KR20150035016A - System for fuel reformer using ultrasonic generator - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a fuel reforming system using an ultrasonic generator. The fuel reforming system comprises a fuel tank which stores fuel; a fuel pump which is connected to the fuel tank and allows the fuel to be supplied to the outside; an ultrasonic oscillator which generates electric oscillation to generate the predetermined frequency; a reformer which is connected to the ultrasonic oscillator and receives the fuel from the fuel pump to atomize and reform the fuel; an oxygen generator which receives air from the atmosphere and separates oxygen from the air; and a reformed fuel storage unit which is connected to the reformer and oxygen generator and receives the reformed fuel and the separated oxygen to mix the received reformed fuel and separated oxygen. Accordingly, an additional process for filtering heavy oil is not required, low quality heavy oil is atomized and reformed, and a combustion efficiency can be improved by mixing the reformed fuel and the oxygen with high purity.

Description

초음파 발생기를 이용한 연료 개질 시스템{SYSTEM FOR FUEL REFORMER USING ULTRASONIC GENERATOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuel reforming system using an ultrasonic generator,

본 발명은 초음파 발생기를 이용한 연료 개질 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저질의 중유를 개질하여 연료의 연소율을 증대시키고 유해성 배기가스를 저감할 수 있는 초음파 발생기를 이용한 연료 개질 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel reforming system using an ultrasonic generator, and more particularly, to a fuel reforming system using an ultrasonic generator capable of modifying low-grade heavy oil to increase combustion rate of fuel and reduce hazardous exhaust gas.

선박 또는 자동차와 같은 운송 수단을 비롯하여 보통 디젤기관을 갖춘 장치의 경우, 장치를 동작시키기 위한 연료로 연소성이 양호한 경유를 사용하는 것이 바람직하지만, 일반적으로, 국제 정세에 따라 급등하는 유가 및 경제성 확보를 위해 경유에 비해 비교적 저가인 벙커 A유 및 벙커 C유와 같은 중유를 대체로 하여 사용하는 경우가 대부분이다. In the case of a device equipped with a normal diesel engine, including a vehicle such as a ship or an automobile, it is preferable to use diesel with good combustion as the fuel for operating the device. However, in general, In most cases, heavy oil such as Bunker A oil and Bunker C oil, which is relatively inexpensive compared with the light oil, is generally used.

하지만, 이러한 중유의 경우 중유가 생산되는 과정에서 알루미나 및 실리카 같은 촉매제의 미립자나 불순물이 중유 내에 잔존하게 되며, 이로 인해 디젤기관의 피스톤이나 연료 펌프 등이 마모되게 된다. However, in the case of such heavy oil, fine particles or impurities of the catalyst such as alumina and silica are left in the heavy oil during the production of heavy oil, which causes the piston and the fuel pump of the diesel engine to be worn.

또한, 중유에 포함된 용융점이 낮은 저융점화합물 금속재료(바나디움 등)에 의해 디젤기관이 침식되거나 손상될 수 있으며, 중유에 포함된 수분, 유황 등의 불순물로 인해 중유가 불완전연소되어 유해성 배기가스가 다량 배출된다는 문제가 있었다. Further, the diesel engine may be eroded or damaged by a low-melting-point compound metal material (such as a vanadium) having a low melting point and contained in the heavy oil, and the heavy oil is incompletely burned due to impurities such as moisture and sulfur contained in the heavy oil, There is a problem in that a large amount of exhaust gas is discharged.

따라서, 이러한 문제를 해결하기위해 등록특허 0987037호와 같이 초음파를 이용해 저질의 연료를 개질시키는 장치가 발명되고 있지만, 중유를 유화시키기 전에 중유에 포함된 불순물을 여과하여 제거하는 과정이 별도로 필요로 한다는 문제점이 있었다. Therefore, in order to solve such a problem, an apparatus for modifying a low-quality fuel using ultrasound has been invented as disclosed in Japanese Patent Application No. 0987037. However, a process of filtering and removing impurities contained in heavy oil is required before emulsifying the heavy oil There was a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파를 이용해 저질의 중유를 미립화하여 개질시키고, 개질된 연료와 고순도의 산소를 혼합하여 연소 효율을 증대시키며, 중유를 여과하는 별도의 과정을 요하지 않는 초음파 발생기를 이용한 연료 개질 시스템을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a fuel reforming apparatus and a fuel reforming method for reforming and reforming low-grade heavy oil by using ultrasonic waves, And it is an object of the present invention to provide a fuel reforming system using an ultrasonic generator that does not require a separate process of filtering.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 연료 개질 시스템은, 연료가 저장되는 연료 탱크; 상기 연료 탱크와 연결되어, 상기 연료가 외부로 공급되도록 하는 연료 펌프; 기설정된 주파수가 발생될 수 있도록 전기 진동을 발생시키는 초음파 발진기; 상기 초음파 발진기와 연결되고, 상기 연료 펌프로부터 상기 연료를 공급받아 상기 연료를 미립화하여 개질시키는 개질 장치; 대기로부터 공기를 공급받아 산소를 분리하는 산소 발생 장치; 및 상기 개질 장치 및 상기 산소 발생 장치와 연결되어 개질된 상기 연료 및 상기 분리된 산소를 공급받아 혼합시키는 개질 연료 저장부;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel reforming system using an ultrasonic generator, comprising: a fuel tank in which fuel is stored; A fuel pump connected to the fuel tank to supply the fuel to the outside; An ultrasonic oscillator for generating an electric vibration so that a preset frequency can be generated; A reforming device connected to the ultrasonic oscillator and supplied with the fuel from the fuel pump and reforming the fuel by atomization; An oxygen generating device that receives air from the atmosphere and separates oxygen; And a reforming fuel storing part connected to the reforming device and the oxygen generating device to supply and mix the reformed fuel and the separated oxygen.

