KR100662093B1

KR100662093B1 - 브라운 가스발생장치

Info

Publication number: KR100662093B1
Application number: KR1020060092587A
Authority: KR
Inventors: 손창전; 박준성
Original assignee: 손창전; 박준성
Priority date: 2006-09-23
Filing date: 2006-09-23
Publication date: 2006-12-27
Also published as: WO2008035957A1

Abstract

본 발명은 브라운 가스발생장치에 관한 것으로, 다수개의 전해액순환공과 가스순환공을 형성한 고정판이 중앙으로 형성되며 양측으로는 전극판과 다수개의 셀을 형성한 전극부와 전해액투입관을 형성하고 상측으로는 가스배출관을 구성한 가스발생장치와 상기 가스 발생장치의 상측에 형성되되 하측으로는 상기 가스배출관이 삽입되고 양측으로는 상기 전해액투입관과 급수관이 형성되고 내측 중앙으로는 분리판이 형성되며 상측으로는 가스배출홈을 구성한 전해조탱크와 상기 가스 발생장치와 전해조탱크 사이에 형성되되 상기 가스배출관의 외측으로 형성되는 냉동코일의 일측에 형성되는 냉동기를 구성한 냉동장치와 상기 전해조탱크의 가스배출홈에 연결되며 일측으로 트랩과 가압펌프를 형성한 가스이동관과 일측으로 압력계를 형성한 가스보관통을 구성한 가스탱크와 상기 가스탱크에 연결되며 일측으로 유량계와 밸브를 형성한 가스관과 상기 가스관의 말단부에 버너를 형성한 발화부로 이루어진 브라운 가스발생장치를 제공한다.

본 발명은 브라운 가스가 이동되는 가스배출관의 외측으로는 냉동기가 형성되고 가스이동관에는 트랩이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 상기 가스배출관이 온도가 낮은 전해액이 유입되어 있는 전해조탱크 내부로 삽입되어 있으며 또한, 상기 가스배출관과 가스이동관이 분리되어 있어, 상기 브라운 가스에 섞여 있을 수 있는 수증기가 다중으로 분리됨으로써, 고품질의 브라운 가스를 얻을 수 있음은 물론, 별도의 냉동장치를 추가로 형성하지 않아도 되기 때문에, 경제성과 효율성이 높은 장점이 있다.

브라운 가스, 전극판, 전기분해, 전해액

Description

브라운 가스발생장치 {BROWN GAS GENERATOR}

도 1은 본 발명에 의한 브라운 가스발생장치를 도시한 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 가스발생장치와 전해조탱크의 단면도.

*도면 주요부분에 대한 주요부호의 설명*

10 : 가스발생장치 11 : 전해액순환공

12 : 가스순환공 13 : 고정판

14 : 전극판 15 : 셀

16 : 전극부 17 : 전해액투입관

18 : 가스배출관 20 : 전해조탱크

21 : 급수관 22 : 분리판

23 : 가스배출홈 30 : 냉동장치

31 : 냉동코일 32 : 냉동기

40 : 가스탱크 41 : 트랩

42 : 가압펌프 43 : 가스이동관

44 : 압력계 45 : 가스보관통

50 : 발화부 51 : 유량계

52 :밸브 53 : 가스관

54 : 버너

100 : 브라운 가스발생장치

본 발명은 전해액을 전기분해하여 천연가스와 석유를 사용하지 않고도 수소와 산소를 대체연료로 얻을 수 있어, 경제적으로 우수한 브라운 가스발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되어 지는 브라운 가스발생장치는 브라운 가스 발생시 생성되는 열에 의해 수증기와 혼합된 브라운 가스에서 수증기를 분리하기 위해서는 다수개의 냉각 팬과 냉각장치를 혼합하여 사용함으로써, 제조단가가 높이 올라가는 문제점이 발생하였다.

