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외부에서 유입된 공기로부터 오존을 발생시키는 오존발생부(10); 개질반응에 사용될 탄화수소 연료를 공급하는 연료공급부(20); 상기 연료공급부(20)로부터 공급된 탄화수소 연료를 상기 오존발생부(10)에서 발생한 오존과 함께 반응시켜 함산소 탄화수소 연료로 개질하는 연료개질부(30); 및 상기 연료개질부(30)의 개질 반응 과정에서 유출되는 기체를 상기 연료개질부(30)로 재유입시키는 재순환부(40);를 포함하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 시스템
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청구항 제1항에 있어서, 상기 오존발생부(10)가 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 발생기(11)를 이용하여 오존을 발생시키는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 시스템
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청구항 제1항에 있어서, 상기 연료개질부(30)가 탄화수소연료가 채워진 버블러(bubbler)(31) 내부로 오존을 통과시켜 탄화수소 연료에 산소를 공급하는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 시스템
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청구항 제3항에 있어서, 탄화수소 연료와 오존의 반응 효율을 증가시키기 위하여 상기 버블러(31) 내부에 서브스트레이트(substrate) 또는 유리 구슬(glass bead)들(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 시스템
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청구항 제3항에 있어서, 상기 버블러(31) 내부에 일정한 크기의 버블 미립자를 생성하기 위한 버블 미립자 생성 장치(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 시스템
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i) 외부에서 유입된 공기로부터 오존을 발생시키는 제1단계;
ii) 상기 제1단계에서 발생된 오존을 반응기 내에 채워진 탄화수소 연료와 반응시켜 함산소 탄화수소 연료로 개질하는 제2단계; 및
iii) 상기 제2단계의 개질 반응 과정에서 유출되는 기체를 탄화수소 연료가 채워진 상기 반응기 내로 재유입시키는 제3단계;
를 포함하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 방법
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청구항 제6항에 있어서, 상기 제1단계의 오존 발생이 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 발생기(11)를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 방법
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청구항 제6항에 있어서, 상기 제2단계의 개질 반응이 탄화수소 연료가 채워진 버블러(bubbler)(31) 내부로 상기 제1단계에서 발생시킨 오존 기체를 통과시켜 탄화수소 연료에 산소를 공급하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 방법
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청구항 제8항에 있어서, 상기 제2단계의 개질 반응이 일어나는 버블러(31) 내부에 서브스트레이트(substrate) 또는 유리 구슬(glass bead)들(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 방법
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10
청구항 제8항에 있어서, 상기 제2단계의 개질 반응이 일어나는 버블러(31) 내부에 일정한 크기의 버블 미립자를 생성하기 위한 버블 미립자 생성 장치(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 연료 개질 방법
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외부에서 유입된 공기로부터 오존을 발생시키는 오존발생부(10), 개질반응에 사용될 탄화수소 연료를 공급하는 연료공급부(20), 및 상기 연료공급부로부터 공급된 탄화수소 연료를 상기 오존발생부에서 발생한 오존과 함께 반응시켜 함산소 탄화수소 연료로 개질하는 연료개질부(30)로 구성된 연료 개질 시스템을 이용한 HC-SCR의 함산소 탄화수소 분사량 제어 시스템에 있어서,
오존 발생 농도와 함산소 탄화수소 농도를 일정하게 유지하기 위하여, 상기 오존발생부(10) 내로 유입되는 공기량, 및 연료 개질을 위하여 상기 오존발생부(10)에서 상기 연료개질부(30)로 유입되는 오존의 공급시간을 제어하는 연료개질 제어부(100);
상기 제어부(100)로부터 입력된 정보에 따라, 외부로부터 유입된 공기로부터 오존을 발생시키고, 발생된 오존을 탄화수소 연료와 반응시켜 함산소 탄화수소 연료로 개질시키는 개질부(200);
배기 가스 내 질소산화물의 질량에 따라 HC-SCR 반응을 위한 탄소/질소 비(C/N ratio)를 결정하고, 상기 결정된 탄소/질소 비(C/N ratio)에 따라 함산소 탄화수소 개질 연료의 분사량을 제어하는 분사량 제어부(300); 및
상기 분사량 제어부(300)로부터 입력된 정보에 따라, 상기 연료 개질부(200)에서 개질된 함산소 탄화수소 연료를 HC-SCR 반응기에 공급하는 연료 분사부(400);
