KR100824827B1 - Water gas generator having a electrolyte tank with a electrolyzer incorporated in a body - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 구성도,1 is a block diagram of a water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank of the present invention,
도 2는 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 전해액탱크의 확대단면도,2 is an enlarged cross-sectional view of an electrolyte tank of a water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank according to the present invention;
도 3은 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 전해조의 평단면도이다.3 is a plan sectional view of an electrolytic cell of the water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank of the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
110:전해액탱크, 111:하부몸체, 112:상부커버, 113:절연피복층, 114:단자, 110: electrolyte tank, 111: lower body, 112: upper cover, 113: insulating coating layer, 114: terminal,
120:전해조, 121:전해판, 122:고정대, 122a:고정편, 123:전극판, 120: electrolytic bath, 121: electrolytic plate, 122: fixing table, 122a: fixing plate, 123: electrode plate,
123a:접촉편, 130:전해액보조탱크, 131:절연피복층, 132:수위센서, 123a: contact piece, 130: electrolyte assist tank, 131: insulation coating layer, 132: water level sensor,
133:급수펌프, 134:급수관, 140:냉각수단, 141:라지에이터, 142:송풍팬,133: water supply pump, 134: water supply pipe, 140: cooling means, 141: radiator, 142: blowing fan,
143:순환펌프, 150:에어공급수단, 151:에어노즐, 151a:배출공, 143: circulating pump, 150: air supply means, 151: air nozzle, 151a: exhaust hole,
152:에어펌프, 153:필터부, 160:공기혼합제어부, 161:온도센서, 152: air pump, 153: filter unit, 160: air mixing control unit, 161: temperature sensor,
162:조절밸브, 163:컨트롤러, 171:물탱크, 172:압력저장탱크, 173:핵산탱크,162: control valve, 163: controller, 171: water tank, 172: pressure storage tank, 173: nucleic acid tank,
174:연소노즐, 175:역화방지밸브174: combustion nozzle, 175: check valve
본 발명은 전해액수조의 내부에 전해조가 위치하도록 함으로써 전해조로 전해액의 공급과 전해조로 부터 발생되는 워터가스의 이동이 서로 방해되지 않도록 함으로써 워터가스 발생효율을 증대시킴과 아울러 장치를 소형화한 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치에 관한 것이다.According to the present invention, the electrolytic cell is positioned inside the electrolytic bath, thereby increasing the water gas generation efficiency by minimizing the supply of the electrolytic solution to the electrolytic cell and the movement of the water gas generated from the electrolytic cell, and miniaturizing the electrolytic cell integrated electrolyte. A water gas generator having a tank.
일반적으로 워터가스는 물의 전기 분해에 의해 발생된 산소와 수소의 혼합가스를 말한다. 통칭 산수소 혼성가스, 아쿠아 가스, 물가스 등으로도 불리는데, 물의 전기분해 방식으로 얻은 수소와 산소를 분리하지 않고 화학당량비 2:1로 섞어 둔 혼합기체이다.In general, water gas refers to a mixed gas of oxygen and hydrogen generated by the electrolysis of water. Commonly referred to as oxyhydrogen mixed gas, aqua gas, water gas, etc., it is a mixed gas mixed with a chemical equivalent ratio of 2: 1 without separating hydrogen and oxygen obtained by electrolysis of water.
이러한 워터가스는 무한자원인 물을 원료로 하고 완전연소 후에 수증기만 발생하므로 근본적으로 환경오염이 없는 청정한 에너지원으로 인식되고 있는데, 연소시 불꽃을 모으는 응폭(implosion)현상을 유발하여 초고온을 발생하므로 에너지 효율이 우수한 장점도 지니고 있다.This water gas is regarded as a pure energy source without environmental pollution since it uses water as an infinite resource and only generates steam after complete combustion.It generates super high temperature by inducing an impregnation phenomenon that collects sparks during combustion. Energy efficiency is also good.
그러나, 종래에는 전해액이 수용되는 전해액수조와 상기 전해액수조과 배관연결되어 상기 전해액수조로부터 전해액을 공급받아 전기분해하여 워터가스를 발생시키는 전해조가 분리형성되어 있었다. However, in the related art, an electrolytic bath containing an electrolyte solution and an electrolytic bath that is connected to the electrolytic bath and are supplied with an electrolytic solution from the electrolytic bath to electrolyze to generate water gas are separately formed.
