KR101599943B1

KR101599943B1 - Apparatus for separating hydrogen and system for treating ballast water having the same

Info

Publication number: KR101599943B1
Application number: KR1020140075744A
Authority: KR
Inventors: 홍일기
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2016-03-04
Also published as: KR20150146016A

Abstract

수소 분리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치는, 밸러스트수 처리 시스템에 구비된 전기 분해 설비에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리시키는 수소 분리 장치로서, 전기 분해 설비에서 공급된 전해 살균액으로부터 액체와 기체를 분리하는 기액 분리부; 및 분리된 기체를 수집하여 외부로 배출시키는 기체 배출부를 포함하되, 기체 배출부는, 기액 분리부와 연결되어 분리된 기체가 저장되는 분리 챔버; 분리 챔버의 상부에 연결되는 기체 배출관; 및 잔존하는 액체 성분이 제거된 상태로 분리 챔버에 저장된 기체가 기체 배출관으로 배출되도록 기체 배출관의 개폐를 제어하는 개폐 부재를 포함한다.A hydrogen separation device is disclosed. A hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention separates hydrogen gas from an electrolytic sterilizing solution produced in an electrolysis facility provided in a ballast water treatment system, comprising: an electrolytic sterilization liquid supplied from an electrolysis facility A gas-liquid separator for separating liquid and gas; And a gas discharge unit for collecting and discharging the separated gas, wherein the gas discharge unit comprises: a separation chamber connected to the gas-liquid separation unit to store the separated gas; A gas exhaust pipe connected to an upper portion of the separation chamber; And an opening and closing member for controlling the opening and closing of the gas discharge pipe so that the gas stored in the separation chamber is discharged to the gas discharge pipe in a state in which the remaining liquid component is removed.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hydrogen separation apparatus and a ballast water treatment system including the hydrogen separation apparatus.

본 발명은 선박용 밸러스트수 처리 시스템의 전기 분해 설비에서 생산된 전해 살균액에서 수소 가스를 분리하는 수소 분리 장치 및 이를 포함하는 밸러스트수 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen separation apparatus for separating hydrogen gas from an electrolytic sterilizing solution produced in an electrolysis facility of a ship ballast water treatment system, and a ballast water treatment system including the same.

일반적으로 선박의 밸러스트(ballast) 탱크는 화물의 선적 및 하역에 의해 선박의 무게 중심이 변동되는 것을 최소화하여 안전한 항해가 가능하도록 돕기 위한 것으로, 선박 주위의 해수가 밸러스트수로서 밸러스트 탱크에 유입되고 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수가 선박 외부로 유출될 수 있다. In general, the ballast tank of a ship is intended to minimize the variation of the center of gravity of the ship due to the loading and unloading of the cargo to enable safe navigation. The seawater around the ship enters the ballast tank as ballast water, Ballast water can be discharged from the tank to the outside of the ship.

그러나, 선박의 안전 운항을 위해 사용되는 밸러스트수는 특정 해역의 생물 또는 병원균 등을 다른 해역으로 전파하는 매체가 되는 문제점을 갖고 있다. However, the ballast water used for safe operation of the ship has a problem that it becomes a medium for propagating the organisms or pathogens in a specific sea area to other sea areas.

즉, 밸러스트 탱크에 채워지는 밸러스트수에는 각종 해양 생물 및 병원균 등이 포함될 수 있으며, 이러한 밸러스트수의 유입과 유출이 서로 다른 지역에서 이루어지게 되므로, 밸러스트수의 유입 시에 함께 유입된 특정 해역의 해양 생물 또는 병원균이 다른 해역으로 유출됨에 따라 환경과 생태계를 교란시키는 부작용을 유발하게 된다. That is, the ballast water to be filled in the ballast tank may include various marine life and pathogens. Since the inflow and outflow of the ballast water occur in different areas, Leaking organisms or pathogens into other waters will cause side effects that disturb the environment and the ecosystem.

이에 따라, 국제해사기구(IMO)에서는 국제적 규약을 통하여 선박에서 밸러스트수의 유출입시 밸러스트수에 포함된 해양 생물이나 병원균을 처리하는 과정을 거치도록 하고 있다.Accordingly, the International Maritime Organization (IMO) requires internationally recognized procedures to treat marine organisms or pathogens contained in ballast water when the ballast water is leaked from ships.

이 때, 선박의 밸러스트수를 살균 처리하기 위하여, 최근에는 선박 내에서 염수인 해수의 전기 분해 반응을 통해 생성되는 살균 물질인 차아염소산(HClO 또는 ClO-)을 이용하여 밸러스트수를 살균 처리하는 전기 분해 방식의 밸러스트수 처리 시스템이 적용되고 있다.At this time, in order to sterilize the ballast water of a ship, recently, it has been proposed to use a sterilizing material such as hypochlorous acid (HClO or ClO-) generated through an electrolysis reaction of salt water, A decomposition type ballast water treatment system has been applied.

한편, 해수나 염수를 이용한 전기 분해 반응을 통해 살균 물질인 차아염소산을 생성할 때에는 수소 가스가 발생한다.On the other hand, hydrogen gas is generated when hypochlorous acid which is a sterilizing material is produced through electrolysis reaction using seawater or brine.

이 때, 발생된 수소 가스는 밸러스트수 처리 시스템 내에 잔류하여 있을 경우 폭발이 발생될 위험이 있기 때문에, 수소 분리 장치를 통하여 수소 가스를 분리하여 배출시킬 필요가 있다.At this time, if the generated hydrogen gas remains in the ballast water treatment system, there is a danger of explosion, so it is necessary to separate and discharge the hydrogen gas through the hydrogen separator.

또한, 전기 분해 설비가 복수 개가 구비되는 경우, 수소 분리 장치도 전기 분해 설비의 수량에 따라 복수 개가 구비되어야 하므로, 설비에 대한 비용과 공간이 많이 소요될 수 있다.In addition, when a plurality of electrolysis facilities are provided, a plurality of hydrogen separation apparatuses must be provided according to the number of electrolysis facilities, so that it may take a lot of cost and space for the facilities.

본 발명의 일 실시예는 밸러스트수 처리 시스템의 복수 개의 전기 분해 설비에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 효과적으로 분리시키는 수소 분리 장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention seeks to provide a hydrogen separation device that effectively separates hydrogen gas from an electrolytic sterilizing solution produced in a plurality of electrolysis facilities of a ballast water treatment system.

본 발명의 일 실시예는 복수 개의 전기 분해 설비에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리시키면서 비용과 공간을 절약할 수 있는 수소 분리 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a hydrogen separation device capable of separating hydrogen gas from an electrolytic sterilizing solution produced in a plurality of electrolysis facilities and saving cost and space.

본 발명의 일 측면에 따르면, 밸러스트수 처리 시스템에 구비된 전기 분해 설비에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리시키는 수소 분리 장치로서, 상기 전기 분해 설비에서 공급된 전해 살균액으로부터 액체와 기체를 분리하는 기액 분리부; 및 상기 분리된 기체를 수집하여 외부로 배출시키는 기체 배출부를 포함하되, 상기 기체 배출부는, 상기 기액 분리부와 연결되어 상기 분리된 기체가 저장되는 분리 챔버; 상기 분리 챔버의 상부에 연결되는 기체 배출관; 및 잔존하는 액체 성분이 제거된 상태로 상기 분리 챔버에 저장된 기체가 상기 기체 배출관으로 배출되도록 상기 기체 배출관의 개폐를 제어하는 개폐 부재를 포함하는, 수소 분리 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hydrogen separation apparatus for separating hydrogen gas from an electrolytic sterilizing solution produced in an electrolysis apparatus provided in a ballast water treatment system, comprising: a hydrogen separating apparatus for separating hydrogen gas from electrolytic sterilization liquid supplied from the electrolysis apparatus; A gas-liquid separator for separating; And a gas discharge unit for collecting the separated gas and discharging the separated gas to the outside, wherein the gas discharge unit includes: a separation chamber connected to the gas-liquid separation unit and storing the separated gas; A gas discharge pipe connected to an upper portion of the separation chamber; And an opening and closing member for controlling the opening and closing of the gas discharge pipe so that the gas stored in the separation chamber is discharged to the gas discharge pipe in a state where the remaining liquid component is removed.

이 때, 상기 개폐 부재는, 부력을 가지며 상기 분리 챔버의 수위가 높아지면 상기 기체 배출관을 폐쇄하도록 형성될 수 있다.At this time, the opening and closing member may have buoyancy and be formed to close the gas discharge pipe when the water level of the separation chamber becomes high.

이 때, 상기 기체 배출부는, 상기 분리 챔버와 상기 기체 배출관이 상기 분리 챔버의 상측에 형성된 연통홀을 통해 연통되며, 상기 개폐 부재는 상기 연통홀을 개폐할 수 있도록 형성될 수 있다.In this case, the gas discharge unit may be formed such that the separation chamber and the gas discharge pipe communicate with each other through a communication hole formed on the upper side of the separation chamber, and the opening and closing member can open and close the communication hole.

