KR200203926Y1 - Hydration energy generator applicable to plant - Google Patents

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Abstract

본 고안은 플랜트에 적용가능한 브라운가스 발생장치에 관한 것으로서, 구체적으로 (a) 전해조, 불순물제거여과기, 자동급수펌프를 포함하는 에너지발생부와, (b) 정류기와 변압기, 안전밸브, 가스조정기 및 전극교대타이머를 포함하는 전력공급부 또한 (c) 가스건조기, 가스믹서기, 가스분배기를 포함하는 에너지제어부로 구성된 브라운가스 발생장치를 제공하는 것에 관계한다.The present invention relates to a brown gas generator applicable to the plant, and specifically, (a) an energy generating unit including an electrolyzer, an impurity removal filter, an automatic water supply pump, (b) a rectifier, a transformer, a safety valve, a gas regulator, and A power supply unit including an electrode shift timer is also related to providing a brown gas generator comprising (c) an energy control unit including a gas dryer, a gas mixer, and a gas distributor.

Description

플랜트에 적용가능한 브라운가스 발생장치{HYDRATION ENERGY GENERATOR APPLICABLE TO PLANT}Brown gas generator applicable to plant {HYDRATION ENERGY GENERATOR APPLICABLE TO PLANT}

본 고안은 대용량의 브라운가스를 발생할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 전해조에서 발생하는 산소 및 수소의 혼합가스 즉, 브라운가스로부터 불순물을 제거할 수 있는 여과기와, 또한 다량의 가스발생을 유도할 수 있도록 다수개의 직립형원통을 구비한 전해조, 또한 장치의 수명을 연장하기 위해 전해조의 양극(+)/음극(-) 교대를 유도할 수 있는 전극교대타이머 등을 장착한 새로운 형태의 브라운가스 발생장치에 관계한다.The present invention relates to a device capable of generating a large amount of brown gas, and more particularly, a filter capable of removing impurities from a mixed gas of oxygen and hydrogen generated in an electrolytic cell, that is, brown gas, and also generating a large amount of gas. A new type of brown equipped with an electrolytic cell equipped with a plurality of upright cylinders to induce the electrode, and an electrode alternating timer that can induce the positive (+) and the negative (-) alternating of the electrolytic cell to extend the life of the device. It relates to a gas generator.

보일러, 소각로 등의 플랜트에 사용되는 열원으로서는 통상 석탄, 석유, 천연가스 등의 화석연료를 사용하며 연료를 연소시키기 위해 외부에서 공기가 주입된다.As a heat source used in plants such as boilers and incinerators, fossil fuels such as coal, petroleum, and natural gas are generally used, and air is injected from the outside to burn fuel.

그러나, 화석연료는 연소생성물로서 이산화탄소를 발생시키며 그을음, 회분, 기타 불순물이 부산물로 생성되어 공해를 유발한다. 따라서, 물의 전기분해로 얻어진 수소가스 등 대체에너지원에 대한 연구가 활발히 진행중이며 브라운가스도 이러한 대체에너지원의 하나로 고려되고 있다.However, fossil fuels produce carbon dioxide as a combustion product, and soot, ash and other impurities are produced as by-products and cause pollution. Therefore, research on alternative energy sources such as hydrogen gas obtained by electrolysis of water is actively underway, and Brown Gas is also considered as one of such alternative energy sources.

브라운가스는 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로서, 수소와 산소의 함량비가 정확히 2:1인 혼합기체이다. 통상 물을 전기분해하면 음극에서는 수소가 얻어지고 양극에서는 산소가 얻어지는데, 이들 가스를 분리채집하지않고 한꺼번에 포집한 것이 브라운가스이다 (Robert Card, Extraordinary Science, 1990, Oct/Nov/Dec. P17).Brown gas is a gas obtained by electrolysis of water, and is a mixed gas of exactly 2: 1 content ratio of hydrogen and oxygen. When water is electrolyzed, hydrogen is obtained at the cathode and oxygen is obtained at the anode. Brown gas is collected at once without collecting these gases (Robert Card, Extraordinary Science, 1990, Oct / Nov / Dec. P17). .