아울러, 브라운 가스가 이송되는 관은 전기분해가 이루어지는 위치부터 상기 브라운 가스를 사용하는 위치까지 일체형으로 형성되어 있어, 전기분해로 인해 발생 된 수증기를 분리하기 위해서는 냉각 팬과 냉각수를 다수개로 혼합하여 사용하더라도 완전히 분리되지 못하고, 수증기가 브라운 가스가 이동되는 관에 남아 있을 수 있어, 높은 양질의 브라운 가스를 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 브라운 가스가 이동되는 가스배출관의 외측으로는 냉동기가 형성되고 가스이동관에는 트랩이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 상기 가스배출관이 온도가 낮은 전해액이 유입되어 있는 전해조탱크 내부로 삽입되어 있으며 또한, 상기 가스배출관과 가스이동관이 분리되어 있어, 상기 브라운 가스에 섞여 있을 수 있는 수증기가 다중으로 분리됨으로써, 고품질의 브라운 가스를 얻을 수 있음은 물론, 별도의 냉동장치를 추가로 형성하지 않아도 되기 때문에, 경제성과 효율성이 높은 장점이 있는 브라운 가스발생장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브라운 가스발생장치는 다수개의 전해액순환공과 가스순환공을 형성한 고정판이 중앙으로 형성되며 양측으로는 전극판과 다수개의 셀을 형성한 전극부와 전해액투입관을 형성하고 상측으로는 가스배출관을 구성한 가스발생장치와 상기 가스 발생장치의 상측에 형성되되 하측으로는 상기 가스배출관이 삽입되고 양측으로는 상기 전해액투입관과 급수관이 형성되고 내측 중앙으로는 분리판이 형성되며 상측으로는 가스배출홈을 구성한 전해조탱크와 상기 가스 발생장치와 전해조탱크 사이에 형성되되 상기 가스배출관의 외측으로 형성되는 냉동코일의 일측에 형성되는 냉동기를 구성한 냉동장치와 상기 전해조탱크의 가스배출홈에 연결되며 일측으로 트랩과 가압펌프를 형성한 가스이동관과 일측으로 압력계를 형성한 가스보관통을 구성한 가스탱크와 상기 가스탱크에 연결되며 일측으로 유량계와 밸브를 형성한 가스관과 상기 가스관의 말단부에 버너를 형성한 발화부로 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브라운 가스발생장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 브라운 가스발생장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 가스발생장치와 전해조탱크의 단면도로서 설명한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 브라운 가스발생장치(100)는 가스발생장치(10)와 전해조탱크(20)와 냉동장치(30)와 가스탱크(40)와 발화부(50)를 그 구성으로 한다.

우선, 상기 가스발생장치(10)는 다수개의 전해액순환공(11)과 가스순환공(12)을 형성한 고정판(13)이 내측 중앙으로 고정되며, 양측으로는 전극판(14)과 다수개의 셀(15)을 형성한 전극부(16)와 전해액투입관(17)이 형성되고, 상측으로는 가스배출관(18)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 가스발생장치(10)에는 원활하게 전해액이 상기 가스발생장치(10)의 내측으로 용이하게 흘러갈 수 있도록, 순환펌프(도면에 도시되지 않음)를 더 형성하여 제작하는 것이 바람직하다.

그리고, 전해조탱크(20)는 상기 가스발생장치(10)의 상측에 형성되며, 하측으로는 상기 가스배출관(18)이 삽입되도록 형성되고, 양측으로는 상기 전해액투입관(17)과 급수관(21)이 형성되고, 내측 중앙으로는 분리판(22)이 형성되며, 상측으 로는 가스배출홈(23)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 가스발생장치(10)에서 상기 전해조탱크(20)의 내측으로 삽입되는 가스배출관(18)의 높이는 상기 전해조탱크(20)에 유입되는 전해액의 높이보다 더 올라가게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전해조탱크(20)의 공간부(25)로 전해액이 흐를 때, 상기 가스배출관(18)의 높이보다 더 올라가지 않도록, 수위조절센서(도면에 도시되지 않음)를 더 형성하여 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전해조탱크(20)의 양측에 형성된 급수관(21)에는 상기 전해조탱크(20)에 전해액을 흘려 보낼 때에, 이물질이 걸러질 수 있도록 필터(도면에 도시되지 않음)를 더 형성하여 제작하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 전해조탱크(20)의 상측으로는 상기 가스배출관(18)으로부터 유입된 브라운가스의 온도와 압력을 측정할 수 있도록, 온도계(도면에 도시되지 않음)와 압력계(도면에 도시되지 않음)를 더 형성하여 제작하는 것이 바람직하다.