그리고, 상기 개질 장치는, 상기 초음파 발진기로부터 상기 전기 진동을 전달받아 기계 진동으로 변환하는 적어도 하나의 진동자; 및 상기 진동자와 연결되어 상기 기계 진동을 전달받아 상기 연료를 미립화하여 개질시키는 혼;을 포함할 수 있다. The reforming apparatus includes at least one vibrator that receives the electric vibration from the ultrasonic oscillator and converts the electric vibration into a mechanical vibration; And a horn connected to the vibrator to receive the mechanical vibration to atomize and reform the fuel.

또한, 상기 개질 장치는, 개질될 상기 연료를 상기 연료 펌프로부터 공급받는 연료 공급부; 및 개질된 상기 연료를 배출하는 복수 개의 연료 분무부;를 더 포함할 수 있다. The reforming apparatus may further include: a fuel supply unit that receives the fuel to be reformed from the fuel pump; And a plurality of fuel spraying units for discharging the reformed fuel.

여기서, 상기 연료 공급부 및 상기 복수 개의 연료 분무부는, 상기 혼의 내부에 관 형태로 마련되고, 상기 복수 개의 연료 분무부는, 상기 혼의 하면과 수직되고, 서로가 평행하도록 위치되며, 개질된 상기 연료가 상기 개질 장치 내로 분사되어 배출될 수 있도록 하는 다수의 다공;을 더 포함할 수 있다. Here, the fuel supply unit and the plurality of fuel spray units are provided in a tubular form inside the horn, and the plurality of fuel spray units are positioned so as to be perpendicular to the lower surface of the horn and parallel to each other, And a plurality of pores that can be injected into the reforming apparatus and discharged.

그리고, 상기 혼은, 하부에 복수 개의 관로가 마련되고, 상기 복수 개의 연료 분무부는, 상기 복수 개의 관로에 개별적으로 위치될 수 있다. The horn may be provided with a plurality of pipelines in the lower portion thereof, and the plurality of fuel spraying portions may be separately positioned in the plurality of pipelines.

또한, 상기 산소 발생 장치는, 상기 공기로부터 상기 산소를 분리하기 위하여, 상기 공기에 포함된 질소(N2)를 선택적으로 흡착하여 제거할 수 있는 흡착제가 충진된 흡착 장치;를 포함할 수 있다. The oxygen generator may further include an adsorption device filled with an adsorbent capable of selectively adsorbing and removing nitrogen (N 2 ) contained in the air to separate the oxygen from the air.

그리고, 상기 개질 연료 저장부는, 상기 개질 장치로부터 공급받은 개질된 상기 연료 및 상기 산소 발생 장치로부터 공급받은 상기 산소가 혼합될 수 있도록 하는 교반 부재;를 포함할 수 있다. The reforming fuel storing unit may include an agitating member for mixing the reformed fuel supplied from the reforming unit and the oxygen supplied from the oxygen generating unit.

이에 의해, 중유를 여과하는 별도의 과정을 요하지 않고, 저질의 중유를 미립화하여 개질시키며, 개질된 연료와 고순도의 산소를 혼합하여 연료의 연소 효율을 증대시키고 유해한 배기 가스의 발생량을 감소시킬 수 있게 된다. As a result, it is possible to atomize and modify low-quality heavy oil without any additional process of filtering the heavy oil, to increase the combustion efficiency of the fuel by mixing reformed fuel and high purity oxygen, and to reduce the amount of harmful exhaust gas do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 개질 시스템의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질 장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 연료 저장부의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 1 is a view for explaining a configuration of a fuel reforming system according to an embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining a configuration of a reforming apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view for explaining a configuration of a reforming apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG.
4 is a view for explaining a configuration of a reforming fuel storage unit according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 개질 시스템의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 1 is a view for explaining a configuration of a fuel reforming system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 개질 시스템은, 초음파를 이용해 질이 낮은 중유를 미립화하여 개질시키고, 개질된 연료를 고순도의 산소와 혼합시켜 연소기관으로 공급함으로써 연료의 연소 효율을 증대시킬 수 있게 된다. The fuel reforming system according to an embodiment of the present invention can improve the combustion efficiency of the fuel by mixing reformed fuel with oxygen of high purity and supplying it to the combustion engine by atomizing low- do.

