KR101158090B1 - Apparatus for testing water trap - Google Patents

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KR101158090B1 KR1020090124830A KR20090124830A KR101158090B1 KR 101158090 B1 KR101158090 B1 KR 101158090B1 KR 1020090124830 A KR1020090124830 A KR 1020090124830A KR 20090124830 A KR20090124830 A KR 20090124830A KR 101158090 B1 KR101158090 B1 KR 101158090B1
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Abstract

본 발명은 연료전지 시스템에 사용되는 워터트랩의 특성을 시험할 수 있는 워터트랩의 시험장치에 관한 것으로서, 워터트랩의 입구 환경을 설정하는 환경 설정부, 환경 설정부에 의해 설정된 환경에 따라 워터트랩의 입구로 유입되는 유체의 온도 및 압력을 각기 검출하는 제 1 온도센서 및 제 1 압력센서, 워터트랩의 출구에서 배출되는 유체의 온도 및 압력을 각기 검출하는 제 2 온도센서 및 제 2 압력센서, 워터트랩의 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량을 검출하는 중량센서, 및 워터트랩의 입구 및 출구에서의 온도 및 압력과, 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량에 근거하여, 워터트랩의 효율을 측정하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것으로서 워터트랩의 입구 및 출구의 온도와 토출되는 응축수의 중량을 이용하여 워터트랩의 효율을 측정하는 것이 가능한 이점이 있다.

Figure R1020090124830

연료전지, 워터트랩, 항온조, 가스, 액체, 온도센서, 압력센서, 저울

The present invention relates to a water trap test apparatus that can test the characteristics of the water trap used in the fuel cell system, the water trap according to the environment set by the environment setting unit, the environment setting unit for setting the inlet environment of the water trap A first temperature sensor and a first pressure sensor for respectively detecting a temperature and a pressure of a fluid flowing into an inlet of the inlet, a second temperature sensor and a second pressure sensor for respectively detecting a temperature and a pressure of a fluid discharged from an outlet of the water trap; A weight sensor for detecting the weight of the condensate discharged to the condensate outlet of the water trap, and measuring the efficiency of the water trap based on the temperature and pressure at the inlet and outlet of the water trap, and the weight of the condensate discharged to the condensate outlet It includes a microprocessor and uses the temperature of the water trap inlet and outlet and the weight of the discharged condensate to improve the efficiency of the water trap. There is an advantage that can be measured.

Figure R1020090124830

Fuel cell, water trap, thermostat, gas, liquid, temperature sensor, pressure sensor, scale

Description

워터트랩의 시험장치{Apparatus for testing water trap}Apparatus for testing water trap

본 발명은 워터트랩의 시험장치에 관한 것으로서, 특히 연료전지 시스템에 사용되는 워터트랩의 특성을 시험할 수 있는 워터트랩의 시험장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a testing apparatus for water traps and, more particularly, to a testing apparatus for water traps capable of testing the characteristics of water traps used in fuel cell systems.

화석연료의 사용에 따른 문제점을 해결하기 위하여 연료전지 시스템이 개발되고 있다. 상기 연료전지 시스템은 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 일종의 발전시스템이다.Fuel cell systems have been developed to solve the problems associated with the use of fossil fuels. The fuel cell system is a kind of power generation system that converts chemical energy of a fuel directly into electrical energy.

연료전지 시스템은 크게 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택과, 상기 연료전지 스택에 연료(예를 들면, 수소)를 공급하는 연료공급 시스템과, 상기 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기 중의 산소를 공급하는 공기공급 시스템과, 연료전지 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료전지 스택의 운전온도를 제어하는 열 및 물 관리 시스템을 포함하여 구성된다.The fuel cell system includes a fuel cell stack that generates large electrical energy, a fuel supply system that supplies fuel (eg, hydrogen) to the fuel cell stack, and an air that is an oxidant required for an electrochemical reaction to the fuel cell stack. An air supply system for supplying oxygen and a heat and water management system for removing the heat of reaction of the fuel cell stack to the outside of the system and to control the operating temperature of the fuel cell stack.