이 때, 상기 기체 배출부는, 상기 기체 배출관과 연통홀을 통해 연통되도록 상기 분리 챔버의 내부 공간에 형성되는 가이드 관을 더 포함하며, 상기 개폐 부재는, 상기 가이드 관의 내부에 승강 가능하도록 지지되고, 상승하는 경우에 상기 연통홀을 폐쇄하도록 형성될 수 있다.The gas discharge unit may further include a guide pipe formed in an inner space of the separation chamber so as to communicate with the gas discharge pipe through the communication hole, and the opening and closing member is supported to be able to move up and down within the guide pipe , And may be formed so as to close the communication hole when it ascends.

이 때, 상기 가이드 관은 상기 기체 배출관의 하부에 배치되어 상하 방향으로 연장되는 형태로 형성되고, 상기 가이드 관의 외측에는 상기 분리 챔버의 내부 공간과 연통되는 배출홀이 형성될 수 있다.At this time, the guide pipe is formed at a lower portion of the gas discharge pipe and extends in the vertical direction, and an outlet hole communicating with the inner space of the separation chamber may be formed outside the guide pipe.

이 때, 상기 연통홀을 폐쇄하는 상기 개폐 부재의 상부 측에는 패킹 부재가 설치될 수 있다.At this time, a packing member may be installed on the upper side of the opening / closing member closing the communication hole.

또한, 상기 연통홀은 하부 방향으로 볼록한 볼록부에 형성되고, 상기 연통홀을 폐쇄하는 상기 개폐 부재의 상부 측에는 상기 볼록부에 대응되는 오목부가 형성될 수 있다.The communication hole may be formed in a convex portion convex downward, and a concave portion corresponding to the convex portion may be formed on an upper side of the opening and closing member that closes the communication hole.

또한, 상기 개폐 부재의 외측에는 상하 방향으로 제 1 가이드 부재가 형성되고, 상기 가이드 관의 내측에는 상기 제 1 가이드 부재에 대응되도록 상하 방향으로 제 2 가이드 부재가 형성될 수 있다.A first guide member may be formed on the outer side of the opening and closing member, and a second guide member may be formed on the inner side of the guide pipe so as to correspond to the first guide member.

한편, 상기 기체 배출관의 일측은 블로워를 통해 공기를 공급하는 공기 공급관과 연결될 수 있다.Meanwhile, one side of the gas discharge pipe may be connected to an air supply pipe for supplying air through a blower.

또한, 상기 기액 분리부는 복수 개로 구성되고, 상기 복수 개의 기액 분리부와 상기 기체 배출부를 서로 연결하는 연결 배관부를 더 포함할 수 있다.The gas-liquid separator may include a plurality of gas-liquid separators, and may further include a connection pipe portion connecting the plurality of gas-liquid separators and the gas discharge portion to each other.

이 때, 상기 기액 분리부는, 상기 전해 살균액이 공급되는 메인 챔버; 상기 메인 챔버의 내부에 설치되며 원심력을 이용하여 상기 전해 살균액으로부터 액체와 기체를 분리하는 사이클론; 상기 메인 챔버의 상부에 배치되며 상기 사이클론을 통하여 분리된 기체가 수집되는 기체 수집 챔버; 및 상기 메인 챔버의 하부에 배치되며 상기 사이클론을 통하여 분리된 액체가 수집되는 액체 수집 챔버를 포함할 수 있다.At this time, the gas-liquid separator includes a main chamber to which the electrolytic sterilizing liquid is supplied; A cyclone disposed inside the main chamber and separating liquid and gas from the electrolytic sterilizing liquid by using a centrifugal force; A gas collection chamber disposed above the main chamber and through which gas separated through the cyclone is collected; And a liquid collection chamber disposed below the main chamber and through which liquid separated through the cyclone is collected.

이 때, 상기 연결 배관부는, 상기 기체 수집 챔버와 상기 분리 챔버를 연결하는 수집 배관; 및 역류를 방지하도록 상기 수집 배관에 설치되는 체크 밸브를 포함할 수 있다.In this case, the connection pipe portion may include a collection pipe connecting the gas collection chamber and the separation chamber; And a check valve installed in the collection pipe to prevent backflow.

한편, 상기 분리 챔버에 저장된 액체를 상기 기액 분리부로 순환시키는 순환 펌프를 더 포함할 수 있다.The separation chamber may further include a circulation pump circulating the liquid stored in the separation chamber to the gas-liquid separation unit.

이 때, 상기 분리 챔버에는 수위 측정 센서가 설치되며, 상기 순환 펌프는 상기 수위 측정 센서에서 측정된 수위에 따라 작동이 제어될 수 있다.At this time, a water level sensor is installed in the separation chamber, and the operation of the circulation pump can be controlled according to the water level measured by the water level sensor.

한편, 상기 기액 분리부와 상기 기체 배출부는 서로 이격되어 배치될 수 있다.On the other hand, the gas-liquid separator and the gas discharge unit may be disposed apart from each other.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박 외부의 해수를 상기 선박 내부의 밸러스트 탱크로 공급하는 밸러스트 배관; 상기 밸러스트 배관을 흐르는 해수를 이용하여 전해 살균액을 생산하는 복수 개의 전기 분해 설비; 및 상기 복수 개의 전기 분해 설비에서 생산된 전해 살균액에서 기체와 액체를 분리하는 상기 수소 분리 장치를 포함하며, 상기 수소 분리 장치에서 분리된 액체는 상기 밸러스트 배관으로 배출되는, 밸러스트수 처리 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ballast pipe for supplying seawater outside a ship to a ballast tank inside the ship; A plurality of electrolytic apparatuses for producing an electrolytic sterilizing liquid by using seawater flowing through the ballast piping; And a hydrogen separator for separating gas and liquid from the electrolytic sterilizing solution produced by the plurality of electrolysis facilities, wherein the liquid separated from the hydrogen separator is discharged to the ballast piping do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수소 분리 장치에서 부력을 가지는 개폐 부재를 기체 배출부에 설치함으로써, 전해 살균액에 포함된 수소 가스를 효과적으로 분리시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrogen gas contained in the electrolytic sterilizing liquid can be effectively separated by providing the gas-discharging portion with the opening and closing member having buoyancy in the hydrogen separating apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 기액 분리부에서 분리된 기체를 함께 수집하여 배출시킴으로써, 설비에 대한 비용과 공간을 절약할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the gas separated from the plurality of gas-liquid separators are collectively collected and discharged, thereby saving cost and space for the equipment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치가 포함된 밸러스트수 처리 시스템을 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치 중 기액 분리부를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치 중 기체 배출부를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에서 Ⅵ-Ⅵ'의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치 중 개폐 부재를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치 중 개폐 부재의 다른 형태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치에 순환 펌프가 포함된 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소 분리 장치를 도시한 도면이다.1 is a schematic view illustrating a ballast water treatment system including a hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view illustrating a structure of a hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a gas-liquid separator in a hydrogen separator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 and FIG. 5 are views showing a gas discharge unit of the hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of VI-VI 'in FIG.
7 is a view showing an open / close member of a hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing another embodiment of the opening and closing member of the hydrogen separation apparatus according to the embodiment of the present invention.
9 is a view showing a circulation pump incorporated in the hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a hydrogen separation apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100)가 포함된 밸러스트수 처리 시스템(10)을 간략히 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a ballast water treatment system 10 including a hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 밸러스트수 처리 시스템(10)은 선박의 외부에서 유입되는 해수, 즉 밸러스트수를 선박의 내부에 구비된 밸러스트 탱크(18)로 유입시킬 때, 밸러스트수에 함유된 각종 해양 생물 및 병원균 등을 살균 처리하는 시스템으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸러스트 배관(12), 밸러스트 탱크(18), 밸러스트 펌프(11), 전기 분해 설비(14) 및 수소 분리 장치(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the ballast water treatment system 10, when introducing seawater, that is, ballast water introduced from the outside of a ship, into a ballast tank 18 provided inside the ship, The ballast tank 18, the ballast pump 11, the electrolysis facility 14, and the hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, .

이 때, 밸러스트 배관(12)은 선박 외부의 해수가 밸러스트수로서 유입되어 밸러스트 탱크(18)까지 이동되는 배관이다.In this case, the ballast piping 12 is a pipeline in which seawater outside the ship flows into the ballast tank 18 as ballast water.

또한, 밸러스트 탱크(18)는 밸러스트수가 저장되는 공간으로서, 선박 내에는 복수 개의 밸러스트 탱크(18)가 구비될 수 있다.Also, the ballast tank 18 is a space in which the ballast water is stored, and a plurality of ballast tanks 18 may be provided in the vessel.

이 때, 밸러스트 탱크(18)는 복수 개로 구성될 수 있는데, 예를 들어, 선박의 좌현 및 우현에 배치됨으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 2개로 구성될 수 있으며, 이 때, 선박 외부의 해수를 밸러스트 탱크(18)로 유입시키는 밸러스트 배관(12)도 2개로 구성될 수 있다At this time, the ballast tanks 18 may be constituted by a plurality of ballast tanks 18, for example, arranged at the port and starboard of the ship, so that the ballast tanks 18 may be composed of two as shown in Fig. 1, To the ballast tank (18) can also be constituted by two ballast pipes

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 밸러스트수 처리 시스템(10)이 크게 2개의 처리 라인(밸러스트 탱크(18), 밸러스트 배관(12), 전기 분해 설비(14) 등을 포함하는)으로 구성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 1, the ballast water treatment system 10 is mainly composed of two processing lines (including a ballast tank 18, a ballast pipe 12, an electrolysis facility 14, and the like) .