즉, 전해액수조와 전해조를 연결하는 배관을 통해 전해조에서 발생된 워터가스가 전해액수조를 향해 이동하게 되고, 동일한 배관을 통해 전해액수조의 전해액 이 전해조를 향해 공급되면서 전해액과 워터가스가 서로 반대방향으로 이동하게 되므로 워터가스 및 전해액이 원활하게 이동하지 못하게 되는 문제점이 있었다.That is, the water gas generated in the electrolytic cell is moved toward the electrolytic bath through the pipe connecting the electrolytic bath and the electrolytic bath. The electrolytic solution of the electrolytic bath is supplied toward the electrolytic bath through the same pipe, and the electrolyte and the water gas flow in opposite directions. Since there is a problem that the water gas and the electrolyte does not move smoothly.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 전해조로 이동하는 전해액과 전해조로부터 전해액수조의 상측으로 이동하는 워터가스의 이동이 서로 방해되지 않도록 함으로써 워터가스의 생산 효율을 향상시킨 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the electrolytic cell integrated electrolyte tank to improve the production efficiency of water gas by preventing the movement of the electrolytic solution moving to the electrolytic cell and the water gas moving from the electrolytic cell to the upper side of the electrolytic bath is not interfere with each other. It is an object to provide a water gas generator having a.
또한, 다수마련된 서로다른 직경의 원통형 전해판들 사이에서 워터가스가 발생되는 즉시 상측으로 떠올라 전해판 사이에 워터가스 기포가 머무르는 시간이 최소화 되므로 전해액과 전해판과의 접촉면적이 늘어나게 되어 워터가스 발생효율이 향상되는 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, as water gas is generated between the cylindrical electrolyte plates of different diameters, which are prepared, the water gas bubbles stay between the electrolyte plates and minimize the time for water gas bubbles to stay between the electrolyte plates, thereby increasing the contact area between the electrolyte and the electrolyte plates. It is an object of the present invention to provide a water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank having improved efficiency.
또한, 전해액탱크 내에서 외부공기를 공급하여 워터가스와 외부공기가 압축가스형태로 저장되게 한 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a water gas generator having an electrolyzer integrated electrolyte tank in which external air is supplied in the electrolyte tank so that the water gas and the external air are stored in the form of compressed gas.
아울러 상기 외부공기가 전해조의 하단외측에서 링형의 에어노즐을 통해 기포형태로 떠오르도록 하여 전해조 및 전해액을 냉각시키도록 한 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a water gas generator having an electrolyzer integrated electrolyte tank for cooling the electrolyzer and the electrolyte by allowing the outside air to rise in a bubble form through a ring-shaped air nozzle on the outside of the bottom of the electrolyzer.
본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 전해액의 온도에 따라 전기분해 수율이 가변되는 워터가스의 발생량에 맞춰 외부공기의 혼합량 을 조절하여 일정한 혼합비율을 유지하도록 하는 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank according to the present invention has an electrolytic cell integrated electrolyte tank configured to maintain a constant mixing ratio by adjusting the mixing amount of external air according to the generation amount of water gas whose electrolysis yield varies depending on the temperature of the electrolytic solution. The object is to provide a water gas generator.
본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 전해액탱크내의 전해액이 냉각수단의 라지에이터에서 송풍팬에 의해 공기와 열교환되면서 냉각되게 함으로써 전해액의 전기분해를 위한 최적의 온도를 유지할 수 있도록 한 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank according to the present invention has an electrolytic cell integrated type which allows the electrolyte in the electrolyte tank to be cooled while being heat-exchanged with air by a blower fan in the radiator of the cooling means to maintain an optimal temperature for electrolysis of the electrolyte. It is an object of the present invention to provide a water gas generator having an electrolyte tank.
또한, 전해액보조탱크를 마련하여 전해액탱크로 전해액을 연속적으로 공급하도록 함으로써 워터가스를 연속적으로 발생시킬 수 있도록 한 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a water gas generator having an electrolytic cell-integrated electrolytic solution tank, which is capable of continuously generating water gas by providing an electrolyte auxiliary tank to continuously supply the electrolyte to the electrolyte tank.
한편, 에어공급수단의 에어펌프의 흡입측에 공기주의 질소나 이산화탄소등의 불순물을 걸러냄으로써 워터가스와 외부공기의 혼합가스가 완전연소되게 한 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.On the other hand, there is provided a water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank in which the mixed gas of the water gas and external air is completely burned by filtering impurities such as nitrogen and carbon dioxide of the air column on the suction side of the air pump of the air supply means. There is a purpose.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 워터가스 발생장치에 있어서, 전해액이 수용되는 하부몸체와, 상기 하부몸체와 조립되어 내부가 밀폐되게 하는 상부커버와, 전원의 공급에 의해 전해액을 전기분해하여 워터가스를 발생시키도록 상기 하부몸체의 바닥에 설치되는 전해조가 형성된 전해액탱크; 및, 상기 전해액탱크의 전해액을 냉각시키는 냉각수단;을 포함하는 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치를 제공함으로써 달성된다.The water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank according to the present invention for achieving the above object is, in the water gas generator, the lower body is accommodated with the electrolyte, the upper cover is assembled with the lower body to seal the inside; An electrolyte tank in which an electrolytic cell is installed on the bottom of the lower body to electrolyze the electrolyte by supplying power to generate water gas; And a cooling means for cooling the electrolyte of the electrolyte tank. It is achieved by providing a water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank.
