KR101157139B1 - 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치 - Google Patents

가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가정용 연료전지 시스템에서 생성된 반응가스에서 수분을 분리하고 분리된 수분을 자동으로 배출하는 드레인 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중간에 반응가스가 유입되는 유입구와, 상단에 가스가 배출되는 배기구와, 하단에 물이 배출되는 배수통로가 형성된 본체;와, 본체의 내부에서 유입구로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 본체의 하단으로 떨어트리고, 본체의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 본체의 하단으로 떨어지도록, 유입구 위쪽에 배치되어 본체 내부에 설치되는 분리막; 및 본체의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물과, 부유물에 의해 배수통로의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브와, 부유물과 양방향밸브를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 구비한 개폐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 의해 달성된다. 이에 따라, 부유물의 유동에 따른 진동이 양방향밸브로 전해지는 것을 연결줄이 이를 차단하여 배수통로가 열리는 것을 방지하고, 진동에 따른 소음을 제거하며, 또한 분리막이 금속성의 메쉬로 형성되기 때문에, 상부에서 떨어지는 물은 천천히 스며들어 하부로 떨어지고, 분리막의 하부에서는 반응가스에 포함된 수분을 대부분 걸러주는 효과가 있다.

Description

가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치{Liquid separation and Auto-drain devices}
본 발명은 가정용 연료전지 발전시스템에서 생성된 반응가스에서 수분을 분리하고 분리된 수분을 자동으로 배출하는 드레인 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양방향밸브와 부유물 사이에 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 설치하여 부유물에서 발생하는 진동이 양방향밸브로 전달되는 것을 차단하고, 본체의 내측 상부에 분리유닛을 설치하여 분리막을 통과한 가스에서 수분을 한번 더 걸러낼 수 있는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 관한 것이다.
연료전지 발전시스템은 수소 가스와 산소를 함유한 공기를 연료로 사용하며, 수소와 산소의 전기화학반응을 유발시킴으로써 전기 에너지와 열을 발생시키는 발전장치이다.
이러한 연료전지 발전시스템은 개략적으로 다음과 같은 구성을 갖는다. 즉, 연료전지 시스템은 수소와 산소의 전기화학반응이 유발되는 연료전지와, 발전연료로 사용되는 연료를 개질하는 연료처리장치, 연료를 공급하는 연료공급장치, 연료의 수분과 기체를 분리하는 기액분리기 등을 구성으로 한다.
그리고, 연료전지 발전시스템은 연료전지와 연료처리장치, 공기공급장치, 물 공급장치 사이에 다수의 배관이 연결 설치되며, 이러한 배관들을 통해 개질된 수소가스 또는 공기와 물이 공급되거나 배출된다. 이러한 공급연료는 일반적으로 일정량 이상의 수분이 함유되어 있어서, 연료전지의 반응작용을 저하하는 문제점이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 종래의 기액분리기는 본체(1')의 내부에 부유물(33)과 양방향밸브(31') 및 부유물(33)과 양방향밸브(31')를 연결하는 연결바(32')를 구비한 개폐수단(3')이 설치된다.
그런데, 연결바(32')가 금속의 파이프 형태이기 때문에 부유물(33)이 유동하면 유동에 따른 진동이 그대로 연결바(32')를 통해 양방향밸브(31')에 전해진다. 이에 따라, 양방향밸브(31')가 진동하여 배수통로(13')에 제대로 안착하지 않고, 틀어져서 불안정하게 안착되는 문제가 발생한다. 즉, 양방향밸브(31')가 배수통로(13')에 경사지게 틀어져 안착하면 양방향밸브(31')와 배수통로(13') 사이에 틈새가 발생하여 본체(1')에 수용된 수분이 배수통로(13')를 통해 본체(1') 밖으로 모두 빠져나간다. 따라서, 본체(1')에 수용된 수분이 모두 빠져나가면 유입구(11)를 통해 본체(1')로 유입되는 가스도 배수통로(13')를 통해 빠져나갈 수 있으며, 또한 배수통로(13')의 하부에서 역방향의 압력이 발생하면 본체(1') 내부로 이물질이 유입되는 문제점이 발생한다.
