 동안 교반하여 보락스가 완전히 용해된 후, 전도성 물질인 천연 인상 흑연(Natural Crystalline Graphite)또는 탄소 나노 섬유(Graphite Nano Fiber)또는 CNT(Carbon Nano Tube)또는 탄화규소 (Carborundum)분말을 첨가하여 다시 10분 동안 교반하여 전도성 물질이 용액에 완전히 분산된 상태에서 폴리비닐알코올-폴리아크릴산-폴리아크릴산나트륨 공중합체 고흡수성 고분자를 혼합 후 충분히 교반하여 고 흡수성 고분자 및 전도성 물질이 용액 내에 고르게 분산될 수 있게 하였다. 고흡수성 고분자를 혼합할수록 용액의 점도가 높아져 마침내는 용액이 유동성을 상실하면서 전기 전도성 하이드로 겔 타입 난방용 잠열 축열재가 형성되고, 전기 전도성 하이드로 겔이 형성되면 고 흡수성 고분자의 혼합이 어려워지므로, 이러한 불균일한 혼합을 방지하기 위해 30분 동안 충분히 교반하였다. 그 결과, 분산된 전도성 물질이 3차원 고 흡성 고분자 그물망에 갇혀진 상태로 분산되어 전기 전도성 하이드로겔 축열재의 상변환 시 전기 전도성 물질의 비중에 따른 침강이 발생하지 않는 전기 전도성 하이드로 겔 상변환 축열재(7)를 제조하였다. 이와 같은 열 교환기(19)의 운용은 동절기와 상시로 구분운용 외 동절기 자동차 초기 가동 시와 동절기 운행 중인 경우로 구분 된다. 동절 기 초기 자동차 가동 시는 전원이 입력되는 순간에 열 교환기(19)의 축열 열이 오토댐퍼 (141)을 경유, 오토 댐퍼(142), 오토 댐퍼(14)를 경유 하여 차내 난방 열원으로 공급 된다. 또한 동절기 운행 중인 경우는 터보차저를 거친 엔진 연소 배기열을 열 교환기(19)를 경유하여 머플러로 배기하여 엔진 연소열을 회수 축열 하고, 열 교환기(19)의 축열조 센서(2)가 설정 이상의 온도를 감지할 경우 오토 뎀퍼(141)에서 상시 방향으로 전환되어 오토 뎀퍼(14)를 경유하여 차내로 난방을 급기 된다. 이와 동시에 터보차저에 공기 압축 터빈과 교체되어 설치된 교류동기 발전기(12)에서 발전된 전류는 인버터를 경유하여 배터리에 축전과 함께 배터리에서 축전된 직류 전류를 인버터에서 교류로 전환하여 황금나선 토출장치(20)을 가동하여 엔진 연소공기를 응축 및 압축하여 공급된다. 이때 황금나선 토출장치(20)의 구성 및 원리는 황금 나선 비율(약 1.618 - 그림5의 식들에서 예와 같이 황금나선의 X축, Y축을 기준으로 한 각각의 호와 그 반지름은 1.618의 비율을 유지하며 황금나선의 중심을 향해 무한소의 수축과 동시에 무한대의 팽창 특징)의 파형 곡선을 가지는 파형 막판을 스테이터(11)로 하고 파형 구심판인 로터(10)를 유체의 펌프부로 적용하면서 로터(10)의 회전하는 원심력과 구심력을 이용, 종래의 터빈 엔진과 4싸이클 기관의 작동과 같은 흡입 → 압축 → 팽창(폭발) → 배기 싸이클을 가진다. 황금나선(Golden Spiral)토출 장치의 회전방향은 반시계방향으로 흡입 되는 유체의 코리올리 효과의 극대화를 위하였다. The hybrid electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat regenerative heating and cold start prevention device recovers the electric energy and waste heat of the vehicle through the heat exchanger 19 with the inclined angle, so that the design of the heat exchanger 19 allows rapid and exhaust passage. Evenly arrange the heat exchanger plate with the inclined angle of 120 degrees inside the center of the area divided into two longitudinal directions of the path, and electrically conductive hydrogel phase change latent heat on the heat exchange surface where the hot plate (3) with the inclined angle between the supply and exhaust is in contact. Heat storage material (17) Install the filling heat storage tank. The heat exchanger 19 is made of SUS316 * 0.6T and has a shape as shown in the drawing. The heat exchanger 19 is airtightly manufactured by the brazing method, and the photocatalyst coating region 18, which is the surface of the pipeline passing through the air supply and exhaust, forms an anatase titanium dioxide coating film. As a result of the photocatalytic effect of ultraviolet light (386 nm) irradiated from the UV lamp 5 installed on the straight side of the heat exchanger tube facing the heat exchanger plate, the air supply path decomposes and sterilizes the contaminants contained in the outside air, Has the effect of simultaneously cleaning the supply and exhaust air by decomposing and discharging the combustion waste gas. In addition, the heat exchange feature of the heat exchanger 19 is in line with the gas flow direction and the gas flow direction facing the inclination angle of the front end by the inclined angle (120 degrees) of the gas moved into the heat exchanger by entering the heat exchanger The streamline is going to go straight and the streamline going forward plays the main flow forward, and the streamline, which has been compressed against the angle of inclination, is dispersed as a small vortex (eddy) at the vertex of the angle of inclination, and goes down along the angle of inclination. Repeated splitting generates numerous small eddys that attract and disperse heat and matter from the surroundings, maximizing irreversible phenomena between heat exchange plates. In addition, the heat dissipation tube of the heat exchanger 19 is embedded in the