KR20010092669A

KR20010092669A - 산ㆍ수 가스 발생장치

Info

Publication number: KR20010092669A
Application number: KR1020010006744A
Authority: KR
Inventors: 백광성; 이승호
Original assignee: 백광성; 이승호
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2001-10-26
Also published as: KR100424006B1

Abstract

본 발명은 증류수탱크에 저류되어 있는 증류수를 제2 전자밸브를 통해서 받음과 동시에, 전해조탱크내에 저류되어 있는 전해액을 전자밸브를 통해 받아서 전기변환유닛으로부터 +전극 및 -전극에 인가되는 고전압에 의해 전해조내에서 전기분해하여 산ㆍ수소 가스를 발생하고, 상기 전해조내에서 발생된 산ㆍ수소 가스를 산ㆍ수소 가스 수집실에서 수집하여 저장탱크에 배출하고, 상기 저장탱크에서 배출되는 산ㆍ수 가스에 함유되어 있는 수분을 드라이어에 의해 필터링하여 응축/건조기에서 응축시킴과 동시에 건조시켜서 역화방지기에 출력시키고, 상기 전해조내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 전해액을 냉각순환부에서 냉각시키도록 구성되어 있다.

따라서, 본 발명은 구조가 간단하고, 구조가 간단하기 때문에 제조코스트를 다운시킬 수 있을 뿐만 아니라, 불량률을 저감시켜서 제조 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 일정한 품질로 대량생산할 수 있다.

Description

산ㆍ수 가스 발생장치{AN OXYHYDROGEN GAS GENERATOR}

본 발명은 산수 가스를 고효율로 대량 생산할 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 산ㆍ수 가스 발생장치에 적용되는 전해조로서는 한국 실용신안등록공고 공고번호 제1998-117445호(공고일 ; 1998년 4월 23일) 및 일본국 공개특허 특개평 8-260177호(공개일 ; 1996년 10월 8일)에 제안되어 있다.

이들 중에서 특히 한국 실용신안등록공고 공고번호 제1998-117445호에 개시되어 있는 전해조는 도 1에 도시한 바와 같이 스테이볼트(4)에 스페이서(2)를 끼워서 O-링(3)을 상기 스페이서(2) 내주연면(2b)에 끼우고, 그 양면에 전극판(1)을 밀착시키는 순서를 반복하여 일정한 길이가 되도록 여러 개를 연결한 다음, 너트(5)로 체결되어 있다.

상기 금속판제의 전극판(1)을 직사각형으로 형성하여 정사각형 방향 네 곳을 설정하여 네 개의 볼트구멍(1a)을 형성하고, 상기 볼트구멍(1a)이 천공된 중심 상측과 하측에는 가스 유통장공(1b)과 전해액 유통장공(1c)을 형성하고, 상기 스페이서(2)는 합성수지재로 형성하되, 원형 가스켓모양으로 형성하여 그 바깥쪽 사방에 전극판(1)의 볼트구멍(1a)과 일치되는 볼트 하우징구멍(2a)을 형성하고, O-링(3)은 고무재로 원형으로 형성한다.

한편, 상기 전극판(1)과 스페이서(2) 양측에 설치되는 전해조 마감판(6)을 정사각형으로 형성하되, 그 네 곳 모서리에 볼트구멍(6a)을 천공하는 동시에, 수평되는 중심 양쪽에 전류연결볼트(6d)를 형성하고, 또 중심되는 상하 양쪽에는 관통구멍을 형성하여 가스 연결니플(6c)과 전해액 연결니플(6d)을 위 아래에 각각 용접하여 전해조(B) 내에 전해액이 충전되고 생성된 가스가 배출되도록 구성되어 있다.