상기 전해조는 서로 다른 직경을 가지며 중심이 서로 일치하도록 배치되는 다수의 원통형 전해판들과, 상기 원통형 전해판들을 고정하는 고정대와, 상기 전해판들에 양극과 음극을 교대로 인가하는 전극판을 포함하는 것이 바람직하다.The electrolytic cell includes a plurality of cylindrical electrolytic plates having different diameters and disposed to coincide with each other, a holder for fixing the cylindrical electrolytic plates, and an electrode plate for alternately applying an anode and a cathode to the electrolytic plates. It is desirable to.
상기 하부몸체와 상부커버는 내측면에 절연피복층이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 절연피복층은 불소고무 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The lower body and the upper cover is preferably formed with an insulating coating layer on the inner surface, the insulating coating layer is preferably made of fluororubber material.
상기 냉각수단은 전해액을 외부로 순환시키는 순환펌프와, 순환되는 전해액이 통과하는 라지에이터와, 상기 라지에이터를 향해 냉각용공기를 송풍하여 전해액을 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 것이 바람직하다.The cooling means preferably includes a circulation pump for circulating the electrolyte to the outside, a radiator through which the circulated electrolyte passes, and a cooling fan for cooling the electrolyte by blowing cooling air toward the radiator.
내부에 전해액을 수용하고, 전해액의 수위를 감지하는 수위센서와, 수위센서의 감지신호에 따라 전해액을 공급하는 급수펌프가 형성되어 상기 전해액탱크에 전해액을 연속적으로 공급하는 전해액보조탱크를 포함하는 것이 바람직하다.A water level sensor for accommodating the electrolyte therein and sensing the level of the electrolyte, and a water supply pump for supplying the electrolyte according to the detection signal of the level sensor is formed to include an electrolyte auxiliary tank for continuously supplying the electrolyte to the electrolyte tank. desirable.
상기 냉각수단의 전해액이 순환되는 배관은 폴리염화비닐 재질 또는 불소고무 피복된 배관인 것이 바람직하다.The pipe through which the electrolyte solution of the cooling means is circulated is preferably a polyvinyl chloride material or a fluorine rubber-coated pipe.
상기 전해액탱크에 외부공기를 주입하는 에어공급수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include an air supply means for injecting external air into the electrolyte tank.
상기 에어공급수단은 배출공이 소정간격 이격되게 형성되어 전해조 하부외측에 설치되는 링형의 에어노즐과, 상기 에어노즐에 외부공기를 공급하는 에어펌프를 포함하는 것이 바람직하다.The air supply means preferably comprises a ring-shaped air nozzle which is formed in the discharge hole is spaced apart a predetermined interval and installed in the lower side of the electrolytic cell, and an air pump for supplying external air to the air nozzle.
상기 에어공급수단은 에어펌프의 흡입구측에 배치되어 흡입공기중의 불순물을 걸러내하는 필터부를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the air supply means further includes a filter part disposed at the inlet side of the air pump to filter out impurities in the intake air.
상기 전해액탱크에 형성되어 전해액의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 에어공급수단에 형성되어 에어노즐로 공급되는 공기의 공급량을 조절하는 조절밸브와, 상기 온도센서의 측정신호에 따라 조절밸브를 조절하는 컨트롤러로 구성된 공기혼합제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.A temperature sensor formed in the electrolyte tank to measure the temperature of the electrolyte solution, a control valve formed on the air supply means to regulate the supply amount of air supplied to the air nozzle, and a control valve according to the measurement signal of the temperature sensor Preferably, the air mixing controller further comprises a controller.