이를 위해 본 실시예에 따른 연료 개질 시스템은, 연료 탱크(100), 연료 펌프(200), 초음파 발진기(300), 개질 장치(400), 산소 발생 장치(500) 및 개질 연료 저장부(600)로 구성된다. To this end, the fuel reforming system according to the present embodiment includes a fuel tank 100, a fuel pump 200, an ultrasonic oscillator 300, a reformer 400, an oxygen generator 500, and a reforming fuel storage 600, .

연료 탱크(100)는 개질되어야 하는 저질의 중유가 저장 및 보관되기 위해 사용되며, 연료 펌프(200)와 연결됨으로써 보관된 저질의 중유가 외부로 공급되게 된다. The fuel tank 100 is used for storing and storing low-quality heavy oil to be reformed, and is connected to the fuel pump 200 to supply the stored low-quality heavy oil to the outside.

그리고, 연료 탱크(100)는 연료를 주입하기 위한 연료 주입구, 연료가 배출되는 연료 배출구 및 연료의 보관 정도를 알기 위한 유량계 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다. The fuel tank 100 may further include a fuel inlet for injecting the fuel, a fuel outlet for discharging the fuel, and a flow meter for determining the degree of storage of the fuel.

한편, 연료 펌프(200)는 연료 탱크(100)에 저장 및 보관된 저질의 연료가 개질 장치(400)로 공급될 수 있도록 한다. On the other hand, the fuel pump 200 allows the low quality fuel stored and stored in the fuel tank 100 to be supplied to the reforming apparatus 400.

초음파 발진기(300)는, 연료 탱크(100)에서 개질 장치(400)로 공급된 저질의 연료를 미립화하여 개질시키기 위한 초음파를 발생시키기 위해 전기적인 에너지를 발생시킨다. The ultrasonic oscillator 300 generates electric energy for generating ultrasonic waves for atomizing and reforming the low-quality fuel supplied from the fuel tank 100 to the reforming apparatus 400.

그리고, 초음파 발진기(300)는, 이상에서 발생된 전기적인 에너지를 개질 장치(400)로 전달한다. The ultrasonic oscillator 300 transmits the electric energy generated in the above-described manner to the reformer 400.

이상에서 저질의 연료가 미립화되어 개질될 수 있는 전기적인 에너지라 함은 60Hz를 15,000 내지 40,000Hz의 초음파로 변환한 것이고, 이상에서 변환된 전기적인 에너지가 개질 장치(400)로 전달되게 된다. In the above, the electrical energy that can be reformed because the low-quality fuel is atomized is that 60 Hz is converted by ultrasonic wave of 15,000 to 40,000 Hz, and the converted electrical energy is transferred to the reforming apparatus 400.

한편 개질 장치(400)는 연료 탱크(100)로부터 저장 및 보관된 저질의 연료를 공급받고, 초음파 발진기(300)로부터 전달받은 전기적인 에너지를 이용하여 저질의 연료를 개질시키는 역할을 위해 사용된다. Meanwhile, the reforming apparatus 400 is used for the purpose of modifying the low-grade fuel by receiving the low-quality fuel stored and stored from the fuel tank 100 and using the electric energy transferred from the ultrasonic oscillator 300.

이를 위해 개질 장치(400)는 진동자(410), 혼(420), 연료 공급부(430) 및 연료 분무부(440)로 구성된다. The reforming apparatus 400 includes a vibrator 410, a horn 420, a fuel supply unit 430, and a fuel spray unit 440.

진동자(410)는 초음파 발진기(300)로부터 전달받은 초음파로 변환된 전기적인 에너지를 기계적인 진동으로 변환시키기 위해 사용된다. The vibrator 410 is used to convert the electrical energy converted into ultrasound transmitted from the ultrasonic oscillator 300 into mechanical vibration.

그리고, 진동자(410)는 도 1에 도시된 바와 같이, 개질 장치(400)의 외부 상단에 위치되고, 진동자(410)의 하단은 혼(420)과 연결되어 변환된 기계적인 진동이 혼(420)으로 공급되도록 한다. 1, the vibrator 410 is located at the outer upper end of the reforming apparatus 400 and the lower end of the vibrator 410 is connected to the horn 420 to convert the converted mechanical vibration into horn 420 ).

혼(420)은 개질 장치(400)로 공급된 개질될 연료를 미립화하여 개질시키기 는데, 구체적으로 초음파 진동을 연료에 집중시켜 연료를 미립화시키기 위해 사용된다. The horn 420 atomizes and reforms the fuel to be reformed, which is supplied to the reformer 400. Specifically, the horn 420 is used to atomize the fuel by concentrating the ultrasonic vibration on the fuel.