이때 전극판(1)과 스페이서(2)는 그 내주연면(2b)에 O-링(3)을 삽입하고 스테이볼트(4)로 수직 연결하고 그 내부에 일정한 공간의 전해액 충전실(7)이 형성되어 있다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 전해조 구조는 다수매의 전극판(1)과 스페이서(2)를 교호로 반복해서 결합시킴과 동시에, 상기 전극판(1)과 스페이서(2)에 의해 형성되는 전해액 충전실(7)내에 충진되어 있는 전해액이 누설되지 않도록 상기 각 스페이서(2)의 내주연면(2b)에 O-링(3)이 삽입되어 있으나, 다수매의전극판(1)과 스페이서(2)를 교호로 반복해서 결합시키므로 구조가 복잡하고, 상기 전극판(1)과 스페이서(2) 사이에서 전해액이 누설되어 불량률이 증가하여 제조 수율이 떨어질 뿐만 아니라, 일정한 품질을 대량생산할 수 없고, 또한 구조가 복잡하고 조립공수가 많이 소요되어 제조 원가를 저감시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 여러 가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 제조코스트를 다운시킬 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 불량률을 저감시켜서 제조 수율을 향상시킬 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일정한 품질을 대량생산할 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물을 저장하는 물탱크로부터 제1 전자밸브를 통해 물을 받아서 증류수를 제조하는 증류수 제조유닛과, 상기 증류수 제조유닛에서 제조된 증류수를 저류하는 증류수탱크를 구비한 산ㆍ수 가스 발생장치에 있어서, 상기 증류수탱크로부터 제2 전자밸브를 통해서 증류수를 받음과 동시에, 전해조탱크내에 저류되어 있는 전해액을 전자밸브를 통해 받아서 전기변환유닛으로부터 +전극 및 -전극에 인가되는 고전압에 의해 전기분해하여 산ㆍ수 가스를 발생하는 전해조와, 상기 전해조내에서 발생된 산ㆍ수 가스를 수집하는 산ㆍ수 가스 수집실과, 상기 산ㆍ수 가스 수집실에 수집된 산ㆍ수 가스를 저류하는 저장탱크와, 상기 저장탱크에서 배출되는 산ㆍ수 가스에 함유되어 있는 수분을 필터링하는 드라이어와, 상기 드라이어를 통해서 배출되는 산ㆍ수 가스의 배출압력을 설정하는 압력스위치와, 상기 드라이어를 통해서 배출되는 산ㆍ수 가스의 배출압력을 표시하는 압력게이지와, 상기 드라이어에서 배출되는 산ㆍ수 가스를 제1 수동밸브를 통해 받아서 응축시킴과 동시에 건조시켜서 제2 수동밸브를 통해 역화방지기에 출력시키는 응축/건조기와, 상기 전해조내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 전해액을 냉각시키는 냉각순환부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 공랭식 산수 가스 발생기의 전해조 구조를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 분해사시도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전해조가 장착되는 산ㆍ수 가스 발생장치의 블록도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 개략적으로 분해해서 도시한 분해사시도,

도 5는 도 4의 화살표Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 종단면도,

도 6은 도 5의 A부분을 확대해서 도시한 단면도,

도 7은 도 4의 화살표Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 종단면도,

도 8은 도 4의 요부를 확대해서 도시한 일부사시도,

도9는 음극단자와 양극단자의 수용홈측에서 본 도면,

도 10은 산ㆍ수 가스 발생량을 증가시키기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 전해조를 병렬로 다수개를 연결한 상태를 도시한 결합도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:물탱크 102:제1 전자밸브