내부에 물을 소정량 수용하고 상기 전해액탱크와 연결되는 배관의 선단이 상기 물의 하단부에 위치하도록 설치된 물탱크와, 상기 물탱크와 배관열결되어 물을 통과한 워터가스를 저장하는 압력저장탱크와, 내부에 노르말핵산용액을 소정량 수용하고 상기 압력저장탱크와 연결되는 배관의 선단이 노르말핵산용액의 하부에 위치하도록 설치된 핵산탱크와, 상기 핵산용액 탱크를 통과한 워터가스를 연소시키는 연소노즐과, 상기 핵산탱크와 연소노즐의 사이에 형성되어 역화를 방지하는 역화방지밸브를 포함하는 것이 바람직하다.A water tank having a predetermined amount of water therein and installed so that the tip of the pipe connected to the electrolyte tank is positioned at the lower end of the water, and a pressure storage tank storing water gas passing through the water by being connected to the water tank; A nucleic acid tank accommodating a predetermined amount therein and having a tip of a pipe connected to the pressure storage tank positioned under the normal nucleic acid solution, a combustion nozzle for burning water gas passing through the nucleic acid solution tank; It is preferred to include a flashback prevention valve formed between the nucleic acid tank and the combustion nozzle to prevent backfire.
상기 전해액탱크와 물탱크를 연결하는 배관 및 상기 물탱크와 압력저장탱크를 연결하는 배관상에는 워터가스를 공급방향으로만 통과시키는 체크밸브가 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, a check valve is formed on the pipe connecting the electrolyte tank and the water tank and the pipe connecting the water tank and the pressure storage tank to pass the water gas only in the supply direction.
상기 압력저장탱크의 배출측에는 워터가스의 배출압력을 감압하는 감압밸브가 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, a pressure reducing valve is formed on the discharge side of the pressure storage tank to reduce the discharge pressure of the water gas.
이하, 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면중 도 1은 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 전해액탱크의 확대단면도이고, 도 3은 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 전해조의 평단면도이다.1 is a configuration diagram of a water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank of the present invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the electrolyte tank of the water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank of the present invention, Figure 3 This is a plan sectional view of an electrolytic cell of a water gas generator having an electrolytic cell integrated electrolyte tank.
상기 도면들에서 도시하는 바와 같은 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 전해조(120)가 내부에 설치된 전해액탱크(110)와, 전해액보조탱크(130)와, 냉각수단(140)과, 에어공급수단(150)과, 공기혼합제어부(160)와, 물탱크(171)와, 압력저장탱크(172)와, 핵산탱크(173)와, 핵산탱크(173)과, 연소노즐(174) 및, 역화방지밸브(175)를 포함하여 구성된다.The water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank as shown in the drawings, the