그러나, 본 발명이, 밸러스트수 처리 시스템(10)을 구성하는 처리 라인이 2개인 경우에 한정되는 것은 아니며, 처리 라인이 복수 개로 구성되는 경우를 모두 포함할 수 있으나, 본 명세서의 도면에서는 이해의 편의를 위하여 밸러스트수 처리 시스템(10)이 2개의 처리 라인으로 구성된 경우만을 도시하였다.However, the present invention is not limited to the case where the number of processing lines constituting the ballast water treatment system 10 is two, and may include all cases where a plurality of processing lines are provided. However, For convenience, only the case where the ballast water treatment system 10 is composed of two processing lines is shown.

한편, 밸러스트 펌프(11)는 유입된 해수가 밸러스트 탱크(18)까지 이동될 수 있는 압력을 제공하는 설비로서, 밸러스트 배관(12)에 설치될 수 있으며, 밸러스트 배관(12)에는 유입되는 해수에서 이물질을 걸러낼 수 있는 필터(13)가 설치될 수도 있다.On the other hand, the ballast pump 11 may be installed in the ballast pipeline 12, and the ballast pipeline 12 may be provided with the seawater flowing into the ballast pipeline 12 A filter 13 for filtering foreign substances may be provided.

또한, 전기 분해 설비(14)는 염수를 전기 분해하여 살균 물질인 차아염소산을 생산하는 설비이다.The electrolysis facility 14 is a facility for producing hypochlorous acid which is a sterilizing substance by electrolyzing the brine.

이 때, 전기 분해 설비(14)는 밸러스트 배관(12)을 흐르는 해수를 이용하여 살균 물질이 함유된 전해 살균액을 생산할 수 있다.At this time, the electrolytic facility 14 can produce the electrolytic sterilizing liquid containing the sterilizing material by using seawater flowing through the ballast piping 12. [

이에 따라, 전기 분해 설비(14)는 밸러스트 탱크(18) 또는 밸러스트 배관(12)의 개수에 대응되는 개수로 구성될 수 있는데, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 처리 라인으로 구성된 밸러스트수 처리 시스템(10)의 경우에는, 2개의 전기 분해 설비(14)로 구성될 수 있다.Thus, the electrolysis facility 14 can be constructed in a number corresponding to the number of ballast tanks 18 or ballast tanks 12, for example, as shown in Figure 1, In the case of the configured ballast water treatment system 10, it can be composed of two electrolysis facilities 14.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸러스트 배관(12)을 흐르는 해수 중 일부가 분기되어 전기 분해 설비(14)로 공급될 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, a part of the seawater flowing through the ballast pipe 12 may be diverged and supplied to the electrolysis facility 14.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템(10)은, 밸러스트 배관(12)을 흐르는 해수의 일부를 분기하여 전기 분해 설비(14)로 공급하는 분기 배관(15)을 포함할 수 있다.1, a ballast water treatment system 10 according to an embodiment of the present invention divides a part of seawater flowing through a ballast pipe 12 and supplies it to an electrolysis facility 14 And a branch piping 15 connected to the branch piping 15.

이 때, 분기 배관(15)을 통해 전기 분해 설비(14)로 공급된 해수는 전기 분해되어 살균 물질인 차아염소산이 함유된 전해 살균액을 생산할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생산된 전해 살균액은 다시 밸러스트 배관(12)으로 주입될 수 있다.At this time, the seawater supplied to the electrolysis facility 14 through the branch pipe 15 is electrolyzed to produce an electrolytic sterilizing liquid containing hypochlorous acid, which is a sterilizing material. According to one embodiment of the present invention, The electrolytic sterilization liquid can be injected into the ballast pipe 12 again.

이 때, 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액에는 전기 분해 반응에서 발생되는 수소 가스가 포함되어 있게 되는데, 수소 가스는 폭발 위험이 있으므로, 전해 살균액으로부터 분리시켜 외부로 배출시킨 후에, 밸러스트 배관(12)으로 주입시킬 필요가 있다.At this time, the electrolytic sterilization liquid produced in the electrolytic facility 14 contains hydrogen gas generated in the electrolytic reaction. Since the hydrogen gas has a risk of explosion, it is separated from the electrolytic sterilizing liquid and discharged to the outside, It is necessary to inject it into the ballast piping 12.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템(10)은, 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리시키는 수소 분리 장치(100)를 포함할 수 있다.Accordingly, the ballast water treatment system 10 according to an embodiment of the present invention may include a hydrogen separation device 100 for separating hydrogen gas from the electrolytic sterilization liquid produced in the electrolysis facility 14. [

이 때, 수소 분리 장치(100)는 수소 가스가 함유되어 있는 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리시키는 장치로서, 도 1을 참조하면, 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액이 밸러스트 배관(12)으로 주입되기 전에, 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리하여 외부로 배출시킬 수 있다.1, the electrolytic sterilization liquid produced in the electrolysis facility 14 is supplied to the ballast pipe (not shown) 12, the hydrogen gas can be separated from the electrolytic sterilizing solution and discharged to the outside.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 효율적인 수소 분리를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 수소 분리 장치(100)는 복수 개(예컨대, 2개)의 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액으로부터 한꺼번에 수소 가스를 배출시킬 수 있다.1, the hydrogen separation apparatus 100 includes a plurality of (for example, two) electrolytic apparatuses 14, which are produced by a plurality of (for example, two) electrolytic apparatuses 14, as shown in FIG. Hydrogen gas can be discharged at a time from the electrolytic sterilizing solution.

이하, 복수 개의 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 효율적으로 분리시킬 수 있는 수소 분리 장치(100)의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the hydrogen separation apparatus 100 capable of efficiently separating the hydrogen gas from the electrolytic sterilizing solution produced in the plurality of electrolysis facilities 14 will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100)의 구조를 간략히 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a structure of a hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 수소 분리 장치(100)는 기액 분리부(120), 연결 배관부(160) 및 기체 배출부(140)를 포함할 수 있다.2, the hydrogen separation apparatus 100 may include a gas-liquid separator 120, a connection pipe unit 160, and a gas exhaust unit 140.

기액 분리부(120)는 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액을 1차로 액체와 기체로 분리하는 구성이고, 연결 배관부(160)는 복수 개의 기액 분리부(120)에서 1차로 분리된 기체를 하나의 기체 배출부(140)로 이동시키는 구성이며, 기체 배출부(140)는 1차로 분리되어 수집된 기체에 잔존하는 액체 성분을 2차로 분리하여, 기체 성분만을 외부로 배출시키는 구성이다.The gas-liquid separator 120 separates the electrolytic sterilizing liquid produced in the electrolytic apparatus 14 into a liquid and a gas, and the connecting piping 160 is separated from the gas-liquid separator 120 in a primary The gas discharging unit 140 separates the liquid components remaining in the collected gas in a first order and discharges only gas components to the outside, to be.

이 때, 전해 살균액에서 분리되어 배출되는 기체에는 전기 분해 반응에서 발생된 수소 가스가 함유되어 있기 때문에, 전해 살균액으로부터 기체를 분리 배출시킴으로써, 수소 가스를 분리 배출시킬 수 있게 된다.At this time, since the gas separated and discharged from the electrolytic sterilizing liquid contains the hydrogen gas generated in the electrolysis reaction, the gas can be separated and discharged from the electrolytic sterilizing liquid, so that the hydrogen gas can be separated and discharged.

이하, 수소 분리 장치(100)를 구성하는 기액 분리부(120), 연결 배관부(160) 및 기체 배출부(140)를 도면을 참조하여 차례대로 상세히 설명한다.Hereinafter, the gas-liquid separator 120, the connecting piping 160, and the gas discharging unit 140 constituting the hydrogen separator 100 will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100) 중 기액 분리부(120)를 도시한 도면이다.3 is a view showing a gas-liquid separator 120 in the hydrogen separator 100 according to an embodiment of the present invention.

기액 분리부(120)는 전기 분해 설비(14, 도 1 참조)에서 생산된 전해 살균액을 1차로 액체와 기체로 분리하는 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 챔버(122), 액체 수집 챔버(124) 및 기체 수집 챔버(123)를 포함할 수 있다.Liquid separator 120 separates the electrolytic sterilizing liquid produced in the electrolytic apparatus 14 (see FIG. 1) into a liquid and a gas in the first place. According to an embodiment of the present invention, As well as the main chamber 122, the liquid collection chamber 124 and the gas collection chamber 123.

이 때, 메인 챔버(122)는 기액 분리부(120)의 몸체로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 전해 살균액 공급관(121)이 연결되며, 전기 분해 설비(14, 도 1 참조)로부터 전해 살균액 공급관(121)을 통하여 내부로 전해 살균액이 공급될 수 있다.3, the electrolytic sterilization liquid supply pipe 121 is connected to one side of the main chamber 122, and the electrolytic unit 14 (see FIG. 1) The electrolytic sterilizing liquid may be supplied to the inside through the electrolytic sterilization liquid supply pipe 121. [

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 챔버(122)의 내부에는 사이클론(126)이 설치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, a cyclone 126 may be installed in the main chamber 122.