104:증류수 제조유닛 106:증류수탱크

108:제2 전자밸브 110:전해조탱크

112:제3 전자밸브 114:전기변환유닛

120:전해조 121:외부하우징

121a:방열핀 121b:결합구멍

121e:받침대 122:내부하우징

122a:좌측벽부 122b:우측벽부

122c:바닥면 123:음극단자

123a:수용홈 123b:전극단자

124:양극단자 124a:수용홈

124b:전극단자 125:음극판

126:양극판 127:절연지지대

127a:수용홈 129:좌측덮개

132:전기분해실 129a:증류수 공급포트

129b:전해액 공급포트 129c:드레인포트

129d:결합구멍 129e:방열핀

129f:산ㆍ수가스 배출포트 132:전기분해실

130:우측덮개 130a:증류수 공급포트

130b:전해액 배출포트 130c:드레인포트

130e:방열핀 130f:산ㆍ수가스 배출포트

136:스테이볼트 138:산ㆍ수 가스 수집실

150:저장탱크 152:드라이어

154:압력스위치 156:압력게이지

158:제1 수동밸브 160:응축/건조기

162:제2 수동밸브 164:역화방지기

166:밸브 168:버너

170:냉각순환부 172:제4 전자밸브

174:순환펌프 176:냉각기

182:플로터 184:전해액 순도검출센서

186:온도검출센서 187:드레인밸브

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 산ㆍ수 가스 발생장치에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전해조가 장착되는 산ㆍ수 가스 발생장치의 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 산ㆍ수 가스 발생장치는 물을 저장하는 물탱크(100)로부터 제1 전자밸브(102)를 통해 물을 받아서 증류수를 제조하는 증류수 제조유닛(104)과, 상기 증류수 제조유닛(104)에서 제조된 증류수를 저류하는 증류수탱크(106)와, 상기 증류수탱크(106)로부터 제2 전자밸브(108)를 통해서 증류수를 받음과 동시에, 전해조탱크(110)내에 저류되어 있는 전해액을 제3 전자밸브(112)를 통해 받아서 전기변환유닛(114)으로부터 +전극 및 -전극에 인가되는 고전압에 의해 전기분해하여 산ㆍ수 가스를 발생하는 전해조(120)와, 상기 전해조(120)내에서 발생된 산ㆍ수 가스를 수집하는 산ㆍ수 가스 수집실(138)과, 상기 산ㆍ수 가스 수집실(138)에 수집된 산ㆍ수 가스를 저류하는 저장탱크(150)와, 상기 저장탱크(150)에서 배출되는 산ㆍ수 가스에 함유되어 있는 수분을 필터링하는 드라이어(152)와, 상기 드라이어(152)를 통해서 배출되는 산ㆍ수 가스의 배출압력을 설정하는 압력스위치(154)와, 상기 드라이어(152)를 통해서 배출되는 산ㆍ수 가스의 배출압력을 표시하는 압력게이지(156)와, 상기 드라이어(152)에서 배출되는 산ㆍ수 가스를 제1 수동밸브(158)를 통해 받아서 응축시킴과 동시에 건조시켜서 제2 수동밸브(162)를 통해 역화방지기(164)에 출력시키는 응축/건조기(160)와, 상기 전해조(120)내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 전해액을 냉각시키는 냉각순환부(170)를 구비하고 있다.

상기 전해조(120)에는 증류수와 전해액의 수위를 검출하는 플로터(182)와, 전해액의 순도(산도)를 검출하는 전해액 순도검출센서(184)와, 온도를 검출하는 온도검출센서(186)가 설치되어 있다.상기 냉각순환부(170)는 상기 온도검출센서(186)에 의해 검출한 전해조(120)내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 상기 온도검출센서(186)에 연동되어 개방되는 제4 전자밸브(172)와, 상기 제4 전자밸브(172)의 개방시에 전해액을 순환시키도록 구동되는 순환펌프(174)와, 상기 순환펌프(174)의 구동에 따라 도입되는 전해액을 냉각시켜서 전해조(120)에 배출하는 냉각기(176)로 구성되어 있다.

상기 냉각순환부(170)는 상기 온도검출센서(186)에 의해 검출한 전해조(120)내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 상기 온도검출센서(186)에 연동되어 개방되는 제4 전자밸브(172)와, 상기 제4 전자밸브(172)의 개방시에 전해액을 순환시키도록 구동되는 순환펌프(174)와, 상기 순환펌프(174)의 구동에 따라 도입되는 전해액을 냉각시켜서 전해조(120)에 배출하는 냉각기(176)로 구성되어 있다.

도 3에 있어서, 미설명 부호 166은 밸브이고, 168은 산소가스, 수소가스를 연소시키는 버너이고, 187은 전해조(120)내의 전해액의 산도가 일정레벨 이상으로 상승하였을 경우, 전해액을 외부로 배출하는 드레인밸브이다.