상기 전해액탱크(110)는 내부에 소정량의 전해액을 수용하는 하부몸체(111)와, 상기 하부몸체(111)의 상측에서 조립되어 내부가 밀폐상태를 유지하도록 하는 상부커버(112)와, 상기 상부커버(112)와 하부몸체(111)의 내측면에 형성되는 불소고무 재질의 절연피복층(113)과, 상기 상부커버(112)에 설치되어 내부압력을 측정하는 압력게이지(G)와, 상기 상부커버(112)에 설치되어 내부압력이 설정압력보다 높아지는 경우 개방되는 압력핀(P)과, 전원공급용 단자(114) 및, 상기 전해액에 잠겨지도록 하부몸체(111)의 바닥에 설치되며 상기 전원공급용 단자(114)와 전선(W)으로 연결되어 전원을 공급받아 전해액을 전기분해하여 워터가스를 발생시키는 전해조(120)를 포함하여 구성된다. The
여기서, 상기 전해조(120)는 직경이 서로 다르게 형성되어 동일한 중심에 배치되는 스테인리스 재질의 다수의 원통형 전해판(121)과, 상기 전해판(121)들의 간격을 유지하도록 전해판(121)의 상단과 하단에 배치되는 고정대(122)와, 상기 고정 대(122)상에 설치되어 양극(+)과 음극(-)의 전원을 상기 다수의 전해판(121)들에 교대로 인가하는 전극판(123)을 포함한다.Here, the
여기서, 상기 고정대(122)는 절연 및 부식방지를 위해 수지 재질로 구성되며, "十"자 형으로 형성되고, 원통형 전해판(121)을 지지하는 고정편(122a)들이 내측면에 소정간격 이격되게 다수 돌출형성된다. Here, the
그리고, 상기 전극판(123)은 인접한 전해판(121)에 서로 다른 극성의 전원이 공급되도록 양극(+)과 음극(-)을 인가하는 한쌍의 전극판(123)이 한조를 이루어 전해액탱크(110)의 단자(114)와 전선(W)으로 연결되는 것으로, 내측면에는 전해판(121)에 접촉되는 접촉편(123a)들이 소정간격 이격되게 다수 형성된다. In addition, the
상기 전해액보조탱크(130)는 내부에 전해액을 수용한 것으로 내측면에 형성되는 불소고무재질의 절연피복층(131)과, 일측의 소정위치에 전해액의 수면을 감지하는 수위센서(132)와, 수위센서(132)의 감지신호에 따라 전해액을 공급하는 급수펌프(133) 및, 급수펌프(133)와 전해액보조탱크(130)를 연결하는 급수관(134)으로 구성된다.The electrolyte
상기 냉각수단(140)은 열교환용 라지에이터(141)와, 상기 라지에이터(141)를 향해 냉각용 공기를 송풍하는 송풍팬(142)과, 상기 전해액탱크(110)와 라지에이터(141)와 전해액보조탱크(130)와 전해액탱크(110)를 연결하는 순환배관(P1)과, 상기 순환배관(P1)상에 형성되어 전해액을 강제순환시키는 순환펌프(143) 및, 상기 전해액탱크(110)로부터 압력차에 의해 전해액이 전해액보조탱크(130)로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브(CV)를 포함하며, 상기 순환배관(P1)은 폴리염화비 닐(PVC:polyvinyl chloride) 또는 불소고무(Fluoro Rubber) 재질로 이루어진다. The cooling means 140 is a
상기 에어공급수단(150)은 상면에 소정간격 이격된 다수의 배출공(151a)을 형성하여 상기 전해조(120)의 하단외측에 배치되는 링형의 에어노즐(151)과, 상기 에어노즐(151)로 외부공기를 공급하는 에어펌프(152)와, 상기 에어펌프(152)의 흡입구측에 마련되어 흡입공기중의 질소, 이산화탄소등의 불순물들을 걸러내는 필터부(153)로 구성된다. The air supply means 150 forms a plurality of
상기 공기혼합제어부(160)는 상기 전해액탱크(110)에 형성되어 전해액의 온도를 측정하는 온도센서(161)와, 상기 에어공급수단(150)에 형성되어 에어노즐(151)로 공급되는 공기의 공급량을 조절하는 조절밸브(162)와, 상기 온도센서(161)의 측정신호에 따라 조절밸브(162)를 조절하는 컨트롤러(163)로 구성된다. 즉, 전해액의 온도에 의해 가변되는 워터가스의 발생량에 따라 외부공기의 공급량을 조절하여 워터가스와 외부공기의 혼합비율이 일정하게 유지되도록 한다.The
상기 물탱크(171)는 내부에 물을 소정량 수용한 밀폐용기형태로 구성되며, 상기 전해액탱크(110)와 연결되는 공급배관(P2)의 선단이 상기 물의 하단에 위치하고, 상기 공급배관(P2)에는 워터가스를 공급방향으로만 통과시키는 체크밸브(CV)가 형성된다.The
상기 압력저장탱크(172)는 상기 물탱크(171)와 연결된 공급배관(P2)을 통해 워터가스를 공급받아 저장하는 것으로, 상단에 내부압력을 표시하는 압력게이지(G)와, 설정압력이상시 개방되는 압력핀(P)이 형성되며, 워터가스가 배출되는 배출측에는 워터가스의 배출압력을 감압하는 감압밸브(172a)가 형성된다. The
상기 핵산탱크(173)는 내부에 노르말핵산용액을 소정량 수용한 밀폐용기로써, 상기 압력저장탱크(172)와 연결되는 공급배관(P2)의 선단이 상기 노르말핵산용액의 하단에 위치하고, 상기 공급배관(P2)에는 워터가스를 공급방향으로만 통과시키는 체크밸브(CV)가 형성된다.The
상기 핵산탱크(173)은 상기 핵산탱크(173)를 통과하여 열량이 증대된 워터가스를 연소시키는 것이며, 상기 핵산탱크(173)과 핵산탱크(173)를 연결하는 공급배관(P2)상에는 핵산탱크(173)로부터 불꽃이 역류하는 것을 방지하는 역화방지밸브(175)가 형성된다. The
이하, 상기의 구성을 갖는 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank having the above configuration will be described.