이를 위해, 혼(420)은 개질 장치(400) 내부에 위치되고, 혼(420)의 상단은 진동자(410)와 연결되어 진동자(410)로부터 기계적인 진동을 전달받는다. The horn 420 is positioned inside the reforming apparatus 400 and the upper end of the horn 420 is connected to the vibrator 410 to receive mechanical vibration from the vibrator 410. [

그리고 혼(420)은, 진동자(410)로부터 전달받은 초음파 진동 에너지를 개질 장치(400)로 공급된 연료에 직접 가함으로써 저질의 연료들을 쪼개어 미립화되도록 한다. The horn 420 directly applies the ultrasonic vibration energy delivered from the vibrator 410 to the fuel supplied to the reforming apparatus 400, so that the low quality fuels are divided and atomized.

연료 공급부(430)는, 혼(420) 내부에 위치되어 연료 펌프(200)로부터 공급받은 개질될 연료가 혼(420) 내부로 유입될 수 있도록 한다. The fuel supply unit 430 is disposed inside the horn 420 so that the fuel to be reformed supplied from the fuel pump 200 can be introduced into the horn 420.

한편, 연료 분무부(440) 역시 연료 공급부(430)와 마찬가지로 혼(420)의 내부에 위치된다.Meanwhile, the fuel spraying part 440 is also located inside the horn 420, like the fuel supply part 430.

그리고, 연료 분무부(440)는 연료 공급부(430)로 유입된 연료가 혼(420)의 초음파 진동에 의해 개질되면 개질된 연료를 개질 장치(400) 내부로 배출시키기 위해 사용되며, 도시된 바와 같이 복수 개로 구비된다. The fuel spraying unit 440 is used for discharging the reformed fuel into the reforming apparatus 400 when the fuel introduced into the fuel supply unit 430 is modified by the ultrasonic vibration of the horn 420, As shown in FIG.

이상에서의 연료 공급부(430) 및 연료 분무부(440)는 후술할 도 2 및 도 3에서 보다 자세히 설명하기로 한다. The fuel supply unit 430 and the fuel spray unit 440 will be described later in more detail with reference to FIG. 2 and FIG.

산소 발생 장치(500)는 개질된 연료의 연소 효율을 증대시키기 위해 대기 중의 공기로부터 산소를 분리하고, 분리된 산소를 개질된 연료로 공급하기 위해 사용된다.The oxygen generator 500 is used to separate oxygen from the atmospheric air and to supply the separated oxygen to the reformed fuel to increase the combustion efficiency of the reformed fuel.

이를 위해, 산소 발생 장치(500)는 개질 연료 저장부(600)와 연결되고, 흡착 장치(510) 및 산소 공급부(520)를 포함하여 구성된다. The oxygen generator 500 is connected to the reforming fuel storage unit 600 and includes an adsorption apparatus 510 and an oxygen supply unit 520.

흡착 장치(510)는 도1 에 도시된 바와 같이, 산소 발생 장치(500) 내부에 위치되는 것으로, 대기 중의 공기로부터 질소(N2)를 제거하여 산소를 분리하기 위해 사용된다. As shown in FIG. 1, the adsorption apparatus 510 is disposed inside the oxygen generator 500, and is used to remove nitrogen (N 2 ) from the atmospheric air to separate oxygen.

이를 위해 흡착 장치(510) 내부에는 질소(N2)를 선택적으로 흡착하여 대기 중에 포함된 질소(N2)를 제거할 수 있는 흡착제가 충진된다. The inside adsorber 510. To this end, the selectively adsorbed nitrogen (N 2) is filled with an adsorbent capable of removing the nitrogen (N 2) contained in the air.

한편, 산소 공급부(520)는 흡착 장치(510)에 의해 질소(N2)가 제거된 공기 중의 순산소를 분리하여 외부로 배출하기 위해 구비된다.On the other hand, the oxygen supplying unit 520 is provided to separate and discharge pure oxygen in the air from which nitrogen (N 2 ) has been removed by the adsorbing device 510.

구체적으로, 산소 공급부(520)는 개질 연료 저장부(600)와 연결되어 이상에서의 과정을 통해 분리된 순산소를 개질 연료 저장부(600)로 공급하게 된다. Specifically, the oxygen supplying unit 520 is connected to the reforming fuel storing unit 600, and supplies the separated pure oxygen to the reforming fuel storing unit 600 through the process described above.

그리고, 도 1에는 자세히 도시되어 있지 않으나, 산소 발생 장치(500)는 대기 중의 공기를 공급받기 위해서 별도의 공기 공급부를 포함할 수 있음은 물론이다. 1, it is needless to say that the oxygen generator 500 may include a separate air supply unit to receive air in the atmosphere.

개질 연료 저장부(600)는, 개질 장치(400)에서 개질된 연료와 산소 발생 장치(500)로부터 공급받은 순산소를 혼합하여 저장 및 보관하기 위해 사용된다. The reforming fuel storage part 600 is used for mixing and storing and storing the fuel reformed in the reforming device 400 and the pure oxygen supplied from the oxygen generating device 500.