다음에, 본 발명의 일실시예에 의한 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 개략적으로 분해해서 도시한 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 화살표Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 종단면도이고, 도 6은 도 5의 A부분을 확대해서 도시한 단면도이고, 도 7은 도 4의 화살표Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 종단면도이고, 도 8은 도 4의 요부를 확대해서 도시한 일부사시도이고, 도9는 음극단자와 양극단자의 수용홈측에서 본 도면이다.

도 4 내지 도 9에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조(120)는 하부에 받침대(121e)를 구비하며 전기분해시에 발생되는 열을 발산시키도록 길이방향을 따라 다수개 평행하게 배설된 방열핀(121a) 및 다수개의 결합구멍(121b)이 길이방향을 따라 형성된 알루미늄제의 외부하우징(121)과, 양측부 및 상부가 개구되며 스텐레스제로 이루어지고 상기 외부하우징(121)내에 배설되는 내부하우징(122)과, 상기 내부하우징(122)의 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 각각 길이발향을 따라 같은 높이로 평행하게 설치되는 음극 및 양극단자(123,124)와, 상기 내부하우징(122)내에 충진된 증류수를 전기분해하여 산ㆍ수 가스로 전기분해되도록 상기 음극 및 양극단자(123,124)에 각각 병렬로 형성된 다수개의 수용홈(123a,124a)내에 교호로 감입되는 음극판(125) 및 양극판(126)과, 상기 내부하우징(122)의 바닥면(122c) 중앙부에 길이방향을 따라 좌ㆍ우측벽부에 대해 각각 평행하게 설치되며 그 상부면에 일정간격을 두고 형성된 수용홈(127a)내에 삽입되는 상기 음극판(125) 및 양극판(126)을 바닥면(122c)에 대해 일정 간격을 두고 지지하는 절연지지대(127)와, 상기 외부하우징(121)의 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 길이방향을 따라 형성된 오목부내에 바닥면(122c)에 대해 평행하게 배설되어 상기 증류수의 전기분해에 따라 발생되는 산ㆍ수 가스를 산ㆍ수 가스수집실(138)내로 수집하도록 다수의 관통공(124a)이 형성된 구획판(124)과, 상기 외부하우징(121)의 좌ㆍ우 개구부를 기밀하게 밀폐시키는 좌ㆍ우측 덮개(129,130)로 구성되어 있다.

상기 음극단자(123)에는 상기 음극판(125) 및 양극판(126)을 지지하는 수용홈(123a)이 길이방향을 따라 다수개 형성되어 있고, 상기 수용홈(123a)중에서 홀수번째의 내에는 수용홈(123a)에는 음극판(125)을 음극에 접속시키도록 전극단자(123b)가 노출되어 있고, 상기 양극단자(124)에는 상기 음극판(125) 및 양극판(126)을 지지하는 수용홈(124a)이 길이방향을 따라 다수개 형성되어 있고, 상기 수용홈(124a)중에서 홀수번째의 수용홈(124a)에는 양극판(126)을 음양에 접속시키도록 전극단자(124b)가 노출되어 있다.

상기 좌ㆍ우측 덮개(129,130)에는 내부하우징(123)에 의해 형성되는 전기분해실(132)내에 증류수탱크(106)에서 배출되는 증류수를 받아서 공급하는 증류수 공급포트(129a,130a)와, 상기 전기분해실(132)내에 전해액을 공급하는 전해액 공급포트(129b)(우측 덮개(130)에서는 전해액 배출포트(130b)에 해당함)와, 상기 전기분해실(132)내의 전해액이 일정 이상의 산도일 경우에 전해액을 드레인밸브(187)를 통해서 외부로 배출하는 드레인포트(129c)와, 상기 외부하우징(121)의 길이방향을 따라 형성된 다수개의 결합구멍(121b)에 대향해서 형성된 스테이볼트(136)삽입용 결합구멍(129d)과, 전기분해시에 발생되는 열을 외부로 방사하도록 방열핀(129e,130e)과, 상기 산ㆍ수 가스수집실(138)내에 수집된 산ㆍ수 가스를 저장탱크(150)로 배출하는 산ㆍ수 가스 배출포트(129f,130f)가 설치되어 있다.