이러한 구성을 가지는 연료전지 시스템에서는 연료인 수소와 공기 중에 포함되어 있는 산소의 전기화학반응에 의해 전기를 발생시키고, 반응 부산물로 열과 물을 배출하게 된다.In a fuel cell system having such a configuration, electricity is generated by an electrochemical reaction between hydrogen, which is a fuel, and oxygen contained in air, and heat and water are emitted as reaction by-products.

연료전지 시스템에 적용되고 있는 연료전지 스택은 가장 안쪽에 전극막(MEA: Membrane-Electrode Assembly)이 위치하며, 이 전극 막은 수소의 양이온(Proton)을 이동시켜 줄 수 있는 고체 고분자 전해질 막과, 이 전해질 막의 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매 층인 캐소드(Cathode, '환원전극'이라고도 함) 및 애노드(Anode, '산화전극'이라고도 함)로 구성되어 있다.The fuel cell stack applied to the fuel cell system has an inner membrane electrode (MEA), which is a solid polymer electrolyte membrane capable of transporting hydrogen cations. It is composed of a cathode (Cathode, also referred to as 'reduction electrode') and an anode (Anode, also referred to as 'oxide electrode') which is a catalyst layer applied to react hydrogen and oxygen on both sides of the electrolyte membrane.

또한, 상기 전극막(MEA)의 바깥 부분, 즉 캐소드 및 애노드가 위치한 바깥 부분에는 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)이 위치하고, 상기 가스 확산층의 바깥쪽에는 연료를 공급하고, 반응에 의해 발생된 물을 배출하도록 유로(Flow Field)가 형성된 분리판(Separator)이 위치한다.In addition, a gas diffusion layer (GDL) is disposed at an outer portion of the electrode film MEA, that is, at an outer portion where a cathode and an anode are located, and a fuel is supplied to the outer side of the gas diffusion layer, and is generated by a reaction. A separator is formed in which a flow field is formed to discharge water.

그러므로 상기 연료전지 시스템은 수소와 산소가 각각의 촉매층에 의한 화학반응으로 이온화가 이루어져 수소쪽은 수소이온과 전자가 발생하는 산화반응을 하고, 산소쪽은 산소이온이 수소이온과 반응하여 물이 생성되는 환원반응을 하게 된다.Therefore, in the fuel cell system, hydrogen and oxygen are ionized by chemical reactions of the respective catalyst layers, so that hydrogen is oxidized to generate hydrogen ions and electrons, and oxygen is reacted with hydrogen ions to generate water. It will be a reduction reaction.

즉, 수소가 애노드로 공급되고, 산소(공기)는 캐소드로 공급되는 바, 애노드로 공급된 수소는 전해질 막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소이온(Proton, H+)과 전자(Electron, e-)로 분해되고, 이 중 수소이온(Proton, H+)만이 선택적으로 양이온 교환막인 전해질 막을 통과하여 캐소드로 전달되며, 동시에 전자(Electron, e-)는 도체인 기체 확산층(Gas Diffusion Layer, GDL)과 분리판(Separator)을 통하여 캐소드로 전달된다.That is, hydrogen is supplied to the anode and oxygen (air) is supplied to the cathode, and the hydrogen supplied to the anode is hydrogen ions (Proton, H +) and electrons (Electron, e-) by the catalyst of the electrode layer formed on both sides of the electrolyte membrane. ), And only hydrogen ions (Proton, H +) are selectively passed through the electrolyte membrane, which is a cation exchange membrane, to the cathode, and at the same time, electrons (Electron, e-) and the gas diffusion layer (GDL) It is delivered to the cathode through a separator.

이에 따라, 캐소드에서는 전해질 막을 통하여 공급된 수소이온과 분리판을 통하여 전달된 전자가 공기공급기에 의해 캐소드로 공급된 공기 중의 산소와 만나 서 응축수를 생성하는 반응을 일으킨다.Accordingly, in the cathode, hydrogen ions supplied through the electrolyte membrane and electrons delivered through the separator meet with oxygen in the air supplied to the cathode by the air supply to generate a condensed water.