먼저, 전해액탱크(110)의 조립상태를 살펴보면, 하부몸체(111)의 상측으로 상부커버(112)가 조립되면서 밀폐되는 전해액탱크(110)의 내부에는 전해액이 소정량 채워져 있고, 상기 하부몸체(111)의 바닥에는 전해조(120)가 상기 전해액에 잠겨지도록 설치되어 일체형으로 구성된다. First, looking at the assembly state of the
여기서 상기 전해조(120)는 전해판(121)의 상하로 배치되는 十자형 고정대(122)의 고정편(122a)에 원통형 전해판(121)이 상단과 하단이 각각 고정되면서 서로 다른 직경을 갖는 다수의 원통형 전해판(121)들의 중심이 서로 일치하도록 배치되어 전해판(121)의 사이에 전해액이 채워지는 공간이 형성된다. Here, the
그리고 다수의 원통형 전해판(121)들에는 양극(+)과 음극(-)의 전원을 공급 하도록 한쌍이 한조를 이루어 배치되는 전극판(123)의 접촉편(123a)이 서로 인접한 전해판(121)에 서로 다른 전극을 인가하도록 각각 접촉된다.In addition, the plurality of cylindrical
상기와 같이 조립된 전해조(120)의 작용을 살펴보면, 양극(+)과 음극(-)의 전원이 각각 공급되는 전해액탱크(110)의 단자(114)와 전선(W)으로 연결되어 전원을 인가받은 전극판(123)은 접촉편(123a)을 통해 전해판(121)에 접촉되어 전해판(121)으로 전원을 전달한다. 특히, 한쌍이 교차되게 배치되어 한조를 이루는 전극판(123)의 접촉편(123a)이 인접배치된 전해판(121)에 서로 다른 극성의 전원을 인가하도록 교호배치되어 있으므로, 서로다른 극성을 띄는 원통형 전해판(121)들 사이에서 전해액이 전기분해되면서 워터가스가 발생하게 된다.Looking at the action of the
또한, 상기 전해조(120)의 하부외측에는 상면에 다수의 배출공(151a)이 소정간격 이격되게 형성된 에어노즐(151)이 배치되어 있고, 상기 에어노즐(151)은 전해액탱크(110)의 외부에 마련되는 에어펌프(152)와 배관연결되어 외부공기를 공급받게 되는데, 상기 에어펌프(152)의 외부공기 흡입구측에 형성된 필터부(153)에 의해 공기중의 질소나 이산화탄소등의 연소되지 않는 성분들이 걸러지게 된다.In addition, an
따라서, 상기 에어공급수단(150)을 통해 외부로부터 전해액탱크(110)의 내부로 공급되는 공기는 에어노즐(151)의 배출공(151a)을 통해 전해액의 하부에서 상측으로 기포형태로 떠올라 워터가스와 혼합되어 전해액탱크(110) 내부에서 워터가스와 외부공기가 혼합된 상태로 압축저장되며, 상기와 같이 외부공기가 전해액의 하부에서 기포형태로 떠오르는 과정에서 전해액은 물론 전해조(120)를 냉각시키게 된다.Therefore, the air supplied to the inside of the
상기와 같이 하부몸체(111)와 상부커버(112)를 통해 밀폐된 전해액탱크(110)의 내부에 워터가스와 외부공기가 혼합되어 압축저장되면 상부커버(112)에 마련된 압력게이지(G)를 통해 작업자가 내부압력을 확인 할 수 있도록 표시되며, 전해액탱크(110)내부에 압력핀(P)의 설정압력보다 높은 압력이 가해지는 경우 압력게이지(G)와 함께 상부커버(112)에 형성된 압력핀(P)이 개방되면서 내부의 가스를 외부로 방출시킴으로써 전해액탱크(110)에 과압력이 가해지는 것이 방지된다. When the water gas and the outside air are mixed and stored in the interior of the
한편, 상기 전해액탱크(110)내의 전해액은 전기분해되면서 소모되는 것이므로 상기 전해액탱크(110)와 배관연결되어 전해액을 공급하는 전해액보조탱크(130)를 통해 전해액을 연속적으로 충전시켜 워터가스를 연속적으로 생산하도록 한다.On the other hand, since the electrolyte in the
상기 전해액보조탱크(130)는 일측의 소정높이에 형성된 수위센서(132)를 통해 전해액의 수위를 감지하여 전해액의 수위가 감지되지 않는 경우 급수관(134)의 급수펌프(133)를 통해 전해액보조탱크(130)로 전해액을 공급하도록 하고, 수위센서(132)에 전해액의 수위가 감지되는 경우 급수펌프(133)의 작동을 차단하거나 급수관(134)을 잠궈 전해액의 공급을 차단하도록 한다. The
상기와 같이 전기분해되는 전해액탱크(110)내의 전해액은 전해조(120)의 전기분해과정에서 발생되는 열에 의해 점차 가열되어 높은 온도로 승온하게 되는데, 상기와 같이 전해액의 온도가 상승하게 되면 전해액으로부터 수증기가 발생되어 워터가스에 섞여지게 되므로 냉각수단(140)을 통해 전해액의 온도를 냉각시켜 전해액의 전기분해에 적정한 30~40℃를 유지시키도록 한다.The electrolyte in the
이러한 냉각수단(140)은 순환펌프(143)를 통해 전해액탱크(110)의 전해액이 라지에이터(141)의 내부를 거쳐 전해액보조탱크(130)로 이동하도록 하고, 전해액보조탱크(130)에 공급된 전해액은 다시 전해액탱크(110)로 이동하면서 전해액의 하나의 싸이클을 이루면서 순환하게 되며, 송풍팬(142)이 상기 라지에이터(141)를 향해 냉각용 공기를 공급하여 내부를 통과하는 가열된 전해액이 라지에이터(141)에서 외부공기와 열교환되어 냉각되게 한다. The cooling means 140 allows the electrolyte of the