이를 위해, 일측은 개질 장치(400)와 연결되고, 타측은 산소 발생 장치(500)와 연결되며, 도면에는 표현되지 않았지만 개질된 연료가 연소되는 외부 기관으로 공급될 수 있도록 이상의 외부 기관과 연결될 수 있다. To this end, one side may be connected to the reforming device 400, the other side may be connected to the oxygen generator 500, and may be connected to an external engine such that the reformulated fuel may be supplied to an external engine, have.

또한, 개질 연료 저장부(600)는 이상의 개질된 연료 및 순산소가 혼합될 수 있도록 내부에 교반 부재(610)를 포함하여 구성되는데, 교반 부재(610)는 후술할 도 4에서 자세히 설명하기로 한다.  The reforming fuel storage part 600 includes an agitating member 610 therein so that the reformed fuel and pure oxygen can be mixed. The agitating member 610 will be described in detail later with reference to FIG. 4 do.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼(420)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. FIG. 2 is a view provided to explain the configuration of the horn 420 according to an embodiment of the present invention.

이상에서 전술한 바와 같이 개질 장치(400)는 진동자(410), 혼(420), 연료 공급부(430) 및 연료 분무부(440)을 포함하여 구성되며, 도 2에서는 진동자(410)가 미도시되었다. As described above, the reforming apparatus 400 includes the vibrator 410, the horn 420, the fuel supply unit 430, and the fuel spray unit 440. In FIG. 2, the vibrator 410 is not shown .

그리고, 연료 공급부(430) 및 연료 분무부(440)는 도 1에서 설명한 바와 같이 혼(420) 내부에 마련되며, 관 형태로 구비되게 된다. The fuel supply unit 430 and the fuel spray unit 440 are provided inside the horn 420 as shown in FIG. 1, and are provided in a tube shape.

먼저, 연료 공급부(430)는 혼(420)의 측면에 위치되어 연료 펌프(200)로부터 직접 개질될 연료를 공급받게 된다. First, the fuel supply unit 430 is located on the side of the horn 420 and receives fuel to be reformed directly from the fuel pump 200.

그리고, 복수 개의 연료 분무부(440)는, 연료 공급부(430)로부터 연장되어 형성되고, 혼(420)의 하면과 수직되게 위치되며, 서로가 평행하도록 위치된다. A plurality of fuel spraying portions 440 are formed so as to extend from the fuel supply portion 430 and are positioned perpendicular to the lower surface of the horn 420 and positioned so as to be parallel to each other.

또한, 복수 개의 연료 분무부(440)는 연료 공급부(430)를 경유하면서 개질된 연료가 개질 장치(400) 내부로 분사되도록 한다. In addition, the plurality of fuel spraying units 440 allow the reformed fuel to be injected into the reforming apparatus 400 while passing through the fuel supply unit 430.

이를 위해 복수 개의 연료 분무부(440)는, 다수의 다공(445)을 포함하여 구성된다. To this end, the plurality of fuel spraying parts 440 are configured to include a plurality of pores 445.

다수의 다공(445)는 개질된 연료가 개질 장치(400) 내부로 분사될 수 있도록 하기 위해 사용된다.The plurality of pores 445 are used to enable the reformed fuel to be injected into the reforming apparatus 400.

또한 다수의 다공(445)은 일정한 직경을 갖게 되는데, 이를 통해 미립화되어 개질은 되었지만 이상의 직경보다 큰 연료입자가, 직경의 크기보다 작거나 같게 될때까지 미립화되어 통과될 수 있도록 한다. In addition, the plurality of pores 445 have a certain diameter through which the fuel particles that have been atomized and reformed but are larger than the diameter of the fuel particles can be atomized and passed until the diameter becomes smaller than or equal to the size of the diameter.

본 실시예에 따른 개질 장치(400)는 연료 공급부(430)를 별도로 마련하여 혼(420) 내부로 개질될 연료가 유입되도록 하는 것을 특징으로 하며, 이는 연료를 미립화하여 개질시키는데 있어 초음파가 개질될 연료에 직접 가해지도록 하여 개질의 효율을 증대시키기 위한 목적이다. The reforming apparatus 400 according to the present embodiment is characterized in that the fuel supply unit 430 is separately provided to allow the fuel to be reformed into the horn 420 to flow therein. And is directly added to the fuel to increase the efficiency of the reforming.

구체적으로, 종래의 개질 장치(400)는, 개질될 연료가 유입되면 혼(420)의 외부에 위치되는 연료에 초음파 진동 에너지를 가함으로써 연료를 개질시켰다. Specifically, the conventional reforming apparatus 400 modified the fuel by adding ultrasonic vibration energy to the fuel located outside the horn 420 when the fuel to be reformed is introduced.