사이클론(126)은 원심력을 이용하여 전해 살균액으로부터 액체와 기체를 분리하는 장치이다.The cyclone 126 is a device for separating liquid and gas from electrolytic sterilizing liquid by using centrifugal force.

이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 사이클론(126)의 일측에는 메인 챔버(122)의 내부 공간으로 공급된 전해 살균액이 유입될 수 있도록 투입구(127)가 형성될 수 있으며, 상단에는 분리된 기체가 배출되는 기체 배출구(128)이 형성되고, 하단에는 분리된 액체가 배출되는 액체 배출구(129)가 형성될 수 있다.3, the inlet 127 may be formed at one side of the cyclone 126 so that the electrolytic sterilizing liquid supplied into the internal space of the main chamber 122 may be introduced, A gas outlet 128 through which the gas is discharged, and a liquid outlet 129 through which the separated liquid is discharged.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사이클론(126)은 원통 또는 원추 형태로 형성될 수 있으며, 내부로 유입된 전해 살균액을 고속으로 회전시킴으로써, 원심력에 의하여 전해 살균액을 기체와 액체로 분리시킬 수 있다.In this case, according to one embodiment of the present invention, the cyclone 126 may be formed in a cylindrical or conical shape, and by rotating the electrolytic sterilizing liquid flowing into the inside at a high speed, . &Lt; / RTI >

보다 상세히, 고속으로 회전하는 전해 살균액의 원심력에 의하여, 중량이나 밀도가 큰 액체 성분이 사이클론(126)의 내벽으로 모이면서, 원추 형태의 사이클론(126)을 따라 하부로 이동되어, 액체 배출구(129)를 통해 분리될 수 있다.More specifically, by centrifugal force of the electrolytic sterilizing liquid rotating at high speed, a liquid component having a large weight or density collects toward the inner wall of the cyclone 126, and is moved downward along the cone-shaped cyclone 126, 129). &Lt; / RTI >

이 때, 중량이나 밀도가 작은 기체 성분은 사이클론(126)의 중심축에 모여서 상승하는 와류를 형성하게 됨으로써, 상단의 기체 배출구(128)를 통해 분리되어 배출될 수 있다.At this time, the gas component having a small weight or density collects on the central axis of the cyclone 126 and forms a rising vortex so that it can be separated and discharged through the gas outlet 128 at the upper end.

그러나, 사이클론(126)의 형태나 구조는 전술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 원심력을 이용하여 액체와 기체를 분리하는 구성은 모두 이에 포함될 수 있다.However, the configuration and structure of the cyclone 126 are not limited to the above-described configuration, and the configuration for separating the liquid and the gas using the centrifugal force may be all included.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 사이클론(126)은 복수 개로 구성될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the cyclone 126 may be composed of a plurality of cyclones.

도 3에 도시된 바와 같이, 기액 분리부(120)의 메인 챔버(122)의 내부에는 복수 개의 사이클론(126)이 설치될 수 있다.As shown in FIG. 3, a plurality of cyclones 126 may be installed in the main chamber 122 of the gas-liquid separator 120.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 사이클론(126)은 병렬로 배열됨으로써, 전해 살균액에 대한 기액 분리 작업을 한정된 공간 내에서 보다 효율적으로 수행할 수 있다.At this time, according to the embodiment of the present invention, the plurality of cyclones 126 are arranged in parallel, so that the gas-liquid separation operation for the electrolytic sterilizing liquid can be performed more efficiently in the limited space.

한편, 전술한 복수 개의 사이클론(126)에서 분리되어 액체 배출구(129)를 통해 배출된 액체는 액체 수집 챔버(124)에서 함께 수집되어 배출될 수 있다.On the other hand, the liquid separated from the plurality of cyclones 126 and discharged through the liquid outlet 129 may be collected and discharged together in the liquid collection chamber 124.

즉, 액체 수집 챔버(124)는 기액 분리부(120)에서 분리된 액체를 수집하여 배출시키는 구성이다.That is, the liquid collection chamber 124 collects and discharges the liquid separated from the gas-liquid separator 120.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액체 수집 챔버(124)는 도 3에 도시된 바와 같이 메인 챔버(122)의 하부에 배치될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the liquid collection chamber 124 may be disposed below the main chamber 122 as shown in FIG.

이는, 메인 챔버(122) 내부에 설치된 사이클론(126)에서 분리된 액체는 하부로 분리되기 때문에, 특별한 이동 수단 없이 분리된 액체의 자중 만으로 액체를 용이하게 수집할 수 있기 때문이다.This is because the liquid separated from the cyclone 126 installed inside the main chamber 122 is separated into the lower part, so that the liquid can be easily collected only by the self weight of the separated liquid without special moving means.

이 때, 도 3을 참조하면, 액체 수집 챔버(124)는 액체 배출관(125)을 포함할 수 있다.3, the liquid collection chamber 124 may include a liquid discharge tube 125. [

이 때, 액체 수집 챔버(124)는 사이클론(126)에서 분리된 액체를 수집하는 공간이며, 액체 배출관(125)은 액체 수집 챔버(124)에 수집된 액체, 즉 수소 가스를 포함한 기체를 분리시킨, 전해 살균액을 밸러스트 배관(12, 도 1 참조)으로 배출시키기 위한 배관이다.At this time, the liquid collection chamber 124 is a space for collecting the liquid separated in the cyclone 126, and the liquid discharge pipe 125 separates the gas including the liquid collected in the liquid collection chamber 124, that is, the hydrogen gas , And discharging the electrolytic sterilization liquid to the ballast piping 12 (see Fig. 1).

이 때, 도 3를 참조하면, 액체 수집 챔버(124)는 복수 개의 사이클론(126)에서 배출되는 액체를 모두 함께 수집할 수 있도록 형성될 수 있다.3, the liquid collection chamber 124 may be formed to collect all of the liquid discharged from the plurality of cyclones 126 together.

또한, 액체 배출관(125)을 통하여 기체(수소 가스)가 제거된 상태의 전해 살균액이 밸러스트 배관(12, 도 1 참조)으로 주입됨으로써, 수소 가스에 의한 폭발 위험을 방지할 수 있다.In addition, since the electrolytic sterilizing liquid in which the gas (hydrogen gas) is removed through the liquid discharge pipe 125 is injected into the ballast pipe 12 (see FIG. 1), the risk of explosion by hydrogen gas can be prevented.

한편, 사이클론(126)에서 분리된 기체는 기체 수집 챔버(123)에 수집될 수 있다.On the other hand, the gas separated in the cyclone 126 can be collected in the gas collecting chamber 123.

즉, 기체 수집 챔버(123)는 사이클론(126)에서 분리된 기체를 수집하는 구성이다.In other words, the gas collecting chamber 123 is a structure for collecting the gas separated in the cyclone 126.

이 때, 분리된 기체에는 수소 가스가 포함되어 있으므로, 기체 수집 챔버(123)에서 기체를 수집하여 후술할 기체 배출부(140, 도 2 참조)를 통해 외부로 배출시킴으로써, 수소 가스를 외부로 배출시킬 수 있는 것이다.At this time, since the separated gas contains hydrogen gas, the gas is collected in the gas collecting chamber 123 and discharged to the outside through a gas discharging unit 140 (see FIG. 2) It can be done.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기체 수집 챔버(123)에서 수집된 기체에는 잔존하는 일부 액체 성분이 함께 포함될 수 있으며, 액체 성분이 외부로 배출되지 않도록 후술할 기체 배출부(140)에서 액체 성분을 한번 더 분리할 수 있게 구성되는데, 이하, 기체 배출부(140)를 설명하기 전에, 기체 수집 챔버(123)에서 수집된 기체를 기체 배출부(140)로 전달하는 연결 배관부(160)의 구성을 먼저 설명한다.In this case, according to an embodiment of the present invention, the gas collected in the gas collecting chamber 123 may contain some remaining liquid components, and the gas discharging unit 140, which will be described later, The gas collecting chamber 123 is configured to separate the liquid component from the gas exhausting part 140. The gas exhausting part 140 is configured to separate the liquid component from the gas exhausting part 140. Hereinafter, 160 will be described first.

도 2를 참조하면, 연결 배관부(160)는 기액 분리부(120)에서 분리된 기체를 기체 배출부(140)로 전달하는 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수집 배관(162) 및 체크 밸브(164)를 포함할 수 있다.2, the connection piping unit 160 is configured to transfer the gas separated from the gas-liquid separating unit 120 to the gas discharging unit 140. According to an embodiment of the present invention, And a check valve (164).

수집 배관(162)은 기액 분리부(120)에서 분리된 기체를 기체 배출부(140)로 전달하는 배관으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기액 분리부(120)의 기체 수집 챔버(123, 도 3 참조)와 기체 배출부(140)의 분리 챔버(142, 도 4 참조)를 연결할 수 있다.The collection pipe 162 is a pipe for delivering the gas separated from the gas-liquid separator 120 to the gas discharge unit 140. According to the embodiment of the present invention, the gas collection chamber 123 , See FIG. 3) and the gas discharging unit 140 can be connected to the separation chamber 142 (see FIG. 4).