브라운가스는 일반적인 기체와 달리 연소시 응폭(implosion)현상을 유발하는 독특한 성질을 갖는다. 즉, 연소시 폭발현상(explosion)현상을 나타내지않으며 오히려 불꽃이 내부로 모여들면서 초점을 형성하고 주변을 진공화한다. 그결과, 브라운가스를 연소시키면 융점이 가장 높다는 텅스텐(융점: 3,410℃, 비점: 5,660℃)도 승화시킬 수 있을 정도의 초고온을 얻을 수 있다 (Yull Brown, Extraordinary Science 1993, Jul/Aug/Sep. pp19-28; Yull Brown US 4,014,777; Yull Brown US4,081,656). 또한 열선이 외부로 방출되지않아 복사열로 인한 에너지손실이 없으므로 우수한 에너지효율을 가지며 그 자체에 산소를 포함하고 있으므로 연소시 별도의 산소공급이 불필요하다. 또한, 연소생성물로서 물(H2O)만을 생성하므로 공해오염문제가 없다.Brown gas, unlike ordinary gases, has a unique property that causes an impingement phenomenon during combustion. In other words, it does not exhibit an explosion phenomenon during combustion, but rather a flame gathers inside to form a focal point and vacuum the surroundings. As a result, the combustion of Brown gas yields an ultra-high temperature enough to sublimate tungsten (melting point: 3,410 ° C, boiling point: 5,660 ° C), which has the highest melting point (Yull Brown, Extraordinary Science 1993, Jul / Aug / Sep. pp 19-28; Yull Brown US 4,014,777; Yull Brown US 4,081,656). In addition, since there is no energy loss due to radiant heat since the heating wire is not emitted to the outside, it has excellent energy efficiency and contains oxygen in itself, so that no separate oxygen supply is required during combustion. In addition, since only water (H 2 O) is produced as a combustion product, there is no pollution problem.

현재 공지된 Dr. Yull Brown이론에 근거하면 물의 전기분해장치인 평면구조형 전해조 극관(electrode tube)을 이용한 브라운가스(수소:산소의 함량비=2:1) 생성장치는 아직 실용화되지 못하였다. 그 이유는 생성가스속에 전해액성분과 수분이 충분히 여과되지않은 상태로 존재하기 때문이며 더 큰 이유는 대용량의 가스를 발생시키지 못했기 때문이다. 본 출원인은 이러한 문제점을 개선하기 위하여 새로운 형태의 브라운가스 발생장치를 고안하였다.Dr. currently known Based on the Yull Brown theory, a brown gas (hydrogen: oxygen content ratio = 2: 1) generator using a planar electrolytic electrode tube, which is a water electrolysis device, has not been put to practical use. The reason is that the electrolyte component and moisture are present in the product gas without being sufficiently filtered, and the larger reason is that a large amount of gas cannot be generated. Applicant has devised a new type of brown gas generator to improve this problem.

통상적으로 물을 전기분해하면 수소 및 산소가스가 발생한다. 전기분해 혹은 전해란 전해질용액이나 융해전해질 등의 이온전도체에 전류를 통과시켜 화학변화를 일으키는 것을 말한다.Typically, the electrolysis of water generates hydrogen and oxygen gas. Electrolysis or electrolysis refers to chemical change by passing an electric current through an ion conductor such as an electrolyte solution or a fusion electrolyte.