또한, 상기 냉각수단(140)에 의해 순환하게 되는 전해액은 전류가 흐르므로 합선 또는 누전의 위험이 따르게 되는데, 상기 전해액탱크(110)의 하부몸체(111)와 상부커버(112)의 내측면에 절연피복층(113)이 형성되어 있고, 전해액보조탱크(130)의 내측면에도 불소고무재질의 절연피복층(131)이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 전해액이 순환하는 순환배관(P1)도 폴리염화비닐 또는 불소고무로 구성되어 있으므로 전류가 흐르는 전해액이 전해액탱크(110)나 전해액보조탱크(130) 및 냉각수단(140)의 구성요소들을 순환하는 과정에서 합선되거나 누전되는 것이 방지된다.In addition, the electrolyte that is circulated by the cooling means 140 is a current flows and there is a risk of short circuit or short circuit, the
한편, 전해액을 보관하면서 내부에 전해조(120)를 일체로 형성한 전해액탱크(110)는 에어공급수단(150)을 통해 외부공기를 공급받아 내부에서 워터가스와 외부공기가 혼합된 상태로 압축저장 되는데, 전해조(120)에서 전기분해되는 워터가스는 전해액의 온도에 따라 그 발생량이 가변되므로 공기혼합제어부(160)를 통해 워터가스의 발생량에 맞춰 외부공기의 공급량을 제어하도록 한다. Meanwhile, the
즉, 상기 전해액탱크(110)에 마련되어 전해액의 온도를 측정하는 온도센서(161)의 측정신호값을 컨트롤러(163)에서 전달받아 상기 신호값을 토대로 에어노즐(151)로 공급되는 공기의 배관상에 형성된 조절밸브(162)를 조절하면서 외부공기 의 공급량을 조절하도록 함으로써 워터가스와 외부공기의 혼합비를 일정하게 유지하도록 한다.That is, the measurement signal value of the
아울러, 혼합가스의 사용용도에 따라 워터가스에 혼합되는 외부공기의 비율을 공기혼합제어부(160)를 통해 제어할 수도 있을 것이다.In addition, the ratio of the external air mixed in the water gas according to the use of the mixed gas may be controlled through the air
상기와 같이 전해액탱크(110)내에 저장되는 워터가스와 외부공기의 혼합가스는 공급배관(P2)을 통해 물탱크(171)로 공급되는데, 공급배관(P2)의 선단이 물속에 위치하고 있으므로 기포형태로 물을 통과하여 물탱크(171)의 상측으로 떠오르게 된다. 이 과정에서 혼합가스내에 포함되어있는 수증기나 불순물들이 물에 걸러지게 된다. 뿐만 아니라, 가스가 물을 통과하여 물탱크(171)내에 머무르게 되므로 불꽃의 역화가 방지되며 압력차에 의한 가스의 역류가 방지된다.As described above, the mixed gas of the water gas and the external air stored in the
이어서, 물탱크(171)를 통과한 혼합가스는 공급배관(P2)을 통해 압력저장탱크(172)로 이동하여 압력저장탱크(172)내에 저장되며, 압력저장탱크(172)의 상단에 위치한 압력게이지(G)를 통해 저장압력을 확인 할 수 있으며, 과압력시 개방되는 압력핀(P)에 의해 폭발이 방지된다. Subsequently, the mixed gas passing through the
한편, 상기 압력저장탱크(172)의 배출측에 형성된 감압밸브(172a)에 의해 압력저장탱크(172)에 고압으로 저장되어 있던 혼합가스가 연소에 적당한 압력으로 낮춰진 상태로 공급배관(P2)을 통해 핵산탱크(173)로 이동하게 된다. On the other hand, the supply pipe (P2) in a state in which the mixed gas stored at a high pressure in the
여기에서도 상기 물탱크(171)와 마찬가지로 공급배관(P2)의 선단이 핵산탱크(173) 내에 소정량 채워진 노르말핵산용액의 하부에 위치하여 혼합가스가 공급배관(P2)의 선단에서 배출되어 노르말핵산용액을 기포형태로 통과하게 되면서 혼합가 스중에 노르말핵산성분이 포함되어 혼합가스의 연소열량이 증대된다.Here, similarly to the
상기와 같이 노르말핵산용액을 통과한 혼합가스는 핵산탱크(173)의 상측에 머무르다가 공급배관(P2)을 통해 핵산탱크(173)로 이동하여 핵산탱크(173)에서 연소하게 된다. As described above, the mixed gas passing through the normal nucleic acid solution stays on the upper side of the
이때, 연소노즐(174)에서 연소되는 불꽃이 공급측과 연소측의 압력차이에 의해 공급배관(P2)을 따라 역화하는 경우 상기 핵산탱크(173)와 연소노즐(174)사이의 공급배관(P2)에 배치된 역화방지밸브(175)에 의해 차단되어 불꽃이 공급배관(P2)을 따라 역화하는 것이 방지된다.At this time, when the flame combusted by the
한편, 상기 전해액탱크(110)와 물탱크(171) 및 물탱크(171)와 압력저장탱크(172)의 사이를 연결하는 공급배관(P2)에는 혼합가스를 공급측으로만 통과시키는 체크밸브(CV)가 형성되어 가스의 역류가 방지된다.On the other hand, the check valve (CV) to pass the mixed gas only to the supply side to the supply pipe (P2) connecting between the
상기한 바와 같은 본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 전해액수조와 전해조를 일체형으로 구성함으로써 장치를 소형화 하면서도, 워터가스의 발생효율을 증대시키는 효과가 있다. The water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank of the present invention as described above has an effect of increasing the generation efficiency of water gas while miniaturizing the device by constituting the electrolytic solution tank and the electrolytic cell in one body.