이 때, 수집 배관(162)을 흐르는 기체는, 기액 분리부(120)의 사이클론(126)을 통해 전해 살균액으로부터 분리된 기체로서, 사이클론(126)에서의 고속 회전력 등의 영향에 의하여 액적(液滴), 즉 액체 성분이 일부 포함될 수 있다.At this time, the gas flowing through the collection pipe 162 is a gas separated from the electrolytic sterilizing liquid through the cyclone 126 of the gas-liquid separator 120, Liquid droplets), that is, liquid components.

이에 따라, 수집 배관(162)을 흐르는 기체는 엄밀하게는 기체와 액체 성분이 잔존하는 상태의 유체이므로, 수집 배관(162)을 통해 기체 배출부(140)의 분리 챔버(142, 도 4 참조)로 전달되는 유체에는 기체 성분뿐만 아니라, 기체 성분에 포함된 액체 성분이 함께 포함되게 된다.4) of the gas discharging portion 140 through the collecting pipe 162. This is because the gas flowing through the collecting pipe 162 is strictly a fluid in which gas and liquid components remain. Not only the gas component but also the liquid component contained in the gas component are included together.

한편, 수집 배관(162)에는 체크 밸브(164)가 설치될 수 있다.On the other hand, a check valve 164 may be installed in the collection pipe 162.

여기서 체크 밸브(164)는 수집 배관(162)을 흐르는 유체를 한 방향으로만 흐르게 하는 밸브로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 수집 배관(162)을 흐르는 유체를 기액 분리부(120)에서 기체 배출부(140) 방향으로만 흐르게 할 수 있다.Here, the check valve 164 is a valve that allows the fluid flowing in the collecting pipe 162 to flow only in one direction. According to an embodiment of the present invention, the fluid flowing through the collecting pipe 162, as shown in FIG. 2, Liquid separator 120 only in the direction of the gas discharging part 140. [0054]

이에 따라, 기액 분리부(120)에서 분리된 기체가 역류하지 않고 기체 배출부(140)로 전달될 수 있다.Accordingly, the gas separated by the gas-liquid separator 120 can be transferred to the gas discharge unit 140 without flowing backward.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수집 배관(162)에는 유체를 기체 배출부(140)로 원활하게 이동시킬 수 있도록 압력 제공 수단(미도시)이 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the collecting pipe 162 may be provided with pressure providing means (not shown) to smoothly move the fluid to the gas discharging portion 140.

한편, 기액 분리부(120)는 전기 분해 설비(14, 도 1 참조)의 개수에 대응되는 개수로 구성되므로, 복수 개의 전기 분해 설비(14, 도 1 참조)에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 분리시키기 위해서는 복수 개의 기액 분리부(120)가 구비된다.The gas-liquid separator 120 is composed of a number corresponding to the number of the electrolytic apparatus 14 (see FIG. 1). Therefore, the electrolytic sterilizing liquid produced from the plurality of electrolytic apparatuses 14 (see FIG. 1) A plurality of gas-liquid separators 120 are provided.

이에 따라, 복수 개의 기액 분리부(120)와 하나의 기체 배출부(140)를 연결하는 수집 배관(162)은, 기액 분리부(120)의 개수에 대응되는 복수 개의 배관이 기체 배출부(140) 측에서 하나의 배관으로 합쳐지는 형태로 형성될 수 있다.A plurality of pipes corresponding to the number of the gas-liquid separating units 120 are connected to the gas discharging unit 140 (140), and the plurality of gas-liquid separating units 120 are connected to the gas discharging unit 140, To be combined into one pipe.

이하, 연결 배관부(160)를 통해 복수 개의 기액 분리부(120)에서 분리된 기체를 전달받아서, 외부로 기체를 배출시키는 기체 배출부(140)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a gas discharging unit 140 that receives a gas separated from a plurality of gas-liquid separating units 120 through a connection piping unit 160 and discharges the gas to the outside will be described in detail with reference to the drawings.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100) 중 기체 배출부(140)를 도시한 도면이다.4 and 5 are views showing a gas discharging unit 140 of the hydrogen separator 100 according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 4에서 Ⅵ-Ⅵ'의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of VI-VI 'in FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100) 중 개폐 부재(130)를 도시한 도면이다.7 is a view showing an open / close member 130 of the hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100)에서 기체 배출부(140)는, 도 2를 참조하면, 연결 배관부(160)를 통하여 기액 분리부(120)와 연결될 수 있다.2, the gas exhaust unit 140 of the hydrogen separation apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may be connected to the gas-liquid separator 120 through a connection pipe unit 160. Referring to FIG.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기체 배출부(140)는 기액 분리부(120)와는 별개의 부분으로 구성되며, 기액 분리부(120)와 멀리 이격되어 별도의 장소에 배치될 수 있다.That is, according to an embodiment of the present invention, the gas discharging unit 140 may be a separate part from the gas-liquid separating unit 120, and may be disposed at a separate location away from the gas-liquid separating unit 120 .

이에 따라, 수소 가스가 포함된 기체가 배출되는 기체 배출부(140)를 선박 내의 안전한 위치에 배치할 수 있으며, 기체를 외부로 원활하게 배출시킬 수 있도록 선박의 외부와 연통되는 장소에 배치할 수 있다.Accordingly, it is possible to arrange the gas discharge unit 140, through which the gas containing hydrogen gas is discharged, to a safe position in the vessel, and to place the gas discharge unit 140 at a place in communication with the outside of the vessel so as to smoothly discharge the gas. have.

따라서, 공간의 제약에 의하여 밸러스트수 처리 시스템을 선박 내의 일정 장소에 설치하기 곤란하거나, 설치 환경에 의하여 수소 가스의 위험성을 고려할 필요가 있을 때, 기체 배출부(140)를 별도의 장소에 배치함으로써, 선박 내 공간 활용도나 안전성을 높일 수 있다.Therefore, when it is difficult to install the ballast water treatment system in a certain place in the ship due to space restriction, or when it is necessary to consider the risk of hydrogen gas by the installation environment, the gas discharge unit 140 is disposed at a separate place , It is possible to improve the space utilization and safety in the ship.

도 4 및 도 5를 참조하면, 기체 배출부(140)는 분리 챔버(142), 기체 배출관(144), 가이드 관(150) 및 개폐 부재(130)를 포함할 수 있다.4 and 5, the gas discharge unit 140 may include a separation chamber 142, a gas discharge pipe 144, a guide pipe 150, and an opening and closing member 130.

분리 챔버(142)는 수집 배관(162)과 연결됨으로써, 수집 배관(162)을 통해 기액 분리부(120, 도 3 참조)에서 분리된 기체와 분리된 기체에 포함된 액체 성분을 함께 전달받을 수 있다.The separation chamber 142 is connected to the collection pipe 162 to receive the liquid component contained in the gas separated from the gas separated from the gas-liquid separator 120 (see FIG. 3) through the collection pipe 162 have.

즉, 분리 챔버(142)는 기액 분리부(120, 도 3 참조)에서 분리된 기체와 분리된 기체에 포함된 액체 성분이 함께 저장되는 공간이다.That is, the separation chamber 142 is a space in which the gas separated from the gas-liquid separator 120 (see FIG. 3) and the liquid component contained in the separated gas are stored together.

전술하였듯이, 기액 분리부(120)의 사이클론(126)은 회전에 의한 원심력을 이용하여 액체와 기체를 분리하는데, 사이클론(126)의 상부로 배출되는 기체에는 사이클론(126)에서의 고속 회전력 등의 영향에 의하여 액체 성분이 일부 포함될 수 있기 때문이다.As described above, the cyclone 126 of the gas-liquid separator 120 separates the liquid and the gas using the centrifugal force due to the rotation, and the gas discharged to the upper portion of the cyclone 126 is supplied with a high- This is because some liquid components may be contained by the influence.

이에 따라, 분리 챔버(142)에는 기체뿐만 아니라, 기체에 포함된 액체 성분이 함께 저장되게 된다.Accordingly, not only the gas but also the liquid components contained in the gas are stored together in the separation chamber 142.

즉, 분리 챔버(142)에는 기체와 액체가 함께 존재하게 된다.That is, the gas and the liquid are present together in the separation chamber 142.

따라서, 본 명세서에서 분리 챔버(142)에 존재하는 '액체'란, 분리 챔버(142)에 수집된 기체에 잔존하는 액체 성분 또는 액적이 모여서 형성된 액체를 의미한다.Therefore, the term "liquid" in the separation chamber 142 as used herein means a liquid component or droplet collecting in the gas collected in the separation chamber 142.

한편, 분리 챔버(142)에 저장되는 액체의 양을 조절하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분리 챔버(142)에는 저장된 액체의 수위를 측정하는 수위 측정 센서(141, 도 9 및 도 10 참조)가 설치될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.According to one embodiment of the present invention, in order to adjust the amount of liquid stored in the separation chamber 142, the separation chamber 142 is provided with a water level sensor 141 10) may be installed, which will be described later.