이때, 발생하는 수소이온의 이동에 기인하여, 외부 도선을 통한 전자의 흐름으로 전류가 생성되고, 아울러 물 생성 반응에서 부수적으로 열이 발생하게 된다.At this time, due to the movement of the generated hydrogen ions, a current is generated by the flow of electrons through the external conductor, and heat is incidentally generated in the water generation reaction.

한편, 연료전지 스택의 반응에 있어서, 공기의 습도가 매우 중요한데, 해당 습도의 유지를 위해 가습기를 이용하여 공기 입구에서 액체를 공급하고, 액체를 공급받은 공기는 스택 내의 유로를 따라 이동하여 수소와 반응한 다음, 물(응축수)을 생성한다.On the other hand, in the fuel cell stack reaction, the humidity of the air is very important. To maintain the humidity, a humidifier is used to supply a liquid at the air inlet, and the air supplied with the liquid moves along the flow path in the stack to form hydrogen and hydrogen. After reaction, water (condensed water) is produced.

반응에 의해 발생한 응축수는 산소와 수소의 흐름을 방해하므로 연료전지 스택으로부터 제거가 필요하며, 따라서 연료전지 스택에서 생성된 물은 워터트랩(Water Trap) 장치에 모아지게 되어 있다.The condensate generated by the reaction obstructs the flow of oxygen and hydrogen and thus needs to be removed from the fuel cell stack, so that the water generated in the fuel cell stack is collected in a water trap device.

연료전지시스템에서 수소이온과 산소가 만나 물을 생성하는 캐소드쪽에서 물이 발생하는 것으로 알려져 있으나, 전해질로 사용되는 멤브레인의 두께가 감소하면서 물의 농도 차이에 의해 발생하는 역확산(Back Diffusuion)으로 인해 상당량의 물이 애노드를 통해 배출된다.It is known that water is generated on the cathode side where hydrogen ions and oxygen meet in the fuel cell system to generate water, but due to the back diffusion caused by the difference in water concentration as the thickness of the membrane used as the electrolyte decreases. Water is discharged through the anode.

이러한 워터트랩은 여러 종류가 제작되고 있다. 그러나 상기 워터트랩의 특성을 시험할 수 있는 시험장치가 개발되어 있지 않은 것으로서 워터트랩의 특성을 개선하는데 한계가 있다.There are many kinds of such water traps. However, since a test apparatus for testing the characteristics of the water trap has not been developed, there is a limit in improving the characteristics of the water trap.

상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 워터트랩의 특성을 간단히 시험할 수 있는 워터트랩의 시험장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for testing a water trap that can simply test the characteristics of the water trap.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. There will be.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 워터트랩의 시험장치는, 워터트랩의 입구 환경을 설정하는 환경 설정부, 상기 환경 설정부에 의해 설정된 환경에 따라 상기 워터트랩의 입구로 유입되는 유체의 온도 및 압력을 각기 검출하는 제 1 온도센서 및 제 1 압력센서, 상기 워터트랩의 출구에서 배출되는 유체의 온도 및 압력을 각기 검출하는 제 2 온도센서 및 제 2 압력센서, 상기 워터트랩의 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량을 검출하는 중량센서, 및 상기 워터트랩의 입구 및 출구에서의 온도 및 압력과, 상기 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량에 근거하여, 상기 워터트랩의 효율을 측정하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for testing a water trap according to the present invention includes an environment setting unit for setting an inlet environment of a water trap and a fluid flowing into the inlet of the water trap according to an environment set by the environment setting unit. A first temperature sensor and a first pressure sensor for respectively detecting a temperature and a pressure, a second temperature sensor and a second pressure sensor for respectively detecting a temperature and a pressure of a fluid discharged from an outlet of the water trap, and a condensate outlet of the water trap A microprocessor for measuring the efficiency of the water trap based on a weight sensor for detecting the weight of the condensate discharged to the water, and the temperature and pressure at the inlet and outlet of the water trap, and the weight of the condensate discharged to the condensate outlet Characterized in that it comprises a.