이러한 전해반응은 전기에너지를 가함으로써 보통 화학반응에서는 일어날 수 없는 자유에너지가 증가하는 반응까지도 일으킬 수 있는 특징이 있다. 일반적으로 전해반응기는 이온전도체중에 한쌍의 전극을 삽입하고 그의 양말단을 적당한 전원에 연결한 형태이다. 이온전도체상의 내부에서는 전류가 이온의 이동이 따라 운반되나 전극과 용액과의 계면에서는 전극반응의 진행에 따라 전하가 이동한다. 양극면에서는 금속의 용해, 산소발생 등의 산화반응이 일어나고 음극면에서는 금속의 석출 및 수소발생 등의 환원반응이 진행한다. (이화학사전 p983, 신일출판, 1980년)These electrolytic reactions are characterized by the addition of electrical energy, which can lead to reactions in which free energy increases which cannot normally occur in chemical reactions. In general, an electrolytic reactor is a type in which a pair of electrodes are inserted into an ion conductor and its sock end is connected to a suitable power source. Inside the ion conductor, current is carried along with the movement of ions, but at the interface between the electrode and the solution, charge moves as the electrode reaction proceeds. Oxidation reactions such as metal dissolution and oxygen generation occur at the anode side, and reduction reactions such as metal precipitation and hydrogen generation proceed at the cathode side. (Physical Dictionary p983, Shinil Publishing, 1980)

상술한 바와 같이 기존의 전기분해장치는 생성된 가스속에 전해액과 수분이 불순물로 잔류하는 문제점이 있고 또한 대량의 가스발생이 불가능하다는 단점이 있어 아직 실용화되지 못하고 있다.As described above, the conventional electrolysis device has a problem in that electrolyte and moisture remain as impurities in the generated gas, and a large amount of gas cannot be generated.

앞서 말한 공지기술의 문제점을 해결하기 위해 본 고안은 전력공급부와 에너지발생부 및 에너지제어부로 구성된 브라운가스 발생장치를 제안하였다. 구체적으로 각 구성부에 대해 설명하면 다음과 같다.In order to solve the above problems of the known technology, the present invention proposed a Brown gas generator composed of a power supply unit, an energy generating unit, and an energy control unit. Specifically, each component will be described as follows.

도 1은 플랜트에 적용가능한 대용량 브라운가스 발생장치의 외관을 보여주는 개략도.1 is a schematic view showing the appearance of a large-capacity brown gas generator applicable to the plant.

도 2는 전해조의 구조를 보여주는 전체도 및 부품분해도.2 is an overall view and an exploded view showing the structure of the electrolytic cell.

도 3은 발생장치의 공정배치와 흐름을 보여주는 개략적인 공정흐름도.Figure 3 is a schematic process flow diagram showing the process arrangement and flow of the generator.

도 4는 본 고안에 이용되는 전극교대타이머의 회로를 간략히 보여주는 도면.4 is a view briefly showing a circuit of an electrode shift timer used in the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 브라운가스 발생장치를 제안하였으며 이 장치를 구성하는 각 주요부분에 대해 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.In order to achieve the above object, the present invention has proposed a Brown gas generator and will be described as follows with reference to the drawings for each major part constituting the device.

도 1은 본 고안의 브라운가스 발생장치의 외관을 도시하며 도 3은 이 장치의 내부구성 즉, 에너지발생부, 전력공급부 및 에너지제어부를 개략적으로 도시한다. 각 부호에 해당하는 구성요소의 명칭 및 그 기능은 하기의 표 1 및 각 도면에 표시된 바와 같다.Figure 1 shows the appearance of the Brown gas generator of the present invention, Figure 3 schematically shows the internal structure of the device, that is, the energy generator, the power supply and the energy control unit. The names of the components corresponding to each reference and their functions are as shown in Table 1 below and the respective figures.

먼저, 에너지발생부는 전해조(4), 불순물제거여과기(19) 및 급수펌프(20)를 포함한다.First, the energy generation unit includes an electrolytic cell 4, an impurity removal filter 19 and a feed water pump 20.