기체 분리부(140)에서는 분리 챔버(142)에 저장된 유체(액체와 기체)에서 한번 더 추가적으로 액체를 분리할 수 있는데, 이하 설명하는 방식인, 분리 챔버(142)에 저장된 유체(기체와 액체) 중 기체 성분만을 기체 배출관(144)을 통해 배출시키는 방식으로 분리할 수 있다.The gas separator 140 separates the liquid (gas and liquid) stored in the separation chamber 142 from the fluid (liquid and gas) It is possible to separate only the middle gas component by discharging it through the gas discharge pipe 144.

이 때, 기체 배출관(144)은 분리 챔버(142)에 저장된 기체를 배출시키는 배관이다.At this time, the gas discharge pipe 144 is a pipe for discharging the gas stored in the separation chamber 142.

이 때, 배출되는 기체에는 전해 살균액에 생성될 때 전기 반응에 의해 발생된 수소 가스가 포함되므로, 기체 배출관(144)을 통해 분리 챔버(142)에 저장된 기체를 배출시킴에 따라, 결과적으로 전해 살균액에 포함된 수소 가스를 분리하여 배출시킬 수 있게 된다.At this time, since the discharged gas contains hydrogen gas generated by the electric reaction when it is generated in the electrolytic sterilizing liquid, the gas stored in the separation chamber 142 is discharged through the gas discharge pipe 144, The hydrogen gas contained in the sterilizing liquid can be separated and discharged.

도 4를 참조하면, 기체 배출관(144)은 분리 챔버(142)와 연통되어, 분리 챔버(142)에 저장된 기체를 배출시키도록 분리 챔버(142)의 상부에 연결될 수 있다.4, the gas discharge pipe 144 communicates with the separation chamber 142 and may be connected to the upper portion of the separation chamber 142 to discharge the gas stored in the separation chamber 142.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 기체 배출관(144)의 일측에는 공기 공급부(170)가 설치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, an air supply unit 170 may be installed at one side of the gas discharge pipe 144.

공기 공급부(170)는 기체 배출관(144)으로 외부의 공기를 공급하여, 기체 배출관(144)으로 배출되는 수소 가스를 희석시키고 원활하게 배출시키는 구성으로, 블로워(172) 및 공기 공급관(174)을 포함할 수 있다.The air supply unit 170 supplies outside air to the gas discharge pipe 144 to dilute the hydrogen gas discharged to the gas discharge pipe 144 and to smoothly discharge the hydrogen gas. The air supply unit 170 includes a blower 172 and an air supply pipe 174 .

이 때, 블로워(172)는 외부의 공기를 흡입하여 고압으로 송출하는 송풍기를 포함하며, 블로워(172)는 공기 공급관(174)에 의해 기체 배출관(144)의 일측과 연결될 수 있다.The blower 172 may be connected to one side of the gas discharge pipe 144 by an air supply pipe 174.

이 때, 도 5를 참조하면, 블로워(172)에서 송출되는 고압의 공기는 공기 공급관(174)을 통하여 기체 배출관(144)으로 공급될 수 있다.Referring to FIG. 5, the high-pressure air sent out from the blower 172 may be supplied to the gas discharge pipe 144 through the air supply pipe 174.

이에 따라, 기체 배출관(144)으로 배출되는 기체, 특히 폭발 위험이 있는 수소 가스를 공기로 희석시킬 수 있으며, 배출되는 공기의 압력에 의하여 기체 배출관(144)을 통해 배출되는 기체에 원활한 배출을 위한 구동 압력을 제공할 수 있다.Accordingly, it is possible to dilute the gas discharged to the gas discharge pipe 144, in particular, the hydrogen gas which may be explosive, by air, and to discharge the gas discharged through the gas discharge pipe 144 by the pressure of the discharged air It is possible to provide a driving pressure.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 기체 배출관(144)은 분리 챔버(142)에 저장된 액체의 양에 따라 개폐를 제어함으로써, 액체를 제외한 기체 성분만을 배출시킬 수 있는데, 이를 위해, 기체 배출부(140)는 개폐 부재(130) 및 가이드 관(150)을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the gas discharge pipe 144 described above can discharge only gas components except liquid by controlling opening / closing according to the amount of liquid stored in the separation chamber 142, The gas discharging unit 140 includes an opening and closing member 130 and a guide pipe 150.

보다 상세히, 개폐 부재(130)는 기체 배출관(144)을 개폐하는 부재로서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 분리 챔버(142)에 저장된 액체에 부유되도록 부력을 가지도록 형성될 수 있다.4 and 5, the opening and closing member 130 may be formed to have a buoyancy force to float the liquid stored in the separation chamber 142. The opening and closing member 130 is a member that opens and closes the gas discharge pipe 144. [

이에 따라, 분리 챔버(142)에 저장된 액체의 양이 적어서 수위가 낮은 경우에, 개폐 부재(130)는 기체 배출관(144)을 개방하지만, 분리 챔버(142)에 저장된 액체의 양이 많아져서 수위가 높아지면, 개폐 부재(130)는 기체 배출관(144)을 폐쇄할 수 있다.Accordingly, when the level of the liquid stored in the separation chamber 142 is small and the water level is low, the opening and closing member 130 opens the gas discharge pipe 144, but the amount of the liquid stored in the separation chamber 142 increases, The opening and closing member 130 can close the gas discharge pipe 144. [

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 분리 챔버(142) 내부 공간은 분리 챔버(142)의 상측에 형성된 연통홀(145)을 통하여 기체 배출관(144)과 연통될 수 있으며, 개폐 부재(130)는 승강을 통하여 연통홀(145)을 개폐함으로써 기체 배출관(144)을 개폐할 수 있다.4 and 5, the inner space of the separation chamber 142 is communicated with the gas discharge pipe 142 through the communication hole 145 formed on the upper side of the separation chamber 142. In this case, And the opening and closing member 130 can open and close the gas discharge pipe 144 by opening and closing the communication hole 145 through the lifting and lowering.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드 관(150)은 분리 챔버(142)의 내부 공간에 형성될 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, the guide tube 150 may be formed in the inner space of the separation chamber 142.

가이드 관(150)은 개폐 부재(130)를 내부에 구비하여, 개폐 부재(130)의 승강을 가이드 하는 구성이며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 연통홀(145)을 통해 기체 배출관(144)과 연통될 수 있도록 기체 배출관(144)의 하부에 형성될 수 있다.4 and 5, the guide pipe 150 has a structure in which the opening and closing member 130 is provided inside to guide the lifting and lowering of the opening and closing member 130. As shown in FIGS. 4 and 5, May be formed at the lower portion of the gas discharge pipe 144 so as to communicate with the gas discharge pipe 144.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드 관(150)은 개폐 부재(130)의 승강 움직임을 가이드 할 수 있도록 상하 방향으로 연장되는 형태이고, 속이 빈 관 형태로 형성될 수 있다.In this case, according to one embodiment of the present invention, the guide pipe 150 may extend vertically so as to guide the upward / downward movement of the opening and closing member 130, and may be formed into a hollow tube shape.

또한, 가이드 관(150)의 외측에는 분리 챔버(142)의 내부 공간과 연통되는 배출홀(155)이 복수 개 형성될 수 있다.A plurality of discharge holes 155 communicating with the inner space of the separation chamber 142 may be formed on the outer side of the guide pipe 150.

한편, 기체 배출부(140)에서 액체와 기체를 한번 더 분리하여, 기체만을 외부로 배출시키는 과정을 상세히 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 분리 챔버(142)에는 사이클론(126, 도 3 참조)에 의해 분리된 기체가 수집 배관(162)을 통해 수집되는데, 수집된 기체에는 액체 성분이 포함되어 있으므로, 분리 챔버(142)에는 액체와 기체가 함께 저장된다.4, the separation chamber 142 is provided with a cyclone 126 (see FIG. 3 (a)), and the gas ) Is collected through the collection pipe 162. Since the collected gas contains a liquid component, the liquid and the gas are stored together in the separation chamber 142. [

이 때, 분리 챔버(142)에 존재하는 액체는 그대로 저장되지만, 기체는 가이드 관(150)에 형성된 배출홀(155)을 통하여 가이드 관(150)으로 유입되고, 이어서 연통홀(145)을 통하여 기체 배출관(144)으로 배출된다.At this time, the liquid present in the separation chamber 142 is stored as it is, but the gas flows into the guide pipe 150 through the discharge hole 155 formed in the guide pipe 150, and then through the communication hole 145 And discharged to the gas discharge pipe 144.

이 때, 분리 챔버(142)에 존재하는 액체의 양이 많지 않은 경우라면, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 관(150) 내부에 존재하는 개폐 부재(130)는 가이드 관(150)의 하부에 위치되고, 연통홀(145)은 개방된 상태가 되므로, 기체 배출관(144)을 통한 기체의 배출이 가능하다.4, the opening / closing member 130 existing in the guide pipe 150 is positioned at the lower portion of the guide pipe 150, as shown in FIG. 4, when the amount of the liquid present in the separation chamber 142 is not large. And the communication hole 145 is opened, so that the gas can be discharged through the gas discharge pipe 144.