또한, 다수마련된 서로다른 직경의 원통형 전해판들 사이에서 워터가스가 발생되면 전해액의 상측으로 즉시 떠오르게 하여 전해판 사이에 기포가 머무르는 시간이 최소화 되면서 전해액과 전해판과의 접촉시간이 늘어나게 되므로 워터가스 발생효율이 향상되는 효과도 있다.In addition, when water gas is generated between a plurality of cylindrical cylinders of different diameters, the water gas is immediately floated to the upper side of the electrolyte, thereby minimizing the residence time of the bubbles between the electrolyte plates and increasing the contact time between the electrolyte and the electrolyte plates. It also has the effect of generating efficiency.
또한, 전해액탱크 내에서 외부공기를 공급하여 워터가스와 외부공기가 압축 가스형태로 저장되게 하는 효과가 있다.In addition, there is an effect to supply the external air in the electrolyte tank to store the water gas and the external air in the form of compressed gas.
아울러 상기 외부공기가 전해조의 하단외측에서 링형의 에어노즐을 통해 기포형태로 떠오르면서 전해조 및 전해액의 온도를 냉각시키는 효과도 있다.In addition, the outside air rises in the form of bubbles through the ring-shaped air nozzle on the outside of the lower end of the electrolytic cell, thereby cooling the temperature of the electrolytic cell and the electrolyte.
본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 전해액의 온도에 따라 전기분해 수율이 가변되는 워터가스의 발생량에 따라 외부공기의 혼합량을 조절하여 일정량의 혼합비율을 유지하도록 하는 효과가 있다. The water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank according to the present invention has an effect of maintaining a predetermined amount of mixing ratio by adjusting the mixing amount of external air according to the generation amount of water gas whose electrolysis yield varies depending on the temperature of the electrolyte.
본 발명 전해조 일체형 전해액탱크를 갖는 워터가스 발생장치는 전해액탱크내의 전해액이 냉각수단의 라지에이터에서 송풍팬에 의해 공기와 열교환되면서 냉각되게 함으로써 전해액의 전기분해를 위한 최적의 온도를 유지할 수 있는 효과가 있다. The water gas generator having the electrolytic cell integrated electrolyte tank according to the present invention has the effect of maintaining the optimum temperature for the electrolysis of the electrolyte by allowing the electrolyte in the electrolyte tank to be cooled by heat exchange with air by a blower fan in the radiator of the cooling means. .
또한, 전해액보조탱크를 마련하여 전해액탱크로 전해액을 연속적으로 공급하도록 함으로써 워터가스를 연속적으로 발생시킬 수 있도록 한 효과도 있다. In addition, by providing an electrolyte auxiliary tank to continuously supply the electrolyte to the electrolyte tank there is an effect that can generate the water gas continuously.
한편, 에어공급수단의 에어펌프의 흡입측에 공기주의 질소나 이산화탄소등의 불순물을 걸러냄으로써 워터가스와 외부공기의 혼합가스가 완전연소되게 하는 효과도 있다.On the other hand, by filtering impurities such as nitrogen and carbon dioxide of the air column on the suction side of the air pump of the air supply means, there is also an effect to completely burn the mixed gas of the water gas and the external air.
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