다음에, 본 발명에서 적용하는 전해조(120)의 조립방법에 대하여 개략적으로 설명한다.

먼저, 내부하우징(123)의 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 각각 설치되어 있는 음ㆍ양극단자(123,124)의 수용홈(123a,124a) 및 바닥면(122c)에 설치되어 있는 절연부재(127)의 수용홈(127a)내에 끼우면, 음극판(125) 및 양극판(126)이 평행하게 설치되며, 이와 같이 음극판(125) 및 양극판(126)을 각각 교호로 끼운다.

이와 같이 내부하우징(122)내에 음ㆍ양극단자(123,124) 및 절연부재(127)를 평행하게 일정한 간격을 두고 배설한 상태에서 상기 내부하우징(122)을 외부하우징(121)내로 밀어 넣은 후, 상기 외부하우징(121)의 상부측, 구체적으로는상기 내부하우징(122)의 바로 위쪽에 구획판(124)을 밀어 넣는다.

다음에, 상기 외부하우징(121)의 양측 개구부에 좌측덮개(129)에 각각 형성된 결합구멍(129d)과 외부하우징(121)에 각각 형성된 결합구멍(121b)을 일치시킴과 동시에, 외부하우징(121)에 각각 형성된 결합구멍(121b)과 우측덮개(130)에 형성된 결합구멍을 일치시킨 상태에서 상기 결합구멍내에 스테이볼트(136)을 각각 끼운후, 상기 스테이볼트(136)의 선단부에 형성된 나사부에 너트(136a)를 나합하여 견고하게 결합시킨다.

이때, 상기 외부하우징(121)의 단면과 좌ㆍ우측덮개(129,130)의 내측면과의 사이에는 시일부재(190)가 끼워져 있으므로, 전해조(120)의 내부와 외부는 완전히 밀폐된다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 산ㆍ수 가스 발생장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

상기 증류수 제조유닛(104)에 물을 저장하는 물탱크(100)로부터 제1 전자밸브(102)를 통해 물이 공급되면, 상기 증류수 제조유닛(104)에서 물을 증류수로 제조하여 증류수탱크(106)에 저장한다. 상기 물탱크(100)내에 저류되어 있는 물은 증류수탱크(106)내에 설치되어 있는 플로터(106a)의 동작에 따라 연동된다.

상기 증류수탱크(106)에 저장되어 있는 증류수는 전해조(120)내의 플로터(182)에 연동되는 제2 전자밸브(108)의 개방에 따라 상기 증류수탱크(106)에서 전해조(120)의 좌측덮개(129)에 설치되어 있는 증류수 공급포트(129a)를 통해서전해조(120)에 공급한다.

이와 동시에, 상기 전해조(120)내에 설치되어 있는 전해액 순도검출센서(184)에 의해 전해액의 산도가 일정레벨 이상이 되면 제3 전자밸브(112)가 개방되어 전해조탱크(110)에서 전해액이 상기 전해조(120)에 공급되며, 전해액이 공급됨에 따라 상기 전해조(120)내의 전해액의 산도가 일정 레벨 이하가 되면 상기 제3 전자밸브(112)가 폐쇄되어 전해액의 공급이 중단된다.

이때, 승압트랜스로서 작용하는 전기변환유닛(114)으로부터 음극용 전원단자(131) 및 양극용 전원단자(132)를 통해서 내부하우징(122)의 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 설치되어 있는 음극단자(123) 및 양극단자(124)에 고전압을 인가하면, 상기 음극단자(123)의 수용홈(123a) 및 양극단자(124)의 수용홈(124a)내에 서로 병렬을 삽입설치된 음극판(125) 및 양극판(126)에 전원이 각각 인가된다.