상기 냉동장치(30)는 상기 가스발생장치(10)와 전해조탱크(20) 사이에 형성되며, 상기 가스발생장치(10)의 가스배출관(18)의 외측에 형성되는 냉동코일(31)과 상기 냉동코일(31)의 일측에 형성되는 냉동기(32)로 이루어진다.

여기서, 상기 냉동코일(31)은 상기 전해조탱크(20)와 가스발생장치(10)의 사이에 형성된 가스배출관(18)의 외측을 감싸는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가스탱크(40)는 상기 전해조탱크(20)의 가스배출홈(23)에 연결되며 일측으로 트랩(41)과 가압펌프(42)가 형성된 가스이동관(43)과 일측으로 압력 계(44)가 형성된 가스보관통(45)으로 이루어진다.

또한, 가스보관통(45)은 상기 브라운 가스가 유입될 때, 안전성을 높일 수 있도록, 이중관으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 발화부(50)는 상기 가스탱크(40)에 연결되며 일측으로 유량계(51)와 밸브(52)가 형성된 가스관(53)과 상기 가스관(53)의 말단부에 형성된 버너(54)로 이루어진다,

또한, 상기 버너(54)에는 상기 가스관(53)에서 이동된 브라운 가스를 이용하여 발화를 할 수 있도록 노즐(도면에 도시되지 않음)을 더 형성하여 제작하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 노즐(도면에 도시되지 않음)은 고온의 온도에도 견딜 수 있도록 세라믹재로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 의한 브라운 가스발생장치의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 브라운 가스를 얻기 위해 상기 브라운 가스발생장치(100)에 전원을 인가함과 동시에, 상기 전해조탱크(20)에 필터(도면에 도시되지 않음)가 형성된 급수관(21)으로 전해액이 필터링되어 유입되면서 상기 전해조탱크(20)에 내측에 수위조절센서(도면에 도시되지 않음)에 의해 모이게 된다.

그런 후, 상기 전해조탱크(20)에 유입된 전해액이 전해액투입관(17)을 통하여 가스발생장치(10)의 내측으로 유입되면서, 상기 가스발생장치(10)의 양측에 형성된 전극판(14)에 전류가 흐름과 동시에 다수개의 셀(15)에 전류가 흐르기 시작한 다.

상기와 같이 전극판(14)과 셀(15)로 이루어진 전극부(16)에 전류가 흐르면서, 상기 가스발생장치(10)의 내측에 유입된 전해액이 전기분해가 시작되어 진다.

그리고, 상기 전해액이 전기분해가 시작되어 지고 일정시간이 지나면서 상기 가스발생장치(10)의 내측에 수소와 산소로 이루어진 브라운 가스가 생성된다.

이와 동시에, 고정판(13)에 형성된 가스순환공(12)을 통하여 (-)극 쪽으로는 수소가 모이게 되고, (+)극 쪽으로는 산소가 이동되면서 상기 가스발생장치(10)의 상측에 형성된 가스배출관(18)을 통하여 상측으로 이동을 시작한다.

이때에, 전해액이 전기분해되면서 발생되는 열로 인해 전해액의 기화현상이 일어나 상기 브라운 가스와 수증기가 같이 상기 가스배출관(18)으로 이동된다.

그리고, 상기 수증기가 섞인 브라운 가스가 상기 가스배출관(18)을 따라 이동하게 되면, 상기 가스배출관(18)의 외측으로 형성된 냉동기(32)가 작동되면서 이와 동시에, 냉동코일(31)도 작동되기 시작한다.

그러면, 수증기가 섞인 상기 브라운 가스가 이동되는 상기 가스배출관(18)의 온도가 상기 냉동코일(31)에 의해 내려가면서 수증기가 1차로 제거된다.

