KR20180136414A - 내연기관용 연소촉매제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관용 연소촉매제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연기관의 엔진에 연료와 공기를 섞을 때 함께 주입하여 연소를 촉진함으로써 완전연소를 유도하여 폭발력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 배기가스의 매연과 독성물질의 배출을 현저히 낮춘 내연기관용 매연저감 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 내연기관용 연소촉매제에 의하면 적은 양으로도 촉매의 역할을 충분히 수행할 수 있으므로, 폴리비닐액이 천천히 배출되도록 형성되므로 오랫동안 사용할 수 있고, 적은 양만 주입되면 되기 때문에 미세홀을 통해서 기체상태로 공급할 수 있기 때문에 효과가 매우 뛰어난 등의 효과가 발생한다.

Description

내연기관용 연소촉매제{EXAUST GAS ABATEMENT MATERIALS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관용 연소촉매제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연기관의 엔진에 연료와 공기를 섞을 때 함께 주입하여 연소를 촉진함으로써 완전연소를 유도하여 폭발력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 배기가스의 매연과 독성물질의 배출을 현저히 낮춘 내연기관용 매연저감 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관이 배출하는 기체를 배기가스라 하며, 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소, 황산화물, 황화수소, 질소산화물, 암모니아 등 무수히 많은 유해물질이 포함되어 있다. 일산화탄소는 연소하는 동안의 산소 부족에서 생기므로, 혼합기를 가솔린 기관의 이론공연비(혼합기가 완전연소하는 공기와 가솔린의 비율)인 148%이상으로 묽게 하면 발생하지 않으며, 탄화수소는 혼합기가 이론공연비 전후에서는 탄화수소의 발생이 가장 적으나, 이론공연비를 넘어서 묽어지면 불꽃의 전파가 중단되어 불완전연소를 일으켜 일산화탄소는 증가한다.

질소산화물은 공기 중의 산소와 질소가 고온에서 반응하여 생성되는 것이므로 이론공연비 전후에서 최대가 된다.

상기 내연기관은 밀폐된 실린더 속에 연료와 공기의 혼합기를 가두고, 압축·점화하여 연료 속의 탄소를 급속히 연소시킨다.

연소 후 가스는 외부로 배출하고, 다시 신선한 혼합기를 홉입하는데 이 외부로 버리는 기체가 배기가스이다.

상기 내연기관 중 자동차에서 사용되는 가솔린 또는 디젤 등의 엔진에서 연소하고 배출되는 배기가스가 대부분을 차지한다.

상기 자동차에서 배출되는 배기가스 속에는 대기를 오염시키고 체에도 해로운 성분이 포함되어 있어 새로운 공해로 사회문제가 되었다.

상기와 같이 환경오염 및 자원고갈의 문제가 대두됨에 따라, 매연 저감제 또는 매연 저감 장치등의 연비 개선제 등이 계속개발되고 있다.

그러나 최근 개발된 매연 저감 조성물도 매연의 감소 정도가 30 내지 40%에 머물며, 연비 개선효과는 5 내지 10%에 불과하다. 연비 개선 차량의 개발이 되고 있으나, 이에 비해 환경 오염과 자원 고갈의 진행 속도가 현저히 빨라 매연 감소 효과가 탁월한 조성물의 개발이 많이 진행되고 있다.

종래에 연소촉진 및 매연저감 조성물에 관한 기술은 대한민국 특허청 등록특허공보 제0690553호, 제1716174호 또는 공개특허공보 제2017-0110137호 등에 개시된 바 있다.

그러나, 종래의 연소촉진 및 매연저감 조성물은 다음과 문제점이 있었다.

(1) 촉매 조성물의 공급이 많아야지만 효과가 발생하기 때문에 매우 빠르게 소모되어 자주 갈아주어야 한다.

(2) 흡기 쪽이나 배기 쪽에 설치할 때 설치가 복잡하고, 보충할 때에도 매우 복잡한 과정이 필요하기 때문에 매우 불편한다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 백토, 칠보석, 토르말린, 제올라이트 및 포졸란을 동일한 중량비율로 교반한 기초파우더와;

구연산, 루테늄, 게르마늄, 수산화마그네슘, 게르마늄을 물 1리터당 각 1~50g씩 녹여서 각각 형성하는 희토류금속수와;

목초액에 에틸알콜과 메틸알콜을 교반한 목초희석액과;

백토분말을 물에 탄 후에 상부의 물을 준비하는 활성백토수와;

폴리비닐액 1리터당 활성백토수 300ml, 기초파우더 100g을 섞어서 준비하는 메인재료와;

상기 메인재료 1리터당 기초파우더 500g, 의토류금속수 100~500g을 섞어서 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 1차물질을 형성하고

상기 메인재료 1리터당 기초파우더 1kg, 목초액제 1리터, 활성백토수 1리터를 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 2차물질을 형성하며,

상기 1차물질 500g 일때 2차물질 500g을 섞고, 활성백토수 1리터를 교반하여 상온에서 30일간 숙성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 내연기관용 연소촉매제에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 적은 양으로도 촉매의 역할을 충분히 수행할 수 있으므로, 폴리비닐액이 천천히 배출되도록 형성되므로 오랫동안 사용할 수 있다.

(2) 적은 양만 주입되면 되기 때문에 미세홀을 통해서 기체상태로 공급할 수 있기 때문에 효과가 매우 뛰어나다.