또한, 반응가스가 타공판(2')을 통과하더라도 타공판(2')을 통과한 반응가스는 일정량의 수분을 함유하고 있으며, 일정량의 수분을 함유한 반응가스가 배기구(12)를 통해서 그대로 배출되기 때문에, 배출된 반응가스가 연료전지의 발전 성능 및 효율을 저하시키는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부유물의 유동에 따른 진동이 양방향밸브로 전해지는 것을 연결줄이 이를 차단하여 배수통로가 열리는 것을 방지하고, 분리막을 통과한 가스로부터 수분을 한번 더 제거하여 가스를 배출함으로써, 연료전지의 발전 성능과 효율을 향상시킬 수 있는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은, 중간에 반응가스가 유입되는 유입구와, 상단에 가스가 배출되는 배기구와, 하단에 물이 배출되는 배수통로가 형성된 본체;와, 본체의 내부에서 유입구로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 본체의 하단으로 떨어트리고, 본체의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 본체의 하단으로 떨어지도록, 유입구 위쪽에 배치되어 본체 내부에 설치되는 분리막; 및 본체의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물과, 부유물에 의해 배수통로의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브와, 부유물과 양방향밸브를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 구비한 개폐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 의해 달성된다.
또한, 배기구와 분리막 사이에 배치되어 본체의 내부를 향하고 아래로 경사져 설치되는 복수의 플레이트를 구비하되, 분리막을 통과한 반응가스에 함유된 수분이 플레이트의 일면에 맺혀서 떨어지도록, 반응가스를 우회시키는 분리수단;을 더 포함할 수 있다.
또, 분리수단은, 플레이트를 본체의 내부에 용이하게 설치하기 위해서 본체의 내부에 배기구의 주변을 따라 하향하여 설치되는 가이드패널을 포함하되, 플레이트가 가이드패널의 내측면에 설치될 수 있다.
본 발명은, 부유물의 유동에 따른 진동이 양방향밸브로 전해지는 것을 연결줄이 이를 차단하여 배수통로가 열리는 것을 방지하고, 진동에 따른 소음을 제거하는 효과가 있다. 또한, 분리막이 금속성의 메쉬로 형성되기 때문에, 상부에서 떨어지는 물은 천천히 스며들어 하부로 떨어지고, 분리막의 하부에서는 반응가스에 포함된 수분을 대부분 걸러주는 효과가 있다. 게다가, 분리막을 통과한 반응가스에 극히 적은 양의 수분이 포함되더라도 분리유닛에서 반응가스를 우회시켜 수분을 한번 더 걸러서 반응가스를 배출하기 때문에 연료전지의 발전 성능과 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
본 발명의 목적은, 중간에 반응가스가 유입되는 유입구(11)와, 상단에 가스가 배출되는 배기구(12)와, 하단에 물이 배출되는 배수통로(13)가 형성된 본체(1);와, 본체(1)의 내부에서 유입구(11)로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 본체(1)의 하단으로 떨어트리고, 본체(1)의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 본체(1)의 하단으로 떨어지도록, 유입구(11) 위쪽에 배치되어 본체(1) 내부에 설치되는 분리막(2); 및 본체(1)의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물(33)과, 부유물(33)에 의해 배수통로(13)의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브(31)와, 부유물(33)과 양방향밸브(31)를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄(32)을 구비한 개폐유닛(3);을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 의해 달성된다.
또한, 배기구(12)와 분리막(2) 사이에 배치되어 본체(1)의 내부를 향하고 아래로 경사져 설치되는 복수의 플레이트(42)를 구비하되, 분리막(2)을 통과한 반응가스에 함유된 수분이 플레이트(42)의 일면에 맺혀서 떨어지도록, 반응가스를 우회시키는 분리수단(4);을 더 포함할 수 있다.
또, 분리수단(4)은, 플레이트(42)를 본체(1)의 내부에 용이하게 설치하기 위해서 본체(1)의 내부에 배기구(12)의 주변을 따라 하향하여 설치되는 가이드패널(41)을 포함하되, 플레이트(42)가 가이드패널(41)의 내측면에 설치될 수 있다.
도 1은 종래의 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 작동상태를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치는, 본체(1), 분리막(2) 및 개폐유닛(3)을 포함한다.
본체(1)는, 대략 원통형의 가스탱크형태로, 외면 중간에 반응가스가 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 상단에 가스가 배출되는 배기구(12)가 형성되며, 하단에 물이 배출되는 배수통로(13)가 설치된다. 여기서, 배수통로(13)는 상부 내부가 깔때기 형태로 형성되고, 중간은 원통형으로 형성되며, 하부 내부의 형상은 상부와 대칭된다. 여기에, 배수통로(13)의 상부에는 양방향밸브(31)와 밀폐성능을 향상되도록 고리형태의 패킹(P)이 설치된다. 이에 따른 설명은 후술한다.