이 때, 공기 공급부(170)를 통해 외부의 공기가 기체 배출관(144)으로 고압으로 공급되므로, 기체 배출관(144)으로의 기체의 배출이 원활히 이루어질 수 있다.At this time, external air is supplied to the gas discharge pipe 144 at a high pressure through the air supply unit 170, so that gas can be smoothly discharged to the gas discharge pipe 144.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 분리 챔버(142)에 존재하는 액체의 양이 많아지게 되면, 액체의 수위가 높아짐에 따라, 부력을 가지는 개폐 부재(130)가 가이드 관(150) 내부에서 상승하게 되므로, 연통홀(145)을 폐쇄하게 된다.5, when the amount of the liquid present in the separation chamber 142 increases, the opening / closing member 130 having the buoyancy increases in the inside of the guide pipe 150 as the liquid level becomes higher, So that the communication hole 145 is closed.

이에 따라, 기체 배출관(144)을 통해 기체가 배출될 수 없게 된다.As a result, the gas can not be discharged through the gas discharge pipe 144.

결국, 분리 챔버(142)에 저장된 액체와 기체 중에서, 액체를 제외한 기체 성분 만이 기체 배출관(144)을 통해 외부로 배출될 수 있으므로, 한번 더 액체를 분리하게 되며, 결과적으로 기액 분리 효과를 보다 높일 수 있다.As a result, in the liquid and gas stored in the separation chamber 142, only the gas component other than the liquid can be discharged to the outside through the gas discharge pipe 144, so that the liquid is separated once more and, as a result, .

또한, 기체 배출관(144)으로 액체가 배출되는 것을 방지함으로써, 공기 공급관(174)을 통해 기체 배출관(144)과 연결된 블로워(172)에 액체가 들어가게 되어 블로워(172)가 손상되는 위험을 방지할 수도 있다.In addition, by preventing the liquid from being discharged to the gas discharge pipe 144, the liquid is introduced into the blower 172 connected to the gas discharge pipe 144 through the air supply pipe 174, thereby preventing the risk of damaging the blower 172 It is possible.

한편, 분리 챔버(142) 내부에 액체가 가득 차게 되면 개폐 부재(130)가 기체 배출관(144)을 폐쇄하게 되어 기체가 배출될 수 없게 되므로, 분리 챔버(142) 내부의 액체를 배출시킬 필요가 있는데, 이에 대해서는 후술한다.On the other hand, when the liquid is filled in the separation chamber 142, the gas shutoff member 130 closes the gas discharge pipe 144 and the gas can not be discharged. Therefore, it is necessary to discharge the liquid inside the separation chamber 142 Which will be described later.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 개폐 부재(130)의 상부 측, 연통홀(145)을 폐쇄하는 부분에는 패킹 부재(132)가 설치될 수 있다.5 and 7, a packing member 132 may be installed at a portion of the upper side of the opening and closing member 130, which closes the communication hole 145. In this case, have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 연통홀(145)은 하부 방향으로 볼록한 볼록부(146)에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 도 7을 참조하면, 개폐 부재(130)의 상부 측에는 볼록부(146)에 대응되는 오목부(136)가 형성될 수 있다.4 and 5, the communication hole 145 may be formed in the convex portion 146 convex downward, and accordingly, as shown in FIG. 7 A concave portion 136 corresponding to the convex portion 146 may be formed on the upper side of the opening and closing member 130. [

이에 따라, 개폐 부재(130)의 밀폐 효과를 향상시킬 수 있으므로, 연통홀(145)을 통해 액체가 배출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.As a result, the sealing effect of the opening and closing member 130 can be improved, so that the liquid can be effectively prevented from being discharged through the communication hole 145.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개폐 부재(130)가 가이드 관(150) 내부에서 원활히 승강될 수 있도록, 개폐 부재(130)의 외측에는 상하 방향으로 제 1 가이드 부재(137)가 형성될 수 있으며, 가이드 관(150)의 내측에는 제 1 가이드 부재(137)에 대응되는 제 2 가이드 부재(157)가 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a first guide member 137 is formed on the outside of the opening and closing member 130 in a vertical direction so that the opening and closing member 130 can be smoothly lifted and guided within the guide pipe 150 And a second guide member 157 corresponding to the first guide member 137 may be formed on the inner side of the guide pipe 150.

예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 개폐 부재(130)의 외측에는 볼록한 형태의 제 1 가이드 부재(137)가 형성될 수 있으며, 가이드 관(150)의 내측에는 제 1 가이드 부재(137)의 형태에 대응되는 오목한 형태의 제 2 가이드 부재(157)가 형성될 수 있다.6 and 7, a convex first guide member 137 may be formed on the outer side of the opening and closing member 130, and a first guide member A second guide member 157 having a concave shape corresponding to the shape of the second guide member 157 may be formed.

이에 따라, 개폐 부재(130)는 가이드 관(150)의 내부에서 상하 승강 이동이 가능하게 지지될 수 있다.Accordingly, the opening and closing member 130 can be supported in the guide pipe 150 so as to be movable up and down.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개폐 부재(130)는 다른 형태로 형성될 수도 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the opening and closing member 130 may be formed in a different shape.

예를 들어, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100) 중 개폐 부재(130)의 다른 형태를 도시한 도면이다.For example, FIG. 8 is a view showing another form of the opening and closing member 130 of the hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 개폐 부재(130)의 외측에 형성된 제 1 가이드 부재(137)는 오목한 형태로 형성될 수 있으며, 이 때, 가이드 관(150) 내측에 형성되는 제 2 가이드 부재(157)는 제 1 가이드 부재(137)의 형태에 대응되도록 볼록한 형태로 형성될 수 있다.8, a first guide member 137 formed on the outer side of the opening and closing member 130 may be formed in a concave shape. In this case, a second guide member 157 formed inside the guide pipe 150, May be formed in a convex shape corresponding to the shape of the first guide member 137.

한편, 앞에서 언급하였듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100)는, 분리 챔버(142)에 저장된 액체의 수위가 높아지게 되면, 액체뿐 만 아니라 기체도 외부로 배출될 수 없게 되므로, 분리 챔버(142)에 저장된 액체의 양이 기준 수위를 초과하여 개폐 부재(130)가 기체 배출관(144)을 폐쇄하게 되면, 분리 챔버(142)에 저장된 액체를 외부로 배출시킬 필요가 있다.As described above, when the liquid level of the liquid stored in the separation chamber 142 is increased, not only the liquid but also the gas can not be discharged to the outside because the hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can not discharge the liquid, When the amount of the liquid stored in the separation chamber 142 exceeds the reference level and the opening and closing member 130 closes the gas discharge pipe 144, it is necessary to discharge the liquid stored in the separation chamber 142 to the outside.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수소 분리 장치(100)에 순환 펌프(180)가 포함될 수 있다.To this end, the circulation pump 180 may be included in the hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치에 순환 펌프(180)가 포함된 모습을 도시한 도면이다.9 is a view showing a circulation pump 180 included in the hydrogen separation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기체 배출부(140), 보다 상세하게는 기체 배출부(140)의 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체를 기액 분리부(120)로 순환시킬 수 있도록 순환 배관(184) 및 순환 펌프(180)가 구비될 수 있다.9, according to one embodiment of the present invention, the gas discharge portion 140, and more particularly, the liquid discharge portion 140 (see Fig. 4 and Fig. 5) of the gas discharge portion 140 A circulation pipe 184 and a circulation pump 180 may be provided to circulate the gas to the gas-liquid separator 120.

즉, 순환 배관(184)은 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)와 전해 살균액 공급관(121) 사이를 연결하고, 순환 배관(184)에는 순환 펌프(180)가 설치될 수 있다.That is, the circulation pipe 184 connects between the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5) and the electrolytic sterilizing liquid supply pipe 121, and the circulation pipe 184 is provided with the circulation pump 180.

이에 따라, 순환 펌프(180)를 작동하여, 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체를 순환 배관(184)을 통하여 기액 분리부(120)로 다시 공급할 수 있으며, 공급된 액체는 다시 기액 분리부(120)에서 기체를 분리시켜서 기체 배출부(140)로 전달할 수 있다.Accordingly, the circulation pump 180 can be operated to supply the liquid stored in the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5) back to the gas-liquid separation unit 120 through the circulation pipe 184, Liquid separator 120 can separate the gas from the gas-liquid separator 120 and transfer the separated gas to the gas discharger 140.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 기체 배출부(140), 보다 상세하게는 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에는 수위 측정 센서(141)가 설치될 수 있으므로, 수위 측정 센서(141)에서 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체의 수위가 기준을 초과하였음이 감지되는 경우, 순환 펌프(180)로 제어 신호를 전달하여, 순환 펌프(180)를 구동시킬 수 있다.9, a gas level sensor 141 is provided in the gas exhaust unit 140, and more particularly, in the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5). In this case, The control signal is transmitted to the circulation pump 180 when it is detected that the level of the liquid stored in the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5) in the level measuring sensor 141 exceeds the reference level So that the circulation pump 180 can be driven.