하지만 본 실시예에서의 개질 장치(400)는 연료 공급부(430)를 경유하면서 1차적으로 미립화되어 개질된 연료가 연료 분무부(440)를 통해 개질 장치(400) 내부에 저장되고, 저장된 개질 연료가 혼(420)의 외부에서 2차적으로 미립화되어 개질될 수 있게 된다. However, the reforming apparatus 400 according to the present embodiment is configured such that the reformed fuel which is primarily atomized while passing through the fuel supply unit 430 is stored in the reforming apparatus 400 through the fuel spraying unit 440, Can be secondarily atomized from the outside of the horn 420 to be reformed.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼(420)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 3 is a view provided to explain the configuration of the horn 420 according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질 장치(400)는, 도 1 및 도 2에서 전술한 바와 같이 개질 장치(400)는 진동자(410), 혼(420), 연료 공급부(430) 및 연료 분무부(440)을 포함하여 구성되며, 도 3에서는 진동자(410)가 미도시되었다As shown in FIG. 3, the reforming apparatus 400 according to another embodiment of the present invention includes a vibrator 410, a horn 420, A fuel injector 430, and a fuel spraying unit 440. In FIG. 3, the vibrator 410 is not shown

이상에서의 구성 중 혼(420) 및 연료 분무부(440)를 제외한 나머지 구성들은 모두 전술한 일 실시예에 따른 개질 장치(400)와 동일하거나 이로부터 충분히 유추가능한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다. The remaining components other than the horn 420 and the fuel spraying unit 440 are the same as or similar to those of the reforming apparatus 400 according to the embodiment described above, do.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼(420)은, 일 실시예에 따른 혼(420)과는 달리 하부에 복수 개의 관로가 마련된다. As shown in FIG. 3, the horn 420 according to another embodiment of the present invention is provided with a plurality of channels at a lower portion thereof, unlike the horn 420 according to an embodiment.

그리고, 다른 실시예에 따른 복수 개의 연료 분무부(440)는 이상의 복수 개의 관로에 개별적으로 위치되게 된다. In addition, the plurality of fuel spraying parts 440 according to other embodiments are individually positioned in the plurality of the above-mentioned pipelines.

혼(420)의 하부에서 연장되어 마련되는 복수 개의 관로내에 복수 개의 연료 분무부(440)가 개별적으로 위치되는 경우는, 그렇지 않은 경우보다 연료의 미립화를 위한 초음파 진동에너지가 연료 분무부(440)에 골고루 전달될 수 있게 된다. When a plurality of fuel spraying portions 440 are separately disposed in a plurality of pipelines extending from the lower portion of the horn 420, the ultrasonic vibration energy for atomizing the fuel is supplied to the fuel spraying portion 440, As shown in FIG.

구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 한 공간 내에 복수 개의 연료 분무부(440)가 위치되게 되면, 연료 분무부(440)의 측면중에서도 혼(420)의 측면과 가까운 일측 및 혼(420)의 측면과 상대적으로 먼 타측이 발생되게 된다. 2, when a plurality of fuel spraying portions 440 are located in one space, the fuel spraying portion 440 is provided on one side of the side of the horn 420 close to the side surface of the horn 420, And the other side relatively far from the side is generated.

반면 도 3과 같이, 혼(420)의 하부에서 연장되는 복수 개의 관로에 복수 개의 연료 분무부(440)가 개별적으로 위치될 수 있도록 형성되면, 연료 분무부(440)의 모든 측면이 혼(420)과 동일한 거리를 유지할 수 있게 되어 초음파 진동에너지가 연료 분무부(440)에 골고루 전달될 수 있게 된다. On the other hand, if a plurality of fuel spraying portions 440 are formed so as to be individually positioned in a plurality of pipelines extending from the lower portion of the horn 420, as shown in FIG. 3, all sides of the fuel spraying portion 440 So that the ultrasonic vibration energy can be uniformly transmitted to the fuel spraying unit 440. [

또한, 단수 개의 혼(420)에 복수 개의 관로가 형성됨에 따라, 각각의 관로들이 혼(420) 외부에 보관된 연료에 초음파 진동을 가하는 과정에서도 연료를 미립화시켜 개질될 수 있도록 할 수 있다. In addition, since a plurality of channels are formed in the single horn 420, the channels can be modified to be atomized even in the process of applying ultrasonic vibration to the fuel stored outside the horn 420.

이를 통해, 단수 개의 혼(420)이 진동되면서 외부에 위치된 개질된 연료를 쪼개어 미립화시키는 경우와는 달리, 복수 개의 관로를 통해 혼(420)이 복수 개 마련된 것과 동일한 효과를 볼 수 있게 된다. As a result, unlike the case where the modified horn 420 is vibrated to separate and reformulate the reformed fuel located outside, the same effects as those obtained by providing a plurality of horns 420 through a plurality of pipelines can be obtained.