상기 전해조의 각 구성요소는 도 2에서 보는 바와 같으며, 구체적으로, 외통(320) 내부에 다수개의 내통(320a-320e)이 절연체로 된 상하 고정판(310a, 310b)에 연결고정되고, 내통의 중심부에 위치한 중심봉(330) 역시 상기 직립형원통(320a-320e)과 마찬가지의 방식으로 상기 상하 고정판(310a, 310b)에 고정되어있다. 이때, 내통(320a-320e)은 전극으로 기능하는 것이며, 바람직하게는 연강판표면에 무전해방법으로 니켈도금시켜 제작하고, 원통, 사각원통 또는 다각원통 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 내통은 도 2에 도시된 바와 같이 직립형원통(320a-320e)으로 제작되며, 외통도 도 2에 도시된 바와 같이 원통형상으로 제작된 최외각원통 본체(320)가 보다 적합하다.Each component of the electrolytic cell is as shown in Figure 2, specifically, a plurality of inner cylinders (320a-320e) inside the outer cylinder 320 is fixed to the upper and lower fixing plates (310a, 310b) made of an insulator, the inner cylinder The central rod 330 located at the center is also fixed to the upper and lower fixing plates 310a and 310b in the same manner as the upright cylinders 320a to 320e. At this time, the inner cylinder (320a-320e) is to function as an electrode, preferably produced by nickel plating on the surface of the mild steel plate by an electroless method, it may have a variety of shapes, such as cylinder, square cylinder or polygonal cylinder. Preferably, the inner cylinder is made of upright cylinders 320a-320e as shown in FIG. 2, and the outer cylinder is more suitable for the outermost cylinder body 320 made of a cylindrical shape as shown in FIG. 2.

상기 전해조에 물 및 전해질, 바람직하게는 수산화칼륨(KOH)을 혼합하여 제조한 비중1.25의 전해액을 충진한다. 중심봉(330), 직립형원통(320a-320e)들 및 최외각원통 본체(320)는 상기 절연재질의 상하 고정판(310a, 310b)에 연결되어 있어 서로 절연상태이나 각 구성부재 사이에는 전해액이 충진되어 있으므로 중심봉(330)과 최외각 원통(320)에 전류를 인가하면 상기의 직립형 원통(320a-320e)은 교대로 양극(+)과 음극(-)으로 설정된다. 예를 들어 직립원통 (320a∼320e) 안쪽 면은 양극, 바깥쪽 면은 음극이 설정된다. 이때, 전극교대타이머(350)를 이용하여 일정한 시간간격으로 인가전압의 극성을 바꾸어주면 각 직립형 원통은 반대극성의 전극특성을 띄게된다.The electrolyte is filled with an electrolyte having a specific gravity of 1.25 prepared by mixing water and an electrolyte, preferably potassium hydroxide (KOH). The center rod 330, the upright cylinders 320a-320e, and the outermost cylinder body 320 are connected to the upper and lower fixing plates 310a and 310b of the insulating material, so that the electrolyte is filled between each other or between components. Therefore, when a current is applied to the center rod 330 and the outermost cylinder 320, the upright cylinders 320a-320e are alternately set to the positive electrode (+) and the negative electrode (-). For example, the inner surface of the upright cylinders 320a to 320e is a positive electrode, and the outer surface thereof is a negative electrode. At this time, if the polarity of the applied voltage is changed at regular time intervals using the electrode shift timer 350, each upright cylinder has the opposite polarity electrode characteristics.

위와 같이 다수의 직립형원통에 교대유도전류가 발생하므로써 다수개의 양극과 음극전원이 동시에 가동되므로 결국 단시간내에 다량의 산소와 수소가 생성되어 브라운가스를 발생한다.As a result of alternating induction current in a number of upright cylinders as described above, a large number of positive and negative power sources are operated at the same time, so that a large amount of oxygen and hydrogen are generated in a short time to generate brown gas.

또한 전기분해반응시 양극(+)인 니켈도금철판에서만 산화가 일어나기 때문에, 본 고안에서는 전극교대타이머로 인가전압의 극성을 일정시간 간격으로 바꾸어주면 양극이었던 직립형원통 안쪽면은 음극으로 전환시킬 수 있어 직립형원통(320a-320e) 및 중심봉(330)의 수명이 2배로 연장된다.In addition, since the oxidation occurs only in the nickel plated steel plate, which is the positive electrode (+) during the electrolysis reaction, in the present invention, if the polarity of the applied voltage is changed at regular intervals with an electrode alternating timer, the inside of the upright cylinder, which is the positive electrode, can be converted into the negative electrode. The lifespans of the upright cylinders 320a-320e and the central rod 330 are doubled.