이에 따라, 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체는 항상 일정 수위를 넘지 못하게 되고, 결국 기체 배출부(140)에서는 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체가 배출되는 것을 방지하면서, 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 기체의 배출은 중단 없이 계속 진행될 수 있게 된다.Accordingly, the liquid stored in the separation chamber 142 (see Figs. 4 and 5) does not always exceed a certain level, and eventually the liquid discharged from the gas discharge portion 140 The discharge of the gas stored in the separation chamber 142 (see Figs. 4 and 5) can be continued without interruption while preventing the discharge of the gas.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소 분리 장치를 도시한 도면이다.10 is a view showing a hydrogen separation apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 기체 배출부(140), 보다 상세하게는 기체 배출부(140)의 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체를 기액 분리부(120)의 액체 배출관(125)에 주입되도록 본 발명의 실시예를 구성할 수 있다.10, the liquid stored in the gas discharge unit 140, more specifically, the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5) of the gas discharge unit 140, 125 of the present invention.

즉, 주입 배관(182)은 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)와 액체 배출관(125) 사이를 연결하고, 주입 배관(182)에는 순환 펌프(180)가 설치되도록 구성할 수 있다.That is, the injection pipe 182 may be configured to connect the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5) and the liquid discharge pipe 125, and the circulation pump 180 may be installed in the injection pipe 182.

이 때, 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 설치된 수위 측정 센서(141)를 이용하여, 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체의 수위가 기준을 초과하는 경우, 순환 펌프(180)를 구동시킬 수 있다.At this time, when the level of the liquid stored in the separation chamber 142 (see Figs. 4 and 5) exceeds the reference level by using the level measuring sensor 141 provided in the separation chamber 142 (see Figs. 4 and 5) , The circulation pump 180 can be driven.

이에 따라, 순환 펌프(180)가 작동하여, 분리 챔버(142, 도 4 및 도 5 참조)에 저장된 액체를 주입 배관(182)을 통하여 액체 배출관(125)으로 주입할 수 있다.Accordingly, the circulation pump 180 operates to inject the liquid stored in the separation chamber 142 (see FIGS. 4 and 5) into the liquid discharge pipe 125 through the injection pipe 182.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 분리 장치(100)는, 사이클론(126)이 구비된 복수 개의 기액 분리부(120)를 통하여, 복수 개의 전기 분해 설비(14)에서 생산된 전해 살균액으로부터 수소 가스를 포함한 기체 성분을 효과적으로 분리시킬 수 있다.As described above, the hydrogen separation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of gas-liquid separators 120 provided with a cyclone 126, The gas component including the hydrogen gas can be effectively separated from the liquid.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 기액 분리부(120)에서 분리된 기체를 하나의 기체 배출부(140)에서 함께 수집하고, 기체 배출부(140)에서 수집된 기체에서 한번 더 액체를 분리함으로써, 기액 분리 효과를 높일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the gases separated from the plurality of gas-liquid separating units 120 are collectively collected at one gas discharging unit 140, and once again collected from the gas collected at the gas discharging unit 140 By separating the liquid, the gas-liquid separation effect can be enhanced.

또한, 기액 분리부(120)와 기체 배출부(140)를 별도로 배치함으로써, 선박 내 밸러스트수 처리 시스템 설치의 공간 활용성을 높일 수 있으며, 수소 가스 배출에 따른 안전성을 고려하여 장치를 배치할 수 있다.By separately arranging the gas-liquid separating unit 120 and the gas discharging unit 140, the space utilization of the installation of the in-ship ballast water treatment system can be enhanced, and the apparatus can be disposed in consideration of the safety due to the discharge of hydrogen gas have.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기체 배출부(140)에는 부력을 이용하여 기체 배출관(144)을 개폐하는 개폐 부재(130)가 설치됨으로써, 수소 가스를 보다 효과적으로 분리시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the gas discharge unit 140 is provided with the opening / closing member 130 that opens and closes the gas discharge pipe 144 by using buoyancy, thereby more effectively separating the hydrogen gas.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 밸러스트수 처리 시스템 11 밸러스트 펌프
12 밸러스트 배관 13 필터
14 전기 분해 설비 15 분기 배관
18 밸러스트 탱크 100 수소 분리 장치
120 기액 분리부 121 전해 살균액 공급관
122 메인 챔버 123 기체 수집 챔버
124 액체 수집 챔버 125 액체 배출관
126 사이클론 127 투입구
128 기체 배출구 129 액체 배출구
130 개폐 부재 132 패킹 부재
136 오목부 137 제 1 가이드 부재
140 기체 배출부 141 수위 측정 센서
142 분리 챔버 144 기체 배출관
145 연통홀 146 볼록부
150 가이드 관 155 배출홀
157 제 2 가이드 부재 160 연결 배관부
162 수집 배관 164 체크 밸브
170 공기 공급부 172 블로워
174 공기 공급관 180 순환 펌프
182 주입 배관 184 순환 배관10 Ballast water treatment system 11 Ballast pump
12 Ballast piping 13 Filter
14 Electrolysis plant 15 branch piping
18 Ballast tank 100 Hydrogen separator
120 gas-liquid separation unit 121 electrolytic sterilization liquid supply pipe
122 main chamber 123 gas collection chamber
124 liquid collection chamber 125 liquid discharge tube
126 cyclone 127 inlet
128 gas outlet 129 liquid outlet
130 opening / closing member 132 packing member
136 concave portion 137 first guide member
140 Gas discharge unit 141 Level sensor
142 separation chamber 144 gas discharge pipe
145 communication hole 146 convex portion
150 guide tube 155 discharge hole
157 second guide member 160 connection pipe portion
162 Collecting piping 164 Check valve
170 air supply 172 blower
174 Air supply line 180 Circulation pump
182 Injection piping 184 Circulation piping

Claims

A hydrogen separation device for separating hydrogen gas from an electrolytic sterilizing solution produced in an electrolysis facility provided in a ballast water treatment system,
A gas-liquid separator for separating the liquid and the gas from the electrolytic sterilizing solution supplied from the electrolytic apparatus; And
And a gas discharger for collecting the gas separated by the gas-liquid separator and removing the remaining liquid component from the collected gas and discharging the liquid component to the outside,
The gas discharger includes:
A separator chamber connected to the gas-liquid separator and storing gas separated from the gas-liquid separator;
A gas discharge pipe connected to an upper portion of the separation chamber to discharge the gas stored in the separation chamber to the outside in a state in which the liquid component is removed;
An opening / closing member having buoyancy and formed to close the gas discharge pipe when the level of the liquid component stored in the separation chamber becomes high; And
And a circulation pump circulating the liquid component stored in the separation chamber to the gas-liquid separator,
A water level sensor is installed in the separation chamber,
Wherein the circulation pump is controlled in operation in accordance with the level measured by the level measuring sensor.

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The method according to claim 1,
The gas discharger includes:
The separation chamber and the gas discharge pipe communicate with each other through a communication hole formed on the upper side of the separation chamber,
And the opening and closing member is formed so as to be capable of opening and closing the communication hole.

The method of claim 3,
The gas discharger includes:
And a guide pipe formed in an inner space of the separation chamber so as to communicate with the gas discharge pipe through the communication hole,
The open /
The guide tube being supported so as to be able to move up and down inside the guide tube,
And is configured to close said communication hole when it ascends.

5. The method of claim 4,
Wherein the guide pipe is formed at a lower portion of the gas discharge pipe and extends in the vertical direction,
And an exhaust hole communicating with an inner space of the separation chamber is formed outside the guide pipe.

6. The method of claim 5,
And a packing member is provided on an upper side of the opening / closing member that closes the communication hole.

6. The method of claim 5,
Wherein the communication hole is formed in a convex portion convex downward,
And a concave portion corresponding to the convex portion is formed on an upper side of the opening / closing member that closes the communication hole.

6. The method of claim 5,
A first guide member is formed on an outer side of the opening and closing member in a vertical direction,
And a second guide member is formed on an inner side of the guide tube in a vertical direction so as to correspond to the first guide member.

The method according to claim 1,
And one side of the gas discharge pipe is connected to an air supply pipe for supplying air through a blower.

The method according to claim 1,
The gas-liquid separator comprises a plurality of gas-
Further comprising: a connection pipe portion connecting the plurality of gas-liquid separating portions and the gas discharging portion to each other.

11. The method of claim 10,
The gas-
A main chamber to which the electrolytic sterilizing liquid is supplied;
A cyclone disposed inside the main chamber and separating liquid and gas from the electrolytic sterilizing liquid by using a centrifugal force;
A gas collection chamber disposed above the main chamber and through which gas separated through the cyclone is collected; And
And a liquid collection chamber disposed below the main chamber and through which liquid separated through the cyclone is collected.

12. The method of claim 11,
The connecting pipe portion,
A collection pipe connecting the gas collection chamber and the separation chamber; And
And a check valve installed in the collection pipe to prevent backflow.

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The method according to claim 1,
Wherein the gas-liquid separator and the gas discharge unit are disposed apart from each other.

A ballast pipe for supplying seawater outside the ship to the ballast tank inside the ship;
A plurality of electrolytic apparatuses for producing an electrolytic sterilizing liquid by using seawater flowing through the ballast piping; And
And a hydrogen separator according to any one of claims 1 to 13, wherein the separator separates the gas and the liquid from the electrolytic sterilizing solution produced in the plurality of electrolysis facilities,
And the liquid separated from the hydrogen separation device is discharged to the ballast piping.