이때, 상기 음극단자(123)의 수용홈(123a)중에서 홀수번째의 수용홈(123a)내에는 음극판(125)에 음극을 접속시키도록 음극용 전극단자(123b)가 노출되어 있고, 상기 음극단자(123)의 수용홈(123a)중에서 짝수번째의 수용홈(123a)내에는 음극용 전극단자(123b)가 노출되어 있지 않으며, 또한 상기 양극단자(124)의 수용홈(124a)중에서 짝수번째의 수용홈(124a)에는 양극판(126)에 양극을 접속시키도록 양극용 전극단자(124b)가 노출되어 있고, 상기 양극단자(124)의 수용홈(124a)중에서 홀수번째의 수용홈(124a)에는 양극용 전극단자(124b)가 노출되어 있지 않으므로, 상기 음극판(125)에는 음극이 접속되고 상기 양극판(126)에는 양극이 접속된다.

따라서, 상기 전해조(120)내의 음극판(125)과 양극판(126)사이에서 증류수가 전기분해되어 산ㆍ수 가스가 발생한다.

이와 같이 해서 제조(발생)된 산ㆍ수 가스는 외부하우징(121)의 내측 상부에 설치되어 있는 구획판(124)에 형성된 관통공(124a)을 통해서 산ㆍ수 가스 수집실(138)에 수집되며, 상기 산ㆍ수 가스 수집실(138)에 수집된 산ㆍ수 가스는 좌ㆍ우측덮개(129)에 설치되어 있는 산ㆍ수 가스 배출포트(129f)를 통해서 저장탱크(150)로 배출되며, 상기 저장탱크(150)에서 배출되는 산ㆍ수 가스에 함유되어 있는 수분은 드라이어(152)에서 필터링된다.

상기 드라이어(152)에서 제1 수동밸브(158)를 통해서 상기 응축/건조기(160)에 배출되는 산ㆍ수 가스의 압력은 압력게이지(156)에 표시되고, 일정 압력이상의 산ㆍ수 가스를 배출시키기 위하여 압력스위치(154)를 조작하여 배출압력을 설정한다.

상기 응축/건조기(160)에서 배출되는 응축/건조된 산ㆍ수 가스는 제2 수동밸브(162)를 통해 역화방지기(164)에 배출되고, 상기 역화방지기(164)에서 밸브(166)를 통해 버너(168)에 공급해서 연소시킨다.

상기 전해조(120)내에서의 증류수의 전기분해에 따라 전해조(120)내의 온도가 상승되면, 온도검출센서(186)에 의해서 전해조(120)내의 온도를 검출해서 50℃이상이 되면, 상기 온도검출센서(186)에서 출력되는 신호에 의해 냉각순환부(170)의 제4 전자밸브(172)가 개방됨과 동시에, 순환펌프(174)가 구동되면서 상기 전해조(120)내의 전해액이 제4 전자밸브(172) 및 순환펌프(174)를 통해서 냉각기(176)에 공급되고, 상기 냉각기(176)에 공급된 전해액이 여기에서 냉각되어 전해조(120)의 전해액 공급포트(129b)를 통해서 전해조(120)내에 다시 공급한다.

이에 따라 상기 온도검출센서(186)에 의해서 검출한 전해조(120)내의 온도가 0-50℃가 되면 상기 상기 온도검출센서(186)에서는 제4 전자밸브(172)를 개방시키는 신호가 출력되지 않으므로, 상기 제4 전자밸브(172)가 폐색된다.

한편, 전해조(120)내에서 전기분해가 장기간 진행됨에 따라 전해액의 산도가 증가하면, 상기 전해액 검출센서(184)에 의해서 산도를 검출하여 일정 레벨이상이 되면, 드레인밸브(187)를 개방하여 상기 전해조(120)내의 증류수 및 전해액 혼합물을 외부로 배출한 후, 새로운 증류수와 전해액을 상기 전해조(120)에 공급하고 다시 전기분해를 앞에서 설명한 바와 같이 하여 산ㆍ수가스를 제조한다.

상기 설명에 있어서, 증류수탱크(106)에 저류되어 있는 증류수의 양이 일정레벨 이하가 되면 플로터(106a)가 동작하여 제1 전자밸브(102)를 개방시켜서 물탱크(100)에 저류되어 있는 물을 상기 증류수 제조유닛(104)에 공급하여 증류수를 제조하고, 전해조(120)내의 증류수를 플로터(182)에 의해 검출하여 일정 레벨 이하가 되면, 제2 전자밸브(108)를 개방시켜서 증류수를 전해조(120)내에 공급한다.