heat exchange heat dissipation tube 4 and the fuel circulation heat dissipation tube 41 for circulation of the engine coolant. In addition, the electrically conductive hydrogel phase change heat storage material (7) is added to borax and crystalline water in reagent manganese, industrial manganese or anhydrous manganese (Na2SO4), and then heated to make a solution, and borax is added to the crystalline water in the melt. After the mixture is stirred for 10 minutes to completely dissolve, the borax is completely dissolved, and then natural conductive graphite (CNT) or carbon nanofiber (CNT) or silicon carbide (CNT) After adding the powder and stirring for another 10 minutes, the polyvinyl alcohol-polyacrylic acid-sodium polyacrylate copolymer superabsorbent polymer is mixed in a state where the conductive material is completely dispersed in the solution. It was allowed to be evenly dispersed in the solution. As the superabsorbent polymer is mixed, the viscosity of the solution becomes higher, and thus, the solution loses fluidity and finally, a latent heat storage material for electrically conductive hydrogel-type heating is formed, and when the electrically conductive hydrogel is formed, it is difficult to mix the superabsorbent polymer. Stir well for 30 minutes to prevent mixing. As a result, the dispersed conductive material is dispersed in a state trapped in the three-dimensional high-absorptive polymer mesh, so that the phase change of the electrically conductive hydrogel heat storage material does not cause sedimentation due to the specific gravity of the electrically conductive material. (7) was prepared. The operation of the heat exchanger 19 is divided into winter and regular operation, and in addition to the case of the initial operation of the winter car and the winter operation. During the initial winter operation, the heat storage heat of the heat exchanger 19 is supplied to the heating heat source in the vehicle via the auto damper 141 and the auto damper 142 and the auto damper 14 at the instant of power input. . In the case of winter operation, the engine combustion exhaust heat passing through the turbocharger is exhausted to the muffler via the heat exchanger 19 to recover and store the engine combustion heat, and the heat storage tank sensor 2 of the heat exchanger 19 detects an abnormal temperature. In this case, the auto damper 141 is switched to the normal direction and the air is supplied to the vehicle via the auto damper 14. At the same time, the electric current generated from the AC synchronous generator 12 installed by replacing the air compression turbine in the turbocharger is converted to the DC current stored in the battery along with the power storage in the battery via the inverter, and the golden spiral discharge device (20). ) Is supplied by condensing and compressing engine combustion air. At this time, the configuration and principle of the golden spiral discharge device 20 is the ratio of the golden spiral (about 1.618-as shown in the equations of Fig. 5, respectively, based on the X and Y axes of the golden spiral and the radius thereof is 1.618). While maintaining the corrugated plate having a corrugated curve of infinite infinity towards the center of the golden spiral and an infinite expansion characteristic) as the stator 11, and applying the rotor 10, the corrugated centripetal plate, as the pump portion of the fluid. Using the centrifugal force and centripetal force of rotation, it has the intake → compression → expansion (explosion) → exhaust cycle as the operation of the conventional turbine engine and four cycle engine. The rotational direction of the golden spiral dispensing device was to maximize the Coriolis effect of the fluid sucked counterclockwise. 