한편, 전기분해시 발생하는 산소가 금속과 반응하여 산화부식을 일으켜 가스공급파이프를 막는 현상을 방지하기 위해 전해조(4)에 공급되는 물에 금속성 불순물이 포함되지 않도록 불순물제거여과기(19)를 상기 전해조(4)내에 부착하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in order to prevent a phenomenon in which oxygen generated during electrolysis reacts with the metal and causes oxidation corrosion to block the gas supply pipe, the impurity removal filter 19 may be configured such that the metallic impurities are not included in the water supplied to the electrolytic cell 4. It is preferable to attach in the electrolytic cell 4.

또한, 상기의 여과기(19)는 전해조(4)내에서 발생되는 여러가지 불순물을 여과하여 가스공급파이프가 막히는 것을 방지하고 또한 전해조내의 전해액을 수거하여 전해질인 수산화칼륨(KOH)을 90% 이상 재생시킬 수 있다.In addition, the filter 19 filters various impurities generated in the electrolytic cell 4 to prevent the gas supply pipe from clogging and collects the electrolyte solution in the electrolytic cell to regenerate 90% or more of potassium hydroxide (KOH) as an electrolyte. Can be.

이밖에도 상기의 에너지발생부는 전해조(4)에 자동으로 물을 공급할 급수펌프(20)를 포함한다.In addition, the energy generating unit includes a feed water pump 20 to automatically supply water to the electrolytic cell (4).

도 3에서, 전력공급부(Power Supply System)는 전원(1), 회로차단기(16), 변압기(2)와 DC정류기(3)를 포함하며 다음과 같은 다양한 기능을 갖는다.In FIG. 3, the power supply system includes a power supply 1, a circuit breaker 16, a transformer 2, and a DC rectifier 3 and has various functions as follows.

첫째, 교류전원을 적정전력으로 만들어 안정된 직류전원이 발생장치에 공급되도록 해준다. 즉, 상기의 전력은 전력공급부를 구성하는 요부 중 하나인 회로차단기(16)를 거쳐 변압기(2)를 거쳐 DC정류기(3)를 통과하고 다시 전류제어기를 거친 뒤 발생장치에 공급된다.First, make the AC power at proper power so that stable DC power can be supplied to the generator. That is, the electric power is supplied to the generator after passing through the DC rectifier 3 through the transformer 2, through the circuit breaker 16, which is one of the main components of the power supply, and then again through the current controller.

둘째, 전해조(4)의 내부압력이 일정압력 이상 예를 들어, 3kgf/cm2가 되면 전해조(4)에 연결된 전원을 차단시키고 전해조(4)의 내부압력이 일정압력 이하 예를 들어, 2kgf/cm2로 떨어지면 다시 전원을 공급한다.Second, when the internal pressure of the electrolytic cell 4 is above a certain pressure, for example, 3 kgf / cm 2 , the power supply connected to the electrolytic cell 4 is cut off, and the internal pressure of the electrolytic cell 4 is below a certain pressure, for example, 2 kgf / When it falls to cm 2 , supply power again.

셋째, 전류를 단속하거나 전류량을 증감시켜 브라운가스 발생장치의 압력 점검센서, 전해조의 수위조절센서, 온도측정스위치, 냉각팬, 가스압력조정기, 배출압력계기 등을 제어한다. 그 밖에도, 전해조(4)의 내부압력을 조절하기 위한 안전밸브(5)와 가스조정기(8), 또한 도 2에서 도시한 전극교대타이머(350)가 상기 전력공급부를 구성하는 요소들이다.Third, by controlling the current or increasing the amount of current, it controls the pressure check sensor of the Brown gas generator, the level control sensor of the electrolyzer, the temperature measuring switch, the cooling fan, the gas pressure regulator and the discharge pressure gauge. In addition, the safety valve 5 and the gas regulator 8 for adjusting the internal pressure of the electrolytic cell 4, and the electrode shift timer 350 shown in FIG. 2 are elements constituting the power supply.