분리막(2)은, 본체(1)의 내부 천장에서 떨어지는 물은 상단에서 하단으로만 천천히 스며들어 통과되고, 하단에서 상단으로는 본체(1) 내부로 유입된 반응가스에서 수분을 거른 가스만 통과하도록, 대략 매쉬형태의 원판형으로 본체(1)의 유입구(11) 위쪽에 배치되어 본체(1)의 내부에 수평이게 설치된다. 여기서, 분리막(2)은 고열의 가스에 의해서 변형되거나 수분에 의해 부식되는 것을 방지하도록 SUS(Stainless Use Steel)재질로 형성된다. 이때, 본체(1)의 유입구(11)에서 맺힌 수분은 본체(1)의 하단으로 떨어져 모이고, 유입구(11)를 통해 유입된 반응가스는 분리막(2)을 통과해서 상부로 이동하는데, 반응가스에 포함된 수분의 대부분은 분리막(2)에서 걸러진다. 이에 따라, 분리막(2)에 수분이 맺혀서 본체(1)의 하단으로 떨어져 모인다.
개폐유닛(3)은, 본체(1)의 배수통로(13)를 개폐하는 것으로, 방향밸브, 연결줄(32) 및 부유물(33)을 포함한다.
양방향밸브(31)는, 상부가 깔때기 형상으로 형성되고, 중간은 원통형이며 하부의 형상은 상부와 대칭된다. 즉, 본체(1)의 배수통로(13)에 대응하도록 형성되되, 중간의 원통형은 배수통로(13)의 원통 부분보다 길게 형성된다. 여기에, 양방향밸브(31)의 하부에는 배수통로(13)와 밀폐성능이 향상되도록 고리형태의 패킹(P)이 설치된다. 이에 따라, 양방향밸브(31)가 내려간 상태에서는 배수통로(13)의 상부에 끼워진 패킹(P)과 양방향밸브(31)의 상부가 밀착되어 배수통로(13)의 상부가 차단되고, 양방향밸브(31)가 상승하면 배수통로(13)와 양방향밸브(31) 사이에 틈새가 생겨서 본체(1)의 하단에 모인 수분이 배수통로(13)를 통해 빠져나간다. 그리고, 양방향밸브(31)가 상부로 이동하면 양방향밸브(31)의 하부에 끼워진 패킹(P)과 배수통로(13)가 밀착되어 배수통로(13)의 하부가 차단된다. 이는, 배수통로(13)의 하부에서 역으로 압력이 작용하면 양방향밸브(31)가 상부로 이동하면서 배수통로(13)의 하부를 차단하여 본체(1)의 내부로 역류하는 것을 방지하기 위해서다.
연결줄(32)은, 대략 실 형태로 한쪽이 양방향밸브(31)의 상단에 연결되고, 다른 쪽은 부유물(33)의 하단에 연결된다. 이때, 연결줄(32)은 외력에 의해 쉽게 변형되는 테프론 등의 재질로 형성된다. 가령, 부유물(33)은 본체(1)의 하단에 고인 물에 떠다니면서 유동하며, 이때 부유물(33)의 진동이 양방향밸브(31)로 전달될 수 있는데, 연결줄(32)이 외력에 의해 쉽게 변형되기 때문에 중간에 부유물(33)의 진동을 차단해 주므로 양방향밸브(31)가 진동하는 것을 방지하여 양방향밸브(31)가 배수통로(13)에서 안정된 상태로 작동할 수 있다. 만약, 도 1에 도시된 바와 같이, 양방향밸브(31')와 부유물(33)을 연결할 때, 파이프 등과 같은 변형되지 않는 경질의 연결바(32')를 사용하면 부유물(33)이 흔들릴 때 발생하는 진동이 양방향밸브(31')로 전달되어 양방향밸브(31')가 배수통로(13')에 경사지게 틀어져 불안정하게 놓일 수 있으며, 양방향밸브(31')와 배수통로(13') 사이에 틈새가 발생하여 본체(1')의 하단에 고인 물이 조금씩 빠져나가고, 나아가 물이 다 빠져나간 후에는 본체(1')의 유입구(11)로부터 유입되는 반응가스도 배수통로(13')를 통해 빠져나가는 문제점이 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명은 부유물(33)이 유동하더라도 부유물(33)의 진동을 연결줄(32)에서 상쇄시킴으로써, 양방향밸브(31)가 진동하는 것을 방지하여 양방향밸브(31)가 안정적으로 작동되면서 양방향밸브(31)가 배수통로(13)에 불안정하게 놓이는 것을 방지할 수 있다.