상기 환경 설정부는, 일정하게 액체를 공급하는 액체 유량 조절부, 상기 액 체 유량 조절부가 공급하는 액체를 가열하여 증발시켜 상기 워터트랩의 입구로 공급하는 항온조; 및 상기 워터트랩의 입구로 일정하게 가스를 공급하는 가스 유량 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The environment setting unit may include a liquid flow rate adjusting unit for constantly supplying a liquid, and a thermostat for heating and evaporating the liquid supplied by the liquid flow rate adjusting unit to supply the inlet of the water trap; And it characterized in that it comprises a gas flow rate control unit for supplying a constant gas to the inlet of the water trap.

상기 환경 설정부는, 상기 항온조에서 공급되는 증기와 상기 가스 유량 조절부에서 공급되는 기체를 가열하여 상기 워터트랩의 입구로 공급하는 라인 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The environment setting unit may further include a line heater for heating the steam supplied from the thermostat and the gas supplied from the gas flow rate adjusting unit to supply the inlet to the water trap.

상기 마이크로 프로세서는, 상기 환경 설정부를 제어하여, 상기 워터트랩의 입구측 환경을 조절하면서 상기 제 1 압력센서 및 상기 제 2 압력센서가 각기 검출한 압력으로 상기 워터트랩에서의 압력 손실을 계산하는 것을 특징으로 한다.The microprocessor controls the environment setting unit to calculate the pressure loss in the water trap by the pressures detected by the first pressure sensor and the second pressure sensor, respectively, while adjusting the environment at the inlet side of the water trap. It features.

상기 마이크로 프로세서는, 상기 환경 설정부를 제어하여, 상기 워터트랩의 입구측 환경을 조절하면서 상기 제 1 온도센서 및 상기 제 2 온도센서가 검출하는 온도에 근거하여 상기 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량을 계산하는 것을 특징으로 한다.The microprocessor controls the environment setting unit and adjusts the weight of the condensate discharged to the condensate outlet based on the temperature detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor while adjusting the environment of the inlet side of the water trap. It is characterized by calculating.

상기 마이크로 프로세서는, 계산된 상기 응축수의 중량과, 상기 중량센서에 의해 검출된 응축수의 중량을 비교하여, 상기 워터트랩의 효율을 측정하는 것을 특징으로 한다.The microprocessor may measure the efficiency of the water trap by comparing the calculated weight of the condensate with the weight of the condensate detected by the weight sensor.

본 발명의 워터트랩의 시험장치에 따르면, 워터트랩의 입구 환경을 연료전지 시스템의 환경과 동일하게 만든 후 워터트랩의 입구로 유입되는 가수 및 증기의 온 도와 압력을 검출하고, 또한 워터트랩의 출구로 배출되는 가수 및 증기의 온도와 압력을 검출한다. 또한, 상기 워터트랩에서 토출되는 응축수의 중량을 중량센서를 이용하여 검출한다.According to the water trap test apparatus of the present invention, after making the inlet environment of the water trap equal to that of the fuel cell system, the temperature and pressure of the water and steam flowing into the inlet of the water trap are detected, and the outlet of the water trap is also detected. Detects the temperature and pressure of the water and steam discharged into the furnace. In addition, the weight of the condensate discharged from the water trap is detected using a weight sensor.