<표 1>TABLE 1

도 1에 도시된 발생장치 외부패널에 부착된 각 구성요소의 명칭 및 기능Name and function of each component attached to the outer panel of the generator shown in FIG.

부호sign 명 칭Name 기 능function 101101 전해조의 마개(cell plug)Cell plug 전해액주입시 개방함Open when electrolyte is injected 102102 안전밸브(safety relief v/v)Safety relief v / v 기기내 압력이 3.15kgf/cm2가 되면 작동하여 가스를 외부로 방출함Operates when the pressure in the device reaches 3.15kgf / cm 2 to release gas to the outside 103103 기포조 마개(v/b plug)Bubble tank stopper (v / b plug) 기포조에 물을 주입시 개방함Open when water is injected into the bubble bath 104104 주압력계(main pressure gauge)Main pressure gauge 기기내 발생가스의 압력을 표시(1bar = 1.02kgf/cm2, 1psi = 0.07kgf/cm2)Display pressure of generated gas in the device (1bar = 1.02kgf / cm 2 , 1psi = 0.07kgf / cm 2 ) 105105 조정압력계(regulated p.gauge)Regulated pressure gauge (regulated p.gauge) 외부로 배출되는 가스의 압력을 표시Display the pressure of gas discharged to the outside 106106 가스배출연결구(output nipple)Output nipple 역화방지기나 소형vapour bottle을 사용할때 혹은 호스연결시 이곳에 연결함Connect here when using a flashback arrestor or small vapor bottle or when connecting a hose 107107 압력조정기(gas control regulator)Gas control regulator 가스배출량 및 사용압력 조절Gas discharge amount and operating pressure 108108 주전원스위치(main power switch)Main power switch 전원공급스위치Power supply switch 109109 전해조 수위지시램프(cell level indicator lamp)Cell level indicator lamp 전해조내 수위를 표시함Indicates the level in the electrolytic cell 110110 기포조 수위지시램프(v/b level indicator lamp)Bubble tank level indicator lamp (v / b level indicator lamp) 기포조내 수위를 표시함Indicates the level in the bubble tank 111111 전해조 과열램프(cell high temp. lamp)Cell high temp.lamp 전해조온도가 설정온도(90℃)보다 높아지면 램프에 불이 들어오고 동시에 가스생산을 중단시키는 전해조 보호장치Electrolyzer protection device that turns on lamp and stops gas production when electrolyzer temperature is higher than set temperature (90 ℃) 112112 변압기 과열램프(t/f high temp. lamp)Transformer overheat lamp (t / f high temp.lamp) 변압기온도가 설정온도(110℃)보다 높아지면 램프에 불이 들어오고 동시에 가스생산을 중단시키는 변압기 보호장치Transformer protection device that turns on the lamp and stops gas production when the transformer temperature rises above the set temperature (110 ℃) 113113 압력초과램프(p. high lamp)P. high lamp 기기내 가스압력이 설정압력(2.45kgf/cm2) 보다 높아지면 램프에 불이 들어오고 동시에 가스생산이 중단된다.If the gas pressure in the instrument rises above the set pressure (2.45 kgf / cm 2 ), the lamp will light and gas production will be interrupted. 114114 주전원램프(power on lamp)Power on lamp 기기에 전원이 연결되었음을 나타내는 램프Lamp indicating that the device has power 115115 과전류 보호용퓨즈(fuse)Fuse for overcurrent protection 과전류가 흐르면 필라멘트가 녹아 전류를 차단시킨다.When overcurrent flows, the filament melts and blocks the current. 116116 시동스위치(start switch)Start switch 가스생산 시작스위치Gas Production Start Switch 117117 기포조 배출밸브(v/b drain valve)Bubble tank drain valve 기포조의 물이나 침전물을 배출할 때 사용Used to drain bubble tank water or sediment 118118 전해조 배출밸브(cell drain valve)Cell drain valve 전해조의 전해액이나 침전물을 배출할 때 사용Used to drain the electrolyte or sediment in the electrolytic cell 119119 급수장치 램프(auto-fill sys. lamp)Water supply lamp (auto-fill sys.lamp) 급수펌프의 동작여부 표시Indication of operation of feed water pump 120120 급수용밸브(auto-fill sys. inner v/v)Water supply valve (auto-fill sys.inner v / v) 급수펌프에 직수연결 라인밸브Directly connected line valve to feed water pump 121121 운전램프(pilot lamp)Pilot lamp 가스생산공정 작동시 점등Lit when gas production process is in operation