부유물(33)은, 대략 원통형으로 본체(1)의 내부에 배치되어 연결줄(32)에 의해 양방향밸브(31)와 연결된다. 여기서, 부유물(33)은 본체(1)의 하부에 고인 물 위에 떠다니며 수위에 따라 상승 및 하강한다. 즉, 본체(1)의 하부에 고인 물의 수위가 높아지면 부유물(33)이 상승하면서 양방향밸브(31)를 잡아당긴다. 이에 따라, 양방향밸브(31)가 상승하면서 배수통로(13)가 열리고, 본체(1)의 하부에 고인 물이 배수통로(13)를 통해 본체(1) 밖으로 배출된다. 그리고, 일정량의 물이 본체(1) 밖으로 배출되면, 수위가 낮아져 부유물(33)이 하강하면서 양방향밸브(31)가 자중에 의해서 내려간다. 따라서 양방향밸브(31)가 하강하면서 배수통로(13)의 상부가 자동으로 차단된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 본체(1)의 내부에 분리수단(4)을 더 포함할 수 있다.
분리수단(4)은, 가이드패널(41) 및 복수의 플레이트(42)를 포함한다.
가이드패널(41)은, 대략 상단 및 하단이 개구된 원통 형태로, 폭이 본체(1)의 내부 폭 보다 작게 형성되고, 본체(1)의 배기구(12) 아래에 배치되어 본체(1)의 상단 저면에 설치된다. 즉, 가이드패널(41)은 본체(1)의 내부로 고온고압의 반응가스가 유입되면 반응가스의 압력에 의해서 본체(1)의 내 벽면에 맺힌 수분이 본체(1)의 내 벽면을 타고 올라가서 배기구(12)를 통해 배출될 수 있기 때문에, 배기구(12)의 주변을 차단하도록 설치되는 것이다. 이에 따라, 본체(1)의 내 벽면에 맺힌 수분이 가이드패널(41)에 차단되어 아래로 떨어진다. 여기서, 가이드패널(41)은 플레이트(42)를 용이하게 설치하도록, 상면이 사각 형태로 형성될 수 있다.
플레이트(42)는, 가이드패널(41)의 내측에 다수가 일정간격으로 층층이 설치되되, 가이드패널(41)의 내측 양쪽에 설치된다. 이때, 플레이트(42)는 내측을 향해 하향 경사지게 설치되고, 분리막(2)을 통과한 반응가스가 지그재그처럼 돌아서 배기구(12)를 통해서 빠져나가도록, 가이드패널(41)의 내측 양쪽에 설치된 플레이트(42) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 가이드패널(41)의 반지름보다 길게 형성된다. 이는, 분리막(2)을 통과한 반응가스가 수분을 포함할 수 있는데, 수분을 포함한 반응가스를 우회시키고 가스가 우회하면서 가스에 포함된 수분이 플레이트(42)에 부딪혀 이슬처럼 맺히게 하여 플레이트(42)의 저면을 타고 흘러내리게 함으로써, 반응가스에 잔존하는 수분을 제거하여 분리막(2)의 상단으로 떨어트린다. 따라서, 배기구(12)를 통해서 빠져나가는 반응가스는 수분이 거의 제거된 상태로 빠져나갈 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 작동상태를 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 양방향밸브(31)는 자중에 의해서 배수통로(13)를 차단한 상태를 유지하며, 부유물(33)은 물 위에 떠있는 상태를 유지한다.
여기서, 유입구(11)에서 반응가스가 유입되면, 유입구(11)에서 맺힌 수분은 본체(1)의 하단으로 바로 떨어져 모이고 반응가스는 상부로 이동한다.
이때, 반응가스는 분리막(2)을 통과하고, 반응가스에 포함된 대부분의 수분은 분리막(2)에 부딪혀 이슬처럼 맺히며, 나아가 이슬이 커지면서 본체(1)의 하단으로 떨어져 본체(1) 내부에 고인다.