두개의 파형 판(10,11)은 금속 재질(스테인레스 스틸 또는 알미늄 또는 은도금 구리판 또는 구리 합금 - 구리78%, 주석22%)의 파도모양의 파형 구심판인 로터 (10)가 회전함으로써 서로 수렴하는 형태로 마주 보고 있는 파형 막판인 스테이터(11) 사이의 유체는 원심력을 받으면서 축 → 원주상의 운동을 시작하면서 가속된다. 이때 원심력과 구심력에 의한 보텍스 운동에 의한 흡입력이 발생하여 스테이터(11)하단, 흡입부에 진공이 발생하고 이때 진공의 세기는 로터(10)의 회전력에 달려있다. 즉 반 시계 반향으로 회전하는 로터(10)의 흡입력에 의해 스테이터(11)전단의 흡입부로 도입되는 유체는 코리올리 효과에 의한 회전 운동을 가지고 도입되며, 일정 각도로 흡입 부 내면 중심으로 점점 좁아지는 수렴하는 면을 따라 더욱 빠른 회전력을 가진다. 흡입부 하단인 구심성의 중심에 도달한 유체는 로터축을 중심으로 360도 방향으로 균일 하게 수렴하여 좁아지는 스테이터(11)의 볼록한 면에 대하여 빠른 유속의 성질을 가지며 압력이 낮아지고, 대향하는 로터(10)의 오목한 면에 대하여 감속 되며 압력은 높아지는 베르누이 효과를 유발 하여 두개의 파형 판인 고정된 스테이터(11)와 회전하는 로터(10)가 만든 파형의 통로 입구 압력이 낮아지면서 파형의 통로로 빠르게 진입 된다. The two corrugated plates 10, 11 converge on each other by the rotation of the rotor 10, which is a corrugated corrugated plate of metal material (stainless steel or aluminum or silver plated copper plate or copper alloy-78% copper, 22% tin). The fluid between the stator 11, which is the corrugated plate facing each other in form, is accelerated by the start of an axis-to-circumferential motion under centrifugal force. At this time, the suction force generated by the vortex movement due to the centrifugal force and the centripetal force is generated, and a vacuum is generated at the bottom of the stator 11 and the suction part, and the strength of the vacuum depends on the rotational force of the rotor 10. That is, the fluid introduced into the suction part of the front end of the stator 11 by the suction force of the rotor 10 rotating counterclockwise is introduced with the rotational motion by the Coriolis effect, and the convergence gradually narrows toward the inner surface of the suction part at an angle. It has a faster rotational force along the side. The fluid that reaches the center of the centripetal portion at the lower end of the suction part has a high flow velocity property and has a low flow rate against the convex surface of the stator 11 which is uniformly converged and narrowed in the 360-degree direction about the rotor axis, and the pressure is lowered. 10) It decelerates with respect to the concave surface and induces a Bernoulli effect that the pressure is increased, so that the corrugated passage entry pressure of the corrugated stator 11 and the rotating rotor 10 made by the two corrugated plates decreases and enters the corrugated passage quickly. do. 이때 유체는 자기가 가진 에너지를 덜 소비하는 쪽으로 흐르는 코안다 효과(coanda effect)에 의해 유체의 유동은 처음으로 곡면을 따라 흐르는 현상을 경험하게 되며, 그것은 유체의 점성에 의한 것으로서, 계속 이어지는 파형의 통로 내를 이동하면서 진행하는 유체의 에너지 파장이 앞으로 흐르게 되는 파형 경로에서 부딪쳐 되 오는 정보를 전달 받으면서 경로를 스스로 인식하며, 그에 따라서 흐르게 된다. 동시에 파형의 통로로 진입된 공기는 원심력과 함께 파형의 통로를 따라서 이동하면서 축 - 원주 상의 보텍스 운동을 일으켜 점점 냉각, 응집하기 시작한다. 로터(10)을 세차게 구동할수록 공기분자는 원심력과 구심력을 동시에 경험하면서 점점 냉각되고 응집된다. 이와 같이 구심성 응집과 확산을 빠르게 반복함으로써 일반적으로 하강, 응집하는 냉을 단열 팽창의 형태로 변환 토출 시킨다. 아울러 엔진으로부터 고온을 흡열한 냉각수가 오토 밸브 (143)에서 방열관(41)을 경유하여 열 교환기(19)에 축열 후 히트 코일로 공급된다. 이때 역시 열교환기(19)축열조 온도가 설정 이상 감지 시는 방열관(41)을 경유치 않으며 히트 코일로 직접 공급된다. 이와 같은 과정에서 냉 시동 방지 시스템 운용 부분에 있어서 전기 계통은 배터리 전해액 부분을 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(7)에 담지된 상태로 하고, 단열재가 외부를 감싼 배터리 보온 박스를 제공하여 동절기 온도 급강하에 따른 배터리 출력 저하가 엔진 크랭킹 부하의 증가요인을 방지한다. 또한 연료 계통에 있어서 오토 밸브(144)를 경유한 연료가 방열관(4)를 거치면서 디젤차량의 경우 연료의 왁싱(waxing)현상을 방지 하며, LPG차량의 경우, 방열관(4)를 경유하여 연료가 기화 하면서 기화기(Vaporizer)의 작동력을 원활하게 한다. 윤활유 계통의 냉 시동 방지는 엔진의 하부 엔진오일 부분의 형상과 면적에 대하여 전기 전도성 하이드로겔 상변환 잠열 축열재(7)에 담지 된 상태로 하고, 단열재가 외부를 감싼 엔진오일 보온용 욕조 형 커버(16)를 제공하여 동절기 온도와 상관 없이 윤활유의 두 가지 중요한 물리적 특성인 유동점(pour point)과 점도를 유지 한다. 