본 고안에 따른 전극교대타이머(350)는 일정시간 간격으로 인가전압의 극성을 바꾸어 양극이었던 직립형원통을 음극으로 전환시키기 위한 것이므로, 그 종류를 특별히 한정하지 않으며 일반적인 타이머회로의 원리에 따른 시판제품을 이용한다. 본 고안에 이용되는 일반적인 전극교대타이머의 회로를 도 4에서 간략히 나타내었다. 타이머 작동에 의해 전해조(4)내의 중심봉(330)과 최외각원통(320) 및 직립형원통(320a-320e)의 수명이 2배로 연장될 수 있다.The electrode shift timer 350 according to the present invention is for converting an upright cylinder which was a positive electrode to a negative electrode by changing the polarity of an applied voltage at regular intervals, and does not specifically limit its type, and is a commercially available product according to the principle of a general timer circuit. I use it. A circuit of a general electrode shift timer used in the present invention is briefly shown in FIG. By the timer operation, the lifespan of the center rod 330, the outermost cylinder 320, and the upright cylinders 320a-320e in the electrolytic cell 4 can be doubled.

한편, 본 고안의 브라운가스 발생장치에 있어서 또다른 구성부인 에너지제어부(energy control system)는 가스건조기, 가스믹서기, 가스분배기 등을 포함하며 다음과 같이 구성된다.On the other hand, the energy control system (energy control system) which is another component in the Brown gas generator of the present invention includes a gas dryer, a gas mixer, a gas distributor and the like.

전해조(4) 상부의 가스압력이 일정한 값(3kgf/cm2) 이상이 될 경우 안전밸브(5)를 통해 가스가 방출되도록 조절하고 전해조(4) 외측에 수위감지기와 온도감지기를 부착했다.When the gas pressure in the upper part of the electrolyzer 4 is above a certain value (3kgf / cm 2 ), the gas is controlled to be released through the safety valve 5, and a water level sensor and a temperature sensor are attached to the outside of the electrolyzer 4.

또한 전해조(4)에서 생성된 브라운가스에 포함된 수증기 및 수산화칼륨 등을 여과분리시키는 가스여과기인 디미스터(6)를 연결한다. 계속해서, 브라운가스의 분출압력을 일정한 값, 바람직하게는 2kgf/cm2으로 유지시켜주면서 가스사용시 역화(flash back)현상이 일어날 경우 그 불꽃을 차단시켜줄 역화방지통(7)을 연결하고, 또한 분출되는 가스량을 조절할 가스조정기(8)를 부착하였다.In addition, the demister 6, which is a gas filter for filtering and separating water vapor and potassium hydroxide contained in the brown gas generated in the electrolytic cell 4, is connected. Subsequently, while maintaining the blowing pressure of the brown gas at a constant value, preferably 2kgf / cm 2 , and connected to the flashback prevention container (7) that will block the flame in case of flash back phenomenon when using the gas, and The gas regulator 8 which controls the quantity of gas which blows off was attached.

그 밖에도, 생성된 브라운가스를 잘 혼합하여 안정화시켜 브라운가스의 순도와 품질을 향상시키기 위한 가스믹서기(12)와 또한 안전한 작업을 위한 가스체크밸브(13)를 추가로 장착한다. 최종처리된 가스는 팁(15)을 통해 공급된다.In addition, a gas mixer 12 for further mixing and stabilizing the generated brown gas to improve the purity and quality of the brown gas and a gas check valve 13 for safe operation are further installed. The finished gas is supplied through the tip 15.