를 포함하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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청구항 제11항에 있어서, 상기 연료개질 제어부(100)의 공기 유입량 및 오존 공급시간 제어가, 상기 오존발생부(10)로의 공기유입량, 공기유입량에 따른 상기 오존발생부(10)의 오존발생 농도, 상기 연료개질부(30)로의 오존공급시간 및 이에 따른 함산소 탄화수소 개질 연료의 농도에 대한 데이터들을 통하여 구축된 개질 생성물 지도(reforming product map)를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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청구항 제11항에 있어서, 상기 분사량 제어부(300)에서 사용되는 배기 가스 내 질소산화물의 질량 데이터가 ECU(Engine Control Unit)으로부터 얻어지는 질소산화물의 농도 및 엔진 배기 후단의 총 유량을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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청구항 제11항에 있어서, 상기 개질부(200)가 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 발생기(11)를 이용하여 오존을 발생시키는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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15
청구항 제11항에 있어서, 상기 개질부(200)가 탄화수소연료가 채워진 버블러(bubbler)(31) 내부로 오존을 통과시켜 탄화수소 연료를 함산소 탄화수소 연료로 개질하는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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16
청구항 제15항에 있어서, 탄화수소 연료와 오존의 반응 효율을 증가시키기 위하여 상기 버블러(31) 내부에 서브스트레이트(substrate) 또는 유리 구슬(glass bead)들(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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청구항 제15항에 있어서, 상기 버블러(31) 내부에 일정한 크기의 버블 미립자를 생성하기 위한 버블 미립자 생성 장치(glass filter)(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 시스템
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18
외부에서 유입된 공기로부터 오존을 발생시키는 오존발생부(10), 개질반응에 사용될 탄화수소 연료를 공급하는 연료공급부(20), 및 상기 연료공급부로부터 공급된 탄화수소 연료를 상기 오존발생부에서 발생한 오존과 함께 반응시켜 함산소 탄화수소 연료로 개질하는 연료개질부(30)로 구성된 연료 개질 시스템을 이용한 HC-SCR의 함산소 탄화수소 분사량 제어 방법에 있어서,
i) 오존 발생 농도와 함산소 탄화수소 농도를 일정하게 유지하기 위하여, 상기 오존발생부(10) 내로 유입되는 공기량 정보, 및 상기 오존발생부(10)에서 상기 연료개질부(30)로 유입되는 오존의 공급시간을 결정하고, 상기 공기량 및 공급시간 정보를 상기 오존발생부(10)에 입력하는 제1단계;
ii) 상기 제1단계에서 입력된 정보에 따라, 외부로부터 유입된 공기로부터 오존을 발생시키고, 발생된 오존을 탄화수소 연료와 반응시켜 함산소 탄화수소 연료로 개질하는 제2단계;
iii) 배기가스 내 질소산화물의 질량에 따라 HC-SCR 반응을 위한 탄소/질소 비(C/N ratio)를 결정하고, 상기 탄소/질소 비(C/N ratio)에 따라 상기 제2단계에서 개질된 연료의 분사량를 결정하는 제3단계;
iv) 상기 제3단계에서 결정된 분사량에 따라, 함산소 탄화수소 개질연료를 HC-SCR 반응기에 분사하는 제4단계;
를 포함하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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청구항 제18항에 있어서, 상기 제1단계의 공기 유입량 및 오존 공급시간 결정이, 상기 오존발생부(10)로의 공기유입량, 공기유입량에 따른 상기 오존발생부(10)의 오존발생 농도, 상기 연료개질부(30)로의 오존공급시간, 및 이에 따른 함산소 탄화수소 개질 연료의 농도에 대한 데이터들을 통하여 구축된 개질 생성물 지도(reforming product map)를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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청구항 제18항에 있어서, 상기 제3단계의 배기 가스 내 질소산화물의 질량 데이터가 ECU(Engine Control Unit)으로부터 얻어지는 질소산화물의 농도 및 엔진 배기 후단의 총 유량을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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청구항 제18항에 있어서, 상기 제2단계의 오존 발생이 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 발생기(11)를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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청구항 제18항에 있어서, 상기 제2단계의 연료 개질이 탄화수소연료가 채워진 버블러(bubbler)(21) 내부로 오존을 통과시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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청구항 제22항에 있어서, 탄화수소 연료와 오존의 반응 효율을 증가시키기 위하여 상기 버블러(31) 내부에 서브스트레이트(substrate) 또는 유리 구슬(glass bead)들(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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청구항 제22항에 있어서, 상기 버블러(31) 내부에 일정한 크기의 버블 미립자를 생성하기 위한 버블 미립자 생성 장치(glass filter)(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 HC-SCR 반응을 위한 개질 연료 분사량 제어 방법
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