공기 흡입 계통을 위해서는 기존의 엔진 에어 클리너와 병행하여 분배기(21)내의 안내날개가 자동 조절 각도에 위치하여 에어 클리너로부터 차 거운 공기의 양을 줄인 상태에서 열교환기(19)와 오토 댐퍼(142)를 경유하여 공급되는 따뜻해진 공기를 터보차저로 흡입 한다. In this case, the fluid flows along a curved surface for the first time by the coanda effect, which flows toward less energy that is used by the fluid, which is due to the viscosity of the fluid, As the energy wave of the moving fluid moves in the passage, it receives the information coming back from the wave path that flows forward and recognizes the path itself and flows accordingly. At the same time, the air entering the corrugated passage moves along the corrugated passage with centrifugal force, causing axial-circumferential vortex motion to begin to cool and coalesce. As the rotor 10 is driven harder, air molecules are gradually cooled and aggregated while simultaneously experiencing centrifugal and centripetal forces. By repeating the centripetal flocculation and diffusion in this way, the falling and flocculating cold is generally converted and discharged in the form of adiabatic expansion. In addition, the coolant having absorbed the high temperature from the engine is supplied to the heat coil after heat storage to the heat exchanger 19 via the heat radiating pipe 41 in the auto valve 143. At this time, the heat exchanger 19, when the heat storage tank temperature is detected abnormal setting is not directly via the heat dissipation tube 41 is supplied directly to the heat coil. In such a process, in the cold start prevention system operation part, the electric system keeps the battery electrolyte part supported by the electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage material (7), and provides a battery insulation box in which insulation is wrapped outside. A drop in battery output due to a sudden drop in temperature prevents an increase in engine cranking load. In addition, in the fuel system, fuel passing through the auto valve 144 passes through the heat radiating tube 4, thereby preventing waxing of the fuel in the case of diesel vehicles, and passing through the heat radiating tube 4 in the case of LPG vehicles. As the fuel vaporizes, the working force of the vaporizer is smoothed. The cold start prevention of the lubricating oil system is carried in the state of the electrically conductive hydrogel phase conversion latent heat storage material (7) with respect to the shape and area of the lower engine oil part of the engine, and the tub-type cover for the engine oil insulation in which the insulation is wrapped outside. (16) to maintain two important physical properties of the lubricant, pour point and viscosity, regardless of winter temperature. For the air intake system, in parallel with the existing engine air cleaner, the guide vane in the distributor 21 is positioned at the automatic adjustment angle, and the heat exchanger 19 and the auto damper 142 are reduced with the amount of cool air from the air cleaner. Inhale the warm air supplied through the turbocharger. 이상의 과정에서 전기에너지 축 발전 운용 시스템에 있어서, 자동차 토탈 파워 PW = PW1+PW2+100Watt가 고려된 발전기와 배터리가 선정 되어야 하며, 두개의 발전기(9,12)로부터 발전된 전력은 인버터를 경유하여 배터리에 충전되고, 충전된 전류는 다시 교류로 변환 출력되어 상시의 GSF(20)교류동기 전동기를 가동하고 냉 시동 방지를 위한 전기, 윤활계통 커버(15.16)의 소모 전류와 하이브리드 자동차 전기 축전용으로 공급된다. 또한 본 장치가 장착된 차량의 장시간 주차로 인한 열교환기(19)의 축열이 저하 된 경우 1분 이내에 냉 시동 시스템 가동을 위한다.In the above process, in the electric energy shaft power generation operation system, a generator and a battery in which the car total power PW = PW1 + PW2 + 100Watt are considered should be selected, and the power generated from the two generators 9 and 12 is transferred to the battery via an inverter. Is charged, and the charged current is converted into alternating current, and is operated for constant current GSF (20) AC synchronous motor and is supplied for the electric current consumption of electric and lubrication system cover (15.16) and hybrid vehicle electric storage to prevent cold start. do. In addition, when the heat storage of the heat exchanger 19 due to long-term parking of the vehicle equipped with the device is lowered for operating the cold start system within 1 minute.
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