그러므로, 본 발명은 온도센서의 검출신호를 이용하여 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 양을 계산할 수 있고, 또한 액체 유량 조절부에서 실제로 공급하는 물의 양과 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 양을 비교하여 워터트랩의 효율을 계산할 수 있으며, 또한 워터트랩의 입구 및 출구의 압력을 검출하는 압력센서의 검출신호를 이용하여 워터트랩에서의 압력 손실을 계산할 수 있는 등 워터트랩의 특성을 시험할 수 있다.Therefore, the present invention can calculate the amount of condensate discharged to the condensate outlet using the detection signal of the temperature sensor, and also compares the amount of water actually supplied from the liquid flow rate controller with the amount of condensate discharged to the condensate outlet, the water trap The efficiency of the water trap can be calculated and the characteristics of the water trap can be tested, such as the pressure loss in the water trap can be calculated using the detection signal of the pressure sensor for detecting the pressure at the inlet and the outlet of the water trap.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

상세한 설명에 기재된 실시예는, 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한, 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The embodiments described in the detailed description are only examples, and merely illustrate the embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1은 본 발명의 워터트랩의 시험장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the test device of the water trap of the present invention.

도 1을 참조하면, 부호 100은 가스 내의 응축수를 제거하는 워터트랩이고, 부호 110은 워터트랩(100)의 입구(100a)의 환경을 연료전지 시스템의 환경과 유사하게 설정하는 환경 설정부이다.Referring to FIG. 1, reference numeral 100 denotes a water trap for removing condensed water in a gas, and reference numeral 110 denotes an environment setting unit that sets an environment of an inlet 100a of the water trap 100 similar to that of a fuel cell system.

환경 설정부(110)는 일정하게 액체를 공급하는 액체 유량 조절부(112)와, 액체 유량 조절부(112)가 공급하는 액체를 가열하여 증발시키는 항온조(114)와, 일정하게 가스를 공급하는 가스 유량 조절부(116)와, 항온조(114)에서 공급되는 증기와 가스 유량 조절부(116)에서 공급되는 기체를 가열하여 워터트랩(100)의 입구로 공급하는 라인 히터(118)를 포함한다.Environment setting unit 110 is a liquid flow rate control unit 112 for constantly supplying a liquid, a thermostat 114 for heating and evaporating the liquid supplied by the liquid flow rate control unit 112, and a constant supply of gas And a gas flow controller 116 and a line heater 118 that heats the vapor supplied from the thermostat 114 and the gas supplied from the gas flow controller 116 to the inlet of the water trap 100. .

부호 120 및 120a는 온도센서이다. 즉, 제1 온도센서(120)는 워터트랩(100)의 입구(100a)에 설치되고, 제2 온도센서(120a)는 워터트랩(100)의 출구(100b)에 설치된다. 이때, 온도센서(120)(120a)는 워터트랩(100)의 입구(100a)로 유입되는 유체의 온도와, 워터트랩(100)의 출구(100b)로 배출되는 유체의 온도를 각기 측정한다.Reference numerals 120 and 120a denote temperature sensors. That is, the first temperature sensor 120 is installed at the inlet 100a of the water trap 100, and the second temperature sensor 120a is installed at the outlet 100b of the water trap 100. At this time, the temperature sensor 120 (120a) measures the temperature of the fluid flowing into the inlet (100a) of the water trap 100, and the temperature of the fluid discharged to the outlet (100b) of the water trap 100, respectively.

부호 130 및 130a는 압력센서이다. 즉, 제1 압력센서(130)는 워터트랩(100)의 입구(100a)에 설치되고, 제2 압력센서(130a)는 워터트랩(100)의 출구(100b)에 설치된다. 이때, 압력센서(130)(130a)는 워터트랩(100)의 입구(100a)로 유입되는 유체의 압력과, 워터트랩(100)의 출구(100b)로 배출되는 유체의 압력을 각기 측정한다.Reference numerals 130 and 130a denote pressure sensors. That is, the first pressure sensor 130 is installed at the inlet 100a of the water trap 100, and the second pressure sensor 130a is installed at the outlet 100b of the water trap 100. In this case, the pressure sensors 130 and 130a respectively measure the pressure of the fluid flowing into the inlet 100a of the water trap 100 and the pressure of the fluid discharged into the outlet 100b of the water trap 100.

부호 140은 중량센서이다. 중량센서(140)는 워터트랩(100)의 응축수 토출 구(100c)에서 토출되는 응축수를 수집하여 중량을 측정한다.Reference numeral 140 is a weight sensor. The weight sensor 140 collects the condensate discharged from the condensate discharge port 100c of the water trap 100 and measures the weight.