도 10은 산ㆍ수 가스 발생량을 증가시키기 위하여 본 발명에 적용되는 전해조를 길다란 스테이볼트(136)를 사용하여 병렬로 다수개를 연결한 상태를 도시한 결합도로서, 대용량의 산ㆍ수 가스를 발생할 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 산ㆍ수 가스 발생장치에 의하면,증류수탱크에 저류되어 있는 증류수를 제2 전자밸브를 통해서 받음과 동시에, 전해조탱크내에 저류되어 있는 전해액을 전자밸브를 통해 받아서 전기변환유닛으로부터 +전극 및 -전극에 인가되는 고전압에 의해 전해조내에서 전기분해하여 산ㆍ수 가스를 발생하고, 상기 전해조내에서 발생된 산ㆍ수 가스를 산ㆍ수 가스 수집실에서 수집하여 저장탱크에 배출하고, 상기 저장탱크에서 배출되는 산ㆍ수 가스에 함유되어 있는 수분을 드라이어에 의해 필터링하여 응축/건조기에서 응축시킴과 동시에 건조시켜서 역화방지기에 출력시키고, 상기 전해조내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 전해액을 냉각순환부에서 냉각시키도록 구성되어 있으므로, 구조가 간단하고, 구조가 간단하여 제조코스트를 다운시킬 수 있을 뿐만 아니라, 불량률을 저감시켜서 제조 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 일정한 품질로 대량생산할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

물을 저장하는 물탱크(100)로부터 제1 전자밸브(102)를 통해 물을 받아서 증류수를 제조하는 증류수 제조유닛(104)과, 상기 증류수 제조유닛(104)에서 제조된 증류수를 저류하는 증류수탱크(106)를 구비한 산ㆍ수 가스 발생장치에 있어서,