도시된 예에서는 두 개의 관로가 혼(420)의 하부에 연장되어 형성되는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항으로 두 개를 초과하여 관로가 구비될 수도 있으며, 복수 개의 연료 분무부(440) 역시 하나의 관로에 복수 개의 연료 분무부(440)가 위치될 수도 있음은 물론이다. In the illustrated example, it is assumed that two ducts are formed extending to the lower portion of the horn 420. However, for convenience of explanation, it is assumed that more than two ducts are provided, It is also possible that a plurality of fuel spraying parts 440 may be located in one pipe.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 연료 저장부(600)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. FIG. 4 is a view for explaining the configuration of a reforming fuel storage unit 600 according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 개질 연료 저장부(600)는 개질 장치(400) 및 산소 발생 장치(500)와 연결되어, 개질된 연료 및 순산소를 공급받게 되며, 내부에 교반 부재(610), 개질 연료 공급부(620) 및 순산소 공급부(630)를 포함하여 구성된다. As described above, the reforming fuel storage part 600 is connected to the reforming device 400 and the oxygen generating device 500 to receive the reformed fuel and pure oxygen. The reforming fuel storage part 600 includes a stirring member 610, A supply unit 620 and a pure oxygen supply unit 630. [

교반 부재(610)는 일측에서 공급되는 미립화되어 개질된 연료 및 타측에서 공급되는 순산소를 혼합하기 위해 구비된다. The stirring member 610 is provided for mixing the atomized reformed fuel supplied from one side and the pure oxygen supplied from the other side.

개질 장치(400)에서 미립화되어 개질된 연료는 그 자체만으로도 개질되기 전의 연료보다 연소 효율이 높으나, 개질된 연료가 사용되는 선박, 보일러, 발전기, 운송 수단 등의 관련 기관에서 연소될 때 연료의 연소 효율은 물론, 유해물질의 발생률을 저감시킬 필요가 있게 된다. The reformed fuel in the reforming apparatus 400 alone has a higher combustion efficiency than that of the fuel before reforming. However, when the reformed fuel is burned in related organizations such as a ship, a boiler, a generator, It is necessary to reduce not only the efficiency but also the incidence of harmful substances.

이를 위하여 미립화되어 개질된 연료에 순산소를 혼합하게 되는데, 이 과정에서 연료와 순산소가 균등하게 혼합되도록 하기 위하여 교반 부재(610)가 필요하다. To this end, pure oxygen is mixed with the reformed fuel. In this process, the stirring member 610 is required to uniformly mix the fuel and pure oxygen.

구체적으로 연료가 연소되는 과정에서 산소가 부족하게 되면 연료가 불완전 연소되어 일산화탄소와 같은 유해한 배기가스가 배출되게 된다. 하지만 본 발명과 같이 교반 부재(610)를 통해 미립화되어 개질된 연료와 순산소가 개질 연료 저장부(600) 내에서 혼합된 후 연소기관으로 공급되게 되면, 산소가 충분히 공급된 상태에서 연료가 연소되므로 일산화탄소가 저감되는 것은 물론, 연료에 포함된 순산소에 의해 연소가 완전 연소하게 되므로 유해한 배기가스의 배출량 역시 저감될 수 있다. Specifically, when the oxygen is insufficient in the process of burning the fuel, the fuel is incompletely burned and harmful exhaust gas such as carbon monoxide is discharged. However, when the reformed fuel and pure oxygen are supplied to the combustion engine after being mixed in the reforming fuel storage part 600 through the agitating member 610 as in the present invention, As a result, not only carbon monoxide is reduced, but also the combustion is completely burned by the pure oxygen contained in the fuel, so that the emission amount of harmful exhaust gas can also be reduced.

그리고, 도면에는 미도시되었으나 개질 연료 저장부(600)의 외부에는 교반 부재(610)와 연결되어 교반 부재(610)에 회전력을 제공하는 별도의 모터가 구비될 수도 있다. Although not shown in the drawing, a separate motor may be provided outside the reforming fuel storage unit 600 to provide a rotating force to the agitating member 610 by being connected to the agitating member 610.

또한, 도시된 예에서는 교반 부재(610)가 스크류형의 임펠러로 구비되는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 노형, 프로펠러형, 터빈형 등의 임펠러로 구비될 수도 있음은 물론이다. In the illustrated example, the stirring member 610 is assumed to be a screw-type impeller. However, the stirring member 610 is only an example for convenience of explanation, and may be an impeller of a row, a propeller, a turbine, Of course it is.

한편, 개질 연료 공급부(620)는 개질 장치(400)에서 미립화되어 개질된 연료가 개질 연료 저장부(600)로 공급될 수 있도록 하고, 순산소 공급부(630)는 산소 발생 장치(500)에서 분리된 순산소가 개질 연료 저장부(600)로 공급될 수 있도록 하기 위해 마련된다. The reforming fuel supply unit 620 allows the reformed fuel to be supplied to the reforming fuel storage unit 600 while the reformed fuel is supplied from the reforming apparatus 400 and the pure oxygen supplying unit 630 is separated from the oxygen generating apparatus 500 And the reformed fuel is supplied to the reforming fuel storage unit 600. [