부호 150은 마이크로 프로세서이다. 마이크로 프로세서(150)는 워터트랩(100)의 입구(100a) 및 출구(100b)에서의 온도 및 압력과, 응축수 배출구(100c)로 배출되는 응축수의 중량에 근거하여, 워터트랩(100)의 효율을 측정한다.Reference numeral 150 is a microprocessor. The microprocessor 150 may determine the efficiency of the water trap 100 based on the temperature and pressure at the inlet 100a and the outlet 100b of the water trap 100 and the weight of the condensate discharged to the condensate outlet 100c. Measure

이때, 마이크로 프로세서(150)는 워터트랩(100)의 입구(100a)측 환경을 조절하고, 또한 워터트랩(100)의 효율 및 압력 손실 등을 자동으로 계산한다.At this time, the microprocessor 150 adjusts the environment of the inlet 100a side of the water trap 100, and automatically calculates the efficiency and pressure loss of the water trap 100.

즉, 마이크로 프로세서(150)는 액체 유량 조절부(112), 가스 유량 조절부(116), 항온조(114) 및 라인 히터(118)의 동작을 제어하여 워터트랩(100)의 입구(100a)측 환경을 연료전지 시스템의 환경과 유사하게 조절한다.That is, the microprocessor 150 controls the operations of the liquid flow rate controller 112, the gas flow rate controller 116, the thermostat 114, and the line heater 118 so that the inlet 100a side of the water trap 100 is controlled. Adjust the environment to be similar to that of the fuel cell system.

또한, 마이크로 프로세서(150)는 온도센서(120)(120a), 압력센서(130)(130a) 및 중량센서(140)의 출력신호를 입력하고, 입력한 온도센서(120)(120a)의 검출신호를 이용하여 응축수 배출구(100c)로 배출되는 응축수의 양을 자동으로 계산함과 아울러, 액체 유량 조절부(112)에서 실제로 공급하는 물의 양과 응축수 배출구(100c)로 배출되는 응축수의 양을 비교하여 워터트랩(100)의 효율을 자동으로 계산한다.In addition, the microprocessor 150 inputs the output signals of the temperature sensors 120 and 120a, the pressure sensors 130 and 130a and the weight sensor 140, and detects the input temperature sensors 120 and 120a. By using the signal automatically calculates the amount of condensate discharged to the condensate outlet 100c, and compares the amount of water actually supplied from the liquid flow control unit 112 with the amount of condensate discharged to the condensate outlet (100c) Automatically calculate the efficiency of the water trap 100.

또한, 마이크로 프로세서(150)는 압력센서(130)(130a)의 검출신호를 이용하여 워터트랩(100)에서의 압력 손실을 자동으로 계산할 수 있다.In addition, the microprocessor 150 may automatically calculate the pressure loss in the water trap 100 using the detection signals of the pressure sensors 130 and 130a.

이와 같이 구성되는 본 발명은 워터트랩(100)의 성능을 시험할 경우에 워터트랩(100)의 입구측 환경을 가정용 연료전지 시스템의 내부와 동일하게 유지할 수 있도록, 환경 설정부(110)의 액체 유량 조절부(112)에서 공급되는 액체의 유량, 및 가스 유량 조절부(116)에서 공급되는 기체의 유량을 조절한다.When the performance of the water trap 100 is tested, the present invention configured as described above allows the liquid of the environment setting unit 110 to maintain the inlet side environment of the water trap 100 in the same manner as the interior of the domestic fuel cell system. The flow rate of the liquid supplied from the flow rate control unit 112 and the flow rate of the gas supplied from the gas flow rate control unit 116 are adjusted.

액체 유량 조절부(112)에서 공급되는 액체는 항온조(114)에서 약 100℃ 이상의 온도가 가열되어 증발시킨다.The liquid supplied from the liquid flow rate controller 112 is evaporated by heating at a temperature of about 100 ° C. or higher in the thermostat 114.