상기 증류수탱크(106)로부터 제2 전자밸브(108)를 통해서 증류수를 받음과 동시에, 전해조탱크(110)내에 저류되어 있는 전해액을 전자밸브(112)를 통해 받아서 전기변환유닛(114)으로부터 +전극 및 -전극에 인가되는 고전압에 의해 전기분해하여 산ㆍ수 가스를 발생하는 전해조(120)와, 상기 전해조(120)내에서 발생된 산ㆍ수 가스를 수집하는 산ㆍ수 가스 수집실(138)과, 상기 산ㆍ수 가스 수집실(138)에 수집된 산ㆍ수 가스를 저류하는 저장탱크(150)와, 상기 저장탱크(150)에서 배출되는 산ㆍ수 가스에 함유되어 있는 수분을 필터링하는 드라이어(152)와, 상기 드라이어(152)를 통해서 배출되는 산ㆍ수 가스의 배출압력을 설정하는 압력스위치(154)와, 상기 드라이어(152)를 통해서 배출되는 산ㆍ수 가스의 배출압력을 표시하는 압력게이지(156)와, 상기 드라이어(152)에서 배출되는 산ㆍ수 가스를 제1 수동밸브(158)를 통해 받아서 응축시킴과 동시에 건조시켜서 제2 수동밸브(162)를 통해 역화방지기(164)에 출력시키는 응축/건조기(160)와, 상기 전해조(120)내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 전해액을 냉각시키는 냉각순환부(170)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 전해조(120)는 하부에 받침대(121e)를 구비하며 전기분해시에 발생되는 열을 발산시키도록 길이방향을 따라 다수개 평행하게 배설된 방열핀(121a) 및 다수개의 결합구멍(121b)이 길이방향을 따라 형성된 알루미늄제의 외부하우징(121)과, 양측부 및 상부가 개구되며 스텐레스제로 이루어지고 상기 외부하우징(121)내에 배설되는 내부하우징(122)과, 상기 내부하우징(122)의 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 각각 길이방향을 따라 같은 높이로 평행하게 설치되는 음극 및 양극단자(123,124)와, 상기 내부하우징(122)내에 충진된 증류수를 전기분해하여 산소가스와 수소가수로 전기분해되도록 상기 음극 및 양극단자(123,124)에 각각 병렬로 형성된 다수개의 수용홈(123a,124a)내에 교호로 감입되는 음극판(125) 및 양극판(126)과, 상기 내부하우징(122)의 바닥면 중앙부에 길이방향을 따라 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 대해 각각 평행하게 설치되며 그 상부면에 일정간격을 두고 형성된 수용홈(127a)내에 삽입되는 상기 음극판(125) 및 양극판(126)을 바닥면에 대해 일정 간격을 두고 지지하는 절연지지대(127)와, 상기 외부하우징(121)의 좌ㆍ우측벽부(122a,122b)에 길이방향을 따라 형성된 오목부내에 바닥면(122c)에 대해 평행하게 배설되어 상기 증류수의 전기분해에 따라 발생되는 산ㆍ수 가스를 산ㆍ수 가스 수집실(138)내로 수집하도록 다수의 관통공(124a)이 형성된 구획판(124)과, 상기 외부하우징(121)의 좌ㆍ우 개구부를 기밀하게 밀폐시키는 좌ㆍ우측 덮개(129,130)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각순환부(170)는 상기 온도검출센서(186)에 의해 검출한 전해조(120)내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 상기 온도검출센서(186)에 연동되어 개방되는 제4 전자밸브(172)와, 상기 제4 전자밸브(172)의 개방시에 전해액을 순환시키도록 구동되는 순환펌프(174)와, 상기 순환펌프(174)의 구동에 따라 도입되는 전해액을 냉각시켜서 전해조(12)에 배출하는 냉각기(176)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 전해조(120)에는 증류수와 전해액의 수위를 검출하는 플로터(164)와, 전해액의 순도(산도)를 검출하는 전해액 순도검출센서(166)와, 온도를 검출하는 온도검출센서(186)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각순환부(170)는 상기 온도검출센서(186)에 의해 검출한 전해조(120)내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되었을 경우에 상기 온도검출센서(186)에 연동되어 개방되는 제4 전자밸브(172)와, 상기 제4 전자밸브(172)의 개방시에 전해액을 순환시키도록 구동되는 순환펌프(174)와, 상기 순환펌프(174)의 구동에 따라 도입되는 전해액을 냉각시켜서 전해조(12)에 배출하는 냉각기(176)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 음극단자(123)에는 상기 음극판(125) 및 양극판(126)을 지지하는 수용홈(123a)이 길이방향을 따라 다수개 형성되어 있고, 상기수용홈(123a)중에서 홀수번째의 내에는 수용홈(123a)에는 음극판(125)을 음극에 접속시키도록 전극단자(123b)가 노출되어 있고, 상기 양극단자(124)에는 상기 음극판(125) 및 양극판(126)을 지지하는 수용홈(124a)이 길이방향을 따라 다수개 형성되어 있고, 상기 수용홈(124a)중에서 홀수번째의 수용홈(124a)에는 양극판(126)을 음양에 접속시키도록 전극단자(124b)가 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 좌ㆍ우측 덮개(129,130)에는 내부하우징(123)에 의해 형성되는 전기분해실(132)내에 증류수탱크(106)에서 배출되는 증류수를 받아서 공급하는 증류수 공급포트(129a,130a)와, 상기 전기분해실(132)내에 전해액을 공급하는 전해액 공급포트(129b)와, 상기 전기분해실(132)내의 전해액이 일정 이상의 산도일 경우에 전해액을 드레인밸브(187)를 통해서 외부로 배출하는 드레인포트(129c)와, 상기 외부하우징(121)의 길이방향을 따라 형성된 다수개의 결합구멍(121b)에 대향해서 형성된 스테이볼트(136)삽입용 결합구멍(129d)과, 전기분해시에 발생되는 열을 외부로 방사하도록 방열핀(129e,130e)과, 상기 산ㆍ수 가스수집실(138)내에 수집된 산ㆍ수 가스를 저장탱크(150)로 배출하는 산ㆍ수 가스 배출포트(129f,130f)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치.