이와 동시에, 상기 수증기가 1차로 제거된 브라운 가스가 상기 가스배출관(18)을 따라 전해조탱크(20)의 내측으로 이동되게 되면서, 전해액의 낮은 온도에 의해 2차로 수분이 제거된다.

상기와 같이 2차로 수분이 제거가 된 브라운 가스가 상기 전해조탱크(20)에 모이게 되는데, 상기 전해조탱크(20)에 형성된 온도계(도면에 도시되지 않음)와 압 력계(도면에 도시되지 않음)를 통하여 상기 브라운 가스의 이상 유무를 확인할 수 있다.

여기서, 상기 가스배출관(10)이 상기 전해조탱크(20)에 유입되는 전해액의 수위보다 높고, 상기 전해조탱크(20)보다 낮게 형성되어서 생기는 공간부(25)에 상기 브라운 가스가 모이게 된다.

이때에, 상기 전해조탱크(20)에는 분리판(22)이 형성되어 있어, 수소와 산소로 나누어진 상기 브라운 가스가 섞이지 않는다.

그러면, 상기 전해조탱크(20)의 공간부(25)에 모이게 된 상기 브라운 가스는 가스배출홈(23)으로 따라 상기 가스탱크(40)에 형성된 가스이동관(43)으로 이동하게 된다.

상기와 같이, 상기 가스배출관(18)과 가스이동관(43)이 일체형으로 형성되어 있지 않기 때문에, 상기 전해조탱크(20)의 공간부(25)에 유입되어 있던 수증기가 무게에 의해 상기 가스이동관(43)으로 유입되지 않고, 상기 전해조탱크(20)의 내측에서 순환하면서 상기 수증기가 3차로 제거된다.

그런 후, 상기 브라운 가스가 가스이동관(43)을 따라 이동하게 되는데, 상기 가스이동관(43)에 형성된 트랩(41)에 의해 상기 브라운 가스에 남아 있을 수 있는 수증기가 상기 브라운 가스로부터 4차로 제거가 된다.

또한, 상기 가스이동관(43)에 형성된 가압펌프(42)의 작동으로 인해, 상기 브라운 가스의 유입이 용이 해지면서 가스보관통(45)에 모이게 된다.

여기서, 상기 가스보관통(45)에는 압력계(44)가 형성되어 있어, 상기 가스보 관통(45)에 유입된 상기 브라운 가스의 압력 이상 유무를 확인할 수 있다.

또한, 상기 가스보관통(45)은 이중관으로 형성되어 있어, 상기 가스보관통(45)에 유입된 상기 브라운 가스를 안전하게 보관할 수 있다.

이와 같이 상기 브라운 가스가 상기 가스보관통(45)에 유입된 후, 상기 브라운 가스가 발화부(50)의 가스관(53)을 따라 버너(54)로 이동하게 된다.

여기서, 상기 가스관(53)에는 유량계(51)와 밸브(52)가 형성되어 있어, 상기 가스관(53)을 이동하는 상기 브라운 가스의 유량을 확인하여 상기 밸브(52)로 상기 브라운 가스의 유량을 조절할 수 있다.

그리고, 상기 버너(54)에 상기 브라운 가스가 노즐(도면에 도시되지 않음)을 통하여 발화가 되면서 상기 브라운 가스발생장치의 작동이 완료된다.

상기와 같이 구성된 브라운 가스발생장치(10)에는 수위조절센서(도면에 도시되지 않음)가 형성되어 있어, 상기 전해조탱크(20)에 유입되는 전해액의 양을 조절할 수 있음은 물론, 온도계(도면에 도시되지 않음)와 압력계(도면에 도시되지 않음)가 형성되어 있어, 상기 브라운 가스의 온도와 압력을 확인하면서 안전하게 상기 브라운 가스발생장치(100)를 사용할 수 있다.