항온조(114)에서 증발된 증기와, 가스 유량 조절부(116)에서 공급되는 기체는 결합된 후 라인 히터(118)에서 가열되어 워터트랩(100)의 입구(100a)로 유입되고, 워터트랩(100)의 출구(100b)로 출력된다.The vapor evaporated from the thermostat 114 and the gas supplied from the gas flow control unit 116 are combined and then heated in the line heater 118 to be introduced into the inlet 100a of the water trap 100, and the water trap ( It is output to the exit 100b of 100).

이와 같은 상태에서 워터트랩(100)의 입구로 유입된 증기 및 기체는 열교환되면서 응축수가 발생되고, 발생된 응축수는 워터트랩(100)의 하부에 구비되어 있는 응축수 토출구(100c)로 토출된다.In such a state, the steam and the gas introduced into the inlet of the water trap 100 are condensed by heat exchange, and the generated condensate is discharged to the condensed water outlet 100c provided under the water trap 100.

이와 같이 동작함에 있어서, 본 발명은 온도센서(120) 및 압력센서(130)가 워터트랩(100)의 입구(100a)로 유입되는 증기 및 가스의 온도와 압력을 각기 측정한다.In this operation, the present invention, the temperature sensor 120 and the pressure sensor 130 measures the temperature and pressure of the steam and gas introduced into the inlet (100a) of the water trap 100, respectively.

또한, 온도센서(120a) 및 압력센서(130a)는 워터트랩(100)의 출구(100b)로 유입되는 증기 및 가스의 온도와 압력을 각기 측정한다.In addition, the temperature sensor 120a and the pressure sensor 130a respectively measure the temperature and pressure of steam and gas flowing into the outlet 100b of the water trap 100.

그리고, 워터트랩(100)에서 열교환이 발생되면서 발생되는 응축수가 응축수 배출구(100c)로 배출되고, 응축수 배출구(100c)로 배출되는 응축수의 양을 중량센서(140)가 측정하게 된다.Then, the condensate generated while the heat exchange occurs in the water trap 100 is discharged to the condensate outlet 100c, the weight sensor 140 measures the amount of condensate discharged to the condensate outlet 100c.

따라서, 워터트랩(100)의 입구(100a) 및 출구(100b)의 온도를 검출하는 온도센서(120)(120a)의 검출신호를 이용하여 응축수 배출구(100c)로 배출되는 응축수의 양을 계산할 수 있고, 또한 액체 유량 조절부(112)에서 실제로 공급하는 액체, 즉, 물의 양과 응축수 배출구(100c)로 배출되는 응축수의 양을 비교하여 워터트랩(100)의 효율을 계산할 수 있다.Therefore, the amount of condensate discharged to the condensate outlet 100c may be calculated using the detection signals of the temperature sensors 120 and 120a for detecting the temperatures of the inlet 100a and the outlet 100b of the water trap 100. In addition, the efficiency of the water trap 100 may be calculated by comparing the amount of liquid actually supplied from the liquid flow rate controller 112, that is, the amount of water and the amount of condensate discharged to the condensate outlet 100c.

또한, 워터트랩(100)의 입구(100a) 및 출구(100b)의 압력을 검출하는 압력센서(130)(130a)의 검출신호를 이용하여 워터트랩(100)에서의 압력 손실을 계산할 수 있다.In addition, the pressure loss in the water trap 100 may be calculated using the detection signals of the pressure sensors 130 and 130a for detecting the pressures of the inlet 100a and the outlet 100b of the water trap 100.

이상에서는 본 발명에 따른 워터트랩의 시험장치에 대한 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.In the above described the present invention in detail through a representative embodiment of the test device for water trap according to the present invention, those skilled in the art to which the present invention belongs to the scope of the present invention with respect to the above-described embodiment It will be understood that various modifications may be made without departing from the scope of the invention.

그러므로, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

도 1은 본 발명의 시험장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 도면이다.1 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the test apparatus of the present invention.