본 발명은 백토, 칠보석, 토르말린, 제올라이트 및 포졸란을 동일한 중량비율로 교반한 기초파우더와;

구연산, 루테늄, 게르마늄, 수산화마그네슘, 게르마늄을 물 1리터당 각 1~50g씩 녹여서 각각 형성하는 희토류금속수와;

목초액 1리터당 에틸알콜과 메틸알콜을 각각 200ml씩 동일한 비율로 교반한 목초희석액과;

백토분말을 물에 탄 후에 상부의 물을 준비하는 활성백토수와;

폴리비닐액 1리터당 활성백토수 300ml, 기초파우더 100g을 섞어서 준비하는 메인재료와;

상기 메인재료 1리터당 기초파우더 500g, 의토류금속수 100~500g을 섞어서 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 1차물질을 형성하고,

상기 메인재료 1리터당 기초파우더 1kg, 목초액제 1리터, 활성백토수 1리터를 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 2차물질을 형성하며,

상기 1차물질 500g 일때 2차물질 500g을 섞고, 활성백토수 1리터를 교반하여 상온에서 30일간 숙성하여 형성된다.

상기 기초파우더는 백토, 칠보석, 토르말린, 제올라이트 및 포졸란을 동일한 중량비율로 교분하여 형성한다.

상기 기초파우더는 나노형의 분말까지 아주 미세하게 분쇄하고, 이물질을 제거하기 위해서 중량 이물질을 완전히 제거하여 사용한다.

상기 목초희석액은 목초액 1리터당 에틸알콜과 메틸알콜을 각각 200ml씩 동일한 비율로 교반한 것이다.

상기 목초액은 숯을 만드는 과정에서 연기를 냉각해 건류해 얻는 부산물이다. 아예 목초액을 만들기 위해 목재를 건류해 숯을 부산물로 얻기도 한다.

상기 활성백토수는 백토분말을 물에 탄 후에 상부의 상부에 부유하는 물을 말하는 것으로, 이물질을 걷어낸 상태에서 사용한다.

상기 희토류금속수는 구연산, 루테늄, 게르마늄, 수산화마그네슘, 게르마늄을 물 1리터당 각 1~50g씩 녹이거나 부유상태로 형성하여 각각 구연산수, 루테늄수, 게르마늄수, 수산화마그네슘수, 게르마늄수로 형성한다.

상기 메인재료는 폴리비닐액 1리터당 활성백토수 300ml, 기초파우더 100g을 섞어서 형성하는 것으로, 가장 많은 작용을 할 수 있도록 형성된다.

상기 메인재료는 폴리비닐액이 주원료로 사용되는데, 폴리비닐액은 촉매기체를 빠르게 빠져나가는 것을 막는 역할을 수행하기 위해서 형성한다.

상기 1차물질은 메인재료 1리터당 기초파우더 500g, 의토류금속수 100~500g을 섞어서 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 1차물질을 형성한다.

상기 2차물질은 메인재료 1리터당 기초파우더 1kg, 목초액제 1리터, 활성백토수 1리터를 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 2차물질을 형성한다.

상기 1차물질 500g 일때 2차물질 500g을 섞고, 활성백토수 1리터를 교반하여 상온에서 30일간 숙성하여 형성된다.

본 발명의 최종단계에서는 1차물질 5~500ml과 2차물질 5~500ml를 교반하여 형성한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 내연기관용 연소촉매제의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 연소촉매제는 연료와 희석하여 함께 사용해도 되지만, 기체 상태이므로, 공기주입구 또는 공기/연료혼합구로 삽입할 수 있다.

또한, 다이렉트 인젝션(DI)엔진일 경우에는 연료와 함께 직접 투여할 수 있어서 완전연소가 이루어지도록 형성된다.

특히, 본 발명의 폴리비닐액에 의해서 불필요하게 많은 양의 촉매제가 배출되도록 하지 않아서, 과잉폭발을 방지한다.

본 발명의 내연기관용 연소촉매제를 사용할 경우에 연비의 절감은 약 30% 발생하고, 평균연비의 20%이상 상승이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 내연기관용 연소촉매제에 의하면 적은 양으로도 촉매의 역할을 충분히 수행할 수 있으므로, 폴리비닐액이 천천히 배출되도록 형성되므로 오랫동안 사용할 수 있고, 적은 양만 주입되면 되기 때문에 미세홀을 통해서 기체상태로 공급할 수 있기 때문에 효과가 매우 뛰어난 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims (3)

1. 백토, 칠보석, 토르말린, 제올라이트 및 포졸란을 동일한 중량비율로 교반한 기초파우더와;
   구연산, 루테늄, 게르마늄, 수산화마그네슘, 게르마늄을 물 1리터당 각 1~50g씩 녹여서 각각 형성하는 희토류금속수와;
   목초액에 에틸알콜과 메틸알콜을 교반한 목초희석액과;
   백토분말을 물에 탄 후에 상부의 물을 준비하는 활성백토수와;
   폴리비닐액 1리터당 활성백토수 300ml, 기초파우더 100g을 섞어서 준비하는 메인재료와;
   상기 메인재료 1리터당 기초파우더 500g, 의토류금속수 100~500g을 섞어서 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 1차물질을 형성하고
   상기 메인재료 1리터당 기초파우더 1kg, 목초액제 1리터, 활성백토수 1리터를 교반한 후 상온에서 30일간 숙성하여 2차물질을 형성하며,
   상기 1차물질 500g 일때 2차물질 500g을 섞고, 활성백토수 1리터를 교반하여 상온에서 30일간 숙성하여 형성하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소촉매제.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 목초액은 숯을 만드는 과정에서 연기를 냉각해 건류해 얻는 부산물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소촉매제.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 활성백토수는 백토분말을 물에 탄 후에 상부에 부유하는 이물질을 제거한 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연소촉매제.