또한, 상기 브라운 가스가 생성될 때 생기는 열로 인해 수증기가 발생하게 되는데 이때에, 가스배출관(18)의 외측에 형성된 냉동코일(31)에 의해 1차로 수증기가 브라운 가스와 분리되고 또한, 상기 가스배출관(18)이 상기 전해조탱크(20)의 내측으로 삽입되게 형성되어 있어, 상기 전해조탱크(20)의 공간부(25)로 유입되는 낮은 온도의 전해액에 의해 온도가 내려가 수증기가 상기 브라운 가스에서 2차로 분리될 뿐만 아니라, 상기 가스배출관(18)이 가스이동관(43)과 분리되어 형성되어 있어, 상기 브라운 가스가 상기 가스이동관(43)으로 이동될 때, 상기 브라운 가스에 남아 있을 수 있는 수증기가 상기 전해조탱크(20)에 형성된 공간부(25)를 순환하면서 3차로 분리되게 되고 또한, 상기 가스이동관(43)에는 트랩(41)이 형성되어 있어, 마지막으로 상기 가스이동관(43)에 남아 있을 수 있는 수증기를 4차로 분리할 수 있어, 높은 양질의 상기 브라운 가스를 얻을 수 있다.

상기와 같은 구성으로 형성된 브라운 가스발생장치는 다수개의 냉동장치가 필요 없기 때문에, 상기 브라운 가스발생장치의 제작비용을 많이 들지 않고도 다중으로 수증기를 분리할 수 있어, 작은 제작비용으로도 높은 양질의 브라운 가스를 얻을 수 있기 때문에, 효율성과 경제성이 우수하다.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명의 브라운 가스발생장치는 브라운 가스가 이동되는 가스배출관의 외측으로는 냉동기가 형성되고 가스이동관에는 트랩이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 상기 가스배출관이 온도가 낮은 전해액이 유입되어 있는 전해조탱크 내부로 삽입되어 있으며 또한, 상기 가스배출관과 가스이동관이 분리되어 있어, 상기 브라운 가 스에 섞여 있을 수 있는 수증기가 다중으로 분리됨으로써, 고품질의 브라운 가스를 얻을 수 있음은 물론, 별도의 냉동장치를 추가로 형성하지 않아도 되기 때문에, 경제성과 효율성이 높은 장점이 있는 유용한 발명이다.

Claims

다수개의 전해액순환공(11)과 가스순환공(12)을 형성한 고정판(13)이 중앙으로 형성되며 양측으로는 전극판(14)과 다수개의 셀(15)을 형성한 전극부(16)와 전해액투입관(17)을 형성하고 상측으로는 가스배출관(18)을 구성한 가스발생장치(10);

상기 가스 발생장치(10)의 상측에 형성되되 하측으로는 상기 가스배출관(18)이 삽입되고 양측으로는 상기 전해액투입관(17)과 급수관(21)이 형성되고 내측 중앙으로는 분리판(22)이 형성되며 상측으로는 가스배출홈(23)을 구성한 전해조탱크(20);

상기 가스 발생장치(10)와 전해조탱크(20) 사이에 형성되되 상기 가스배출관(18)의 외측으로 형성되는 냉동코일(31)의 일측에 형성되는 냉동기(32)를 구성한 냉동장치(30);

상기 전해조탱크(20)의 가스배출홈(23)에 연결되며 일측으로 트랩(41)과 가압펌프(42)를 형성한 가스이동관(43)과 일측으로 압력계(44)를 형성한 가스보관통(45)을 구성한 가스탱크(40);

상기 가스탱크(40)에 연결되며 일측으로 유량계(51)와 밸브(52)를 형성한 가스관(53)과 상기 가스관(53)의 말단부에 버너(54)를 형성한 발화부(50)에 특징이 있는 브라운 가스발생장치.
제 1항에 있어서, 상기 가스발생장치(10)에는 순환펌프를 더 형성한 것에 특징이 있는 브라운 가스발생장치.
제 1항에 있어서, 상기 전해조탱크에(20)는 압력계와 온도계를 더 형성한 것에 특징이 있는 브라운 가스발생장치.
제 1항에 있어서, 상기 가스탱크(40)에는 압력계를 더 형성한 것에 특징이 있는 브라운 가스발생장치.
제 1항에 있어서, 상기 가스보관통(45)은 이중관으로 형성된 것에 특징이 있는 브라운 가스발생장치.