이렇게, 본체(1)의 하단에 고인 물은 수위가 점점 상승하고, 부유물(33)도 함께 상승한다.
상승한 부유물(33)은 양방향밸브(31)를 잡아당기고, 당겨진 양방향밸브(31)는 위로 상승하여 배수통로(13)가 열리게 된다. 이에 따라, 본체(1)의 하단에 고인 물이 배수통로(13)를 통해 본체(1) 밖으로 빠져나가고, 물의 수위가 점차 내려가면서 부유물(33)도 함께 내려온다.
부유물(33)이 내려오면 양방향밸브(31)는 자중에 의해서 하강하고, 배수통로(13)의 상부가 양방향밸브(31)에 의해서 차단된다.
따라서, 수위에 따라서 상술한 작동과정이 자동으로 반복되면서 본체(1)의 내부에는 항상 일정량의 물이 유지되고, 물의 양이 많아지면 개폐유닛(3)이 수분을 본체(1) 밖으로 자동으로 배출시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 부유물(33)의 유동에 따른 진동을 연결줄(32)에서 상쇄시킴으로써, 양방향밸브(31)가 유동 또는 진동하는 것을 방지하여 양방향밸브(31)를 안정적으로 작동시킬 수 있으며, 또한 분리막(2)을 통과한 수분이 있더라도 분리수단(4)에 의해 반응가스에 포함된 수분을 한번 더 걸러서 반응가스를 배출하기 때문에 연료전지의 발전 성능과 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.
1; 본체
11; 유입구
12; 배기구
13; 배수통로
2; 분리막
3; 개폐유닛
31; 양방향밸브
32; 연결줄
33; 부유물
4; 분리수단
41; 가이드패널
42; 플레이트
P; 패킹

Claims (3)

  1. 중간에 반응가스가 유입되는 유입구와, 상단에 가스가 배출되는 배기구와, 하단에 물이 배출되는 배수통로가 형성된 본체;
    상기 본체의 내부에서 상기 유입구로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 상기 본체의 하단으로 떨어트리고, 상기 본체의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 상기 본체의 하단으로 떨어지도록, 상기 유입구 위쪽에 배치되어 상기 본체 내부에 설치되는 분리막; 및
    상기 본체의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물과, 상기 부유물에 의해 상기 배수통로의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브와, 상기 부유물과 양방향밸브를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 구비한 개폐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기구와 상기 분리막 사이에 배치되어 상기 본체의 내부를 향하고 아래로 경사져 설치되는 복수의 플레이트를 구비하되, 상기 분리막을 통과한 반응가스에 함유된 수분이 상기 플레이트의 일면에 맺혀서 떨어지도록, 상기 반응가스를 우회시키는 분리수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분리수단은,
    상기 플레이트를 상기 본체의 내부에 용이하게 설치하기 위해서 상기 본체의 내부에 배기구의 주변을 따라 하향하여 설치되는 가이드패널을 포함하되, 상기 플레이트가 상기 가이드패널의 내측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114725453B (zh) * 2022-03-31 2024-04-30 西安交通大学 燃料电池用气水分离器、供氢系统及调控氮气浓度的方法
KR102653847B1 (ko) * 2023-06-19 2024-04-02 인터모빌리티(주) 철도차량의 오물 수거를 위한 배관설비 및 이를 포함하는 오물수거시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58158000A (ja) * 1982-03-15 1983-09-20 Toshiba Corp 電解研磨除染装置
JPH02280808A (ja) * 1989-03-08 1990-11-16 Metallges Ag 液状灰を分離する方法及び装置
JPH1056888A (ja) * 1996-08-21 1998-03-03 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 自動散水装置
KR100954431B1 (ko) * 2007-11-06 2010-04-27 (주)퓨얼셀 파워 연료전지 시스템용 기액 분리기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58158000A (ja) * 1982-03-15 1983-09-20 Toshiba Corp 電解研磨除染装置
JPH02280808A (ja) * 1989-03-08 1990-11-16 Metallges Ag 液状灰を分離する方法及び装置
JPH1056888A (ja) * 1996-08-21 1998-03-03 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 自動散水装置
KR100954431B1 (ko) * 2007-11-06 2010-04-27 (주)퓨얼셀 파워 연료전지 시스템용 기액 분리기

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