Claims (6)

워터트랩의 입구 환경을 설정하는 환경 설정부;An environment setting unit for setting an inlet environment of the water trap; 상기 환경 설정부에 의해 설정된 환경에 따라 상기 워터트랩의 입구로 유입되는 유체의 온도 및 압력을 각기 검출하는 제 1 온도센서 및 제 1 압력센서;A first temperature sensor and a first pressure sensor for respectively detecting a temperature and a pressure of the fluid flowing into the inlet of the water trap according to the environment set by the environment setting unit; 상기 워터트랩의 출구에서 배출되는 유체의 온도 및 압력을 각기 검출하는 제 2 온도센서 및 제 2 압력센서;A second temperature sensor and a second pressure sensor for respectively detecting the temperature and the pressure of the fluid discharged from the outlet of the water trap; 상기 워터트랩의 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량을 검출하는 중량센서; 및A weight sensor for detecting a weight of the condensate discharged to the condensate outlet of the water trap; And 상기 워터트랩의 입구 및 출구에서의 온도 및 압력과, 상기 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량에 근거하여, 상기 워터트랩의 효율을 측정하는 마이크로 프로세서;를 포함하고,And a microprocessor that measures the efficiency of the water trap based on the temperature and pressure at the inlet and the outlet of the water trap and the weight of the condensate discharged to the condensate outlet. 상기 환경 설정부는,The environment setting unit, 일정하게 액체를 공급하는 액체 유량 조절부;Liquid flow rate control unit for supplying a constant liquid; 상기 액체 유량 조절부가 공급하는 액체를 가열하여 증발시켜 상기 워터트랩의 입구로 공급하는 항온조; 및A thermostat for heating and evaporating the liquid supplied by the liquid flow rate controller to supply the inlet of the water trap; And 상기 워터트랩의 입구로 일정하게 가스를 공급하는 가스 유량 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터트랩의 시험장치.And a gas flow rate adjusting unit for constantly supplying gas to the inlet of the water trap. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 환경 설정부는,The environment setting unit, 상기 항온조에서 공급되는 증기와 상기 가스 유량 조절부에서 공급되는 기체를 가열하여 상기 워터트랩의 입구로 공급하는 라인 히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터트랩의 시험장치.And a line heater for heating the steam supplied from the thermostat and the gas supplied from the gas flow rate controller to supply the inlet to the water trap. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 마이크로 프로세서는,The microprocessor, 상기 환경 설정부를 제어하여, 상기 워터트랩의 입구측 환경을 조절하면서 상기 제 1 압력센서 및 상기 제 2 압력센서가 각기 검출한 압력으로 상기 워터트랩에서의 압력 손실을 계산하는 것을 특징으로 하는 워터트랩의 시험장치.The water trap by controlling the environment setting unit, and calculates the pressure loss in the water trap by the pressure detected by the first pressure sensor and the second pressure sensor, respectively, while adjusting the environment of the inlet side of the water trap Test equipment. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 마이크로 프로세서는,The microprocessor, 상기 환경 설정부를 제어하여, 상기 워터트랩의 입구측 환경을 조절하면서 상기 제 1 온도센서 및 상기 제 2 온도센서가 검출하는 온도에 근거하여 상기 응축수 배출구로 배출되는 응축수의 중량을 계산하는 것을 특징으로 하는 워터트랩의 시험장치.By controlling the environment setting unit, while calculating the weight of the condensate discharged to the condensate outlet based on the temperature detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor while controlling the environment of the inlet side of the water trap Water trap test apparatus. 청구항 5에 있어서,The method of claim 5, 상기 마이크로 프로세서는,The microprocessor, 계산된 상기 응축수의 중량과, 상기 중량센서에 의해 검출된 응축수의 중량을 비교하여, 상기 워터트랩의 효율을 측정하는 것을 특징으로 하는 워터트랩의 시험장치.And comparing the calculated weight of the condensate with the weight of the condensate detected by the weight sensor to measure the efficiency of the water trap.
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