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변현 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 연료 탱크 200 : 연료 펌프
300 : 초음파 발진기 400 : 개질 장치
410 : 진동자 420 : 혼
430 : 연료 공급부 440 : 연료 분무부
445 : 다공 500 : 산소 발생 장치
510 : 흡착 장치 520 : 산소 공급부
600 : 개질 연료 저장부 610 : 교반 부재
620 : 개질 연료 공급부 630 : 순산소 공급부100: Fuel tank 200: Fuel pump
300: ultrasonic oscillator 400: reforming device
410: Oscillator 420: Horn
430: fuel supply part 440: fuel spray part
445: Perforation 500: Oxygen generator
510: absorption apparatus 520: oxygen supply unit
600: reforming fuel storage part 610: stirring member
620: reforming fuel supply unit 630: pure oxygen supply unit

Claims (7)

연료가 저장되는 연료 탱크;
상기 연료 탱크와 연결되어, 상기 연료가 외부로 공급되도록 하는 연료 펌프;
기설정된 주파수가 발생될 수 있도록 전기 진동을 발생시키는 초음파 발진기;
상기 초음파 발진기와 연결되고, 상기 연료 펌프로부터 상기 연료를 공급받아 상기 연료를 미립화하여 개질시키는 개질 장치;
대기로부터 공기를 공급받아 산소를 분리하는 산소 발생 장치; 및
상기 개질 장치 및 상기 산소 발생 장치와 연결되어 개질된 상기 연료 및 상기 분리된 산소를 공급받아 혼합시키는 개질 연료 저장부;를 포함하는 연료 개질 시스템.A fuel tank in which fuel is stored;
A fuel pump connected to the fuel tank to supply the fuel to the outside;
An ultrasonic oscillator for generating an electric vibration so that a preset frequency can be generated;
A reforming device connected to the ultrasonic oscillator and supplied with the fuel from the fuel pump and reforming the fuel by atomization;
An oxygen generating device that receives air from the atmosphere and separates oxygen; And
And a reforming fuel storing part connected to the reforming device and the oxygen generating device to supply and mix the reformed fuel and the separated oxygen. 제 1항에 있어서,
상기 개질 장치는,
상기 초음파 발진기로부터 상기 전기 진동을 전달받아 기계 진동으로 변환하는 적어도 하나의 진동자; 및
상기 진동자와 연결되어 상기 기계 진동을 전달받아 상기 연료를 미립화하여 개질시키는 혼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 개질 시스템.The method according to claim 1,
In the reforming apparatus,
At least one vibrator that receives the electric vibration from the ultrasonic oscillator and converts the electric vibration into mechanical vibration; And
And a horn connected to the vibrator to receive the mechanical vibration to atomize and reform the fuel. 제 1항에 있어서,
상기 개질 장치는,
개질될 상기 연료를 상기 연료 펌프로부터 공급받는 연료 공급부; 및
개질된 상기 연료를 배출하는 복수 개의 연료 분무부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 개질 시스템. The method according to claim 1,
In the reforming apparatus,
A fuel supply unit that receives the fuel to be reformed from the fuel pump; And
And a plurality of fuel spraying units for discharging the reformed fuel. 제 3항에 있어서,
상기 연료 공급부 및 상기 복수 개의 연료 분무부는,
상기 혼의 내부에 관 형태로 마련되고,
상기 복수 개의 연료 분무부는,
상기 혼의 하면과 수직되고, 서로가 평행하도록 위치되며, 개질된 상기 연료가 상기 개질 장치 내로 분사되어 배출될 수 있도록 하는 다수의 다공;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 개질 시스템.The method of claim 3,
Wherein the fuel supply unit and the plurality of fuel atomizing units
A horn disposed inside the horn,
Wherein the plurality of fuel atomizing portions
Further comprising a plurality of pores that are perpendicular to the lower surface of the horn and are positioned so as to be parallel to each other and allow the reformed fuel to be injected into the reformer and discharged therefrom. 제 3항에 있어서,
상기 혼은,
하부에 복수 개의 관로가 마련되고,
상기 복수 개의 연료 분무부는,
상기 복수 개의 관로에 개별적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 연료 개질 시스템. The method of claim 3,
The horn,
A plurality of conduits are provided in the lower portion,
Wherein the plurality of fuel atomizing portions
Wherein the fuel reforming system is located separately in the plurality of conduits. 제 1항에 있어서,
상기 산소 발생 장치는,
상기 공기로부터 상기 산소를 분리하기 위하여, 상기 공기에 포함된 질소(N2)를 선택적으로 흡착하여 제거할 수 있는 흡착제가 충진된 흡착 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 개질 시스템.The method according to claim 1,
The oxygen generating apparatus includes:
And an adsorption device filled with an adsorbent capable of selectively adsorbing and removing nitrogen (N 2 ) contained in the air to separate the oxygen from the air. 제 1항에 있어서,
상기 개질 연료 저장부는,
상기 개질 장치로부터 공급받은 개질된 상기 연료 및 상기 산소 발생 장치로부터 공급받은 상기 산소가 혼합될 수 있도록 하는 교반 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 개질 시스템.The method according to claim 1,
The reforming fuel storage unit includes:
And a stirring member for mixing the reformed fuel supplied from the reforming device and the oxygen supplied from the oxygen generator.
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