또다른 바람직한 구현으로서, 다수대의 브라운가스 발생장치를 연결하여 플랜트에 필요한 대량의 에너지를 일시에 공급하고 가스취합기를 이용하여 역화방지층을 경유, 가스분배기(14)를 통과시킨 뒤 다수개의 팁(15)을 통해 공급할 수도 있다.In another preferred embodiment, a plurality of Brown gas generators are connected to supply a large amount of energy required for the plant at once, and the gas collector 14 is passed through a gas distributor 14 through a flashback prevention layer using a gas collector, and then a plurality of tips (15). Can also be supplied via

본 고안이 에너지제어부는 에너지발생부에서 생성된 브라운가스에 섞여있는 습기를 제거하여 고순도의 브라운가스를 생성하기 위해 건조기(11)를 포함하기도 한다.The energy control unit of the present invention may include a dryer 11 to remove the moisture mixed in the brown gas generated in the energy generating unit to generate high purity brown gas.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 브라운가스 발생장치의 구조 및 작동원리를 도 3을 참고하여 설명한다.Hereinafter, the structure and operation principle of the preferred Brown gas generator according to the present invention will be described with reference to FIG.

전원을 켜 가스생산공정을 개시한다. 물과 전해질, 바람직하게는 수산화칼륨을 첨가하여 제조한 전해액을 전해조(4)에 충진하고 전해조에 전류를 공급한다. 중심봉(330)과 최외각원통(320)에 전류를 인가하면 상기의 직립형원통(320a-320e) 양쪽면이 양극(+)과 음극(-)이 교대로 유도된다.The power is turned on to start the gas production process. An electrolytic solution prepared by adding water and an electrolyte, preferably potassium hydroxide, is filled into the electrolytic cell 4 and a current is supplied to the electrolytic cell. When a current is applied to the central rod 330 and the outermost cylinder 320, the positive electrode (+) and the negative electrode (-) are alternately induced on both sides of the upright cylinders 320a-320e.

이에 따라 다수개의 양극 및 음극전원이 동시발생하고 다량의 산소 및 수소의 혼합가스 즉 브라운가스가 생성된다.Accordingly, a plurality of positive and negative power sources are generated at the same time, and a large amount of mixed gas of oxygen and hydrogen, that is, brown gas is generated.

전극교대타이머(350)가 작동하여 일정한 시간간격으로 전극을 교대시킴으로써 양극과 음극이 교대로 유도되어 직립형원통(320a-320e) 및 중심봉의 수명을 2배로 연장시킬 수 있게 된다.The electrode shift timer 350 operates to alternate the electrodes at regular time intervals so that the anode and the cathode are alternately induced to double the lifespan of the upright cylinders 320a-320e and the central rod.

반응후의 전해액은 가동중지한 상태에서 3시간정도 유지시켜 전해액에 포함된 불순물이 침전되도록 한다. 그 뒤 불순물제거여과기(19)에 부착된 전해액 배수밸브(360)를 열어 부패된 불순물을 함유하는 전해액만 수거하고 전해조 수위표시램프(109)을 확인하여 부족량의 전해액을 보충한다.After the reaction, the electrolyte solution is maintained for about 3 hours in the stopped state so that the impurities contained in the electrolyte precipitate. Thereafter, the electrolyte drain valve 360 attached to the impurity removal filter 19 is opened to collect only the electrolyte solution containing the decayed impurities, and check the electrolytic cell level indicator lamp 109 to replenish the insufficient amount of the electrolyte solution.

그밖에도, 공냉식냉각팬(17)을 전원(AC 220V)에 연결하고, 또한 급수펌프(20)(15kgf/cm2) 를 전해조에 연결하여 이 펌프의 수위가 일정한계값, 바람직하게는 3kgf/cm2이하로 낮아질 경우 필요한 양의 물을 자동공급할 수 있게 해준다.In addition, the air-cooled cooling fan 17 is connected to a power source (AC 220V), and the feed water pump 20 (15 kgf / cm 2 ) is connected to an electrolytic cell so that the water level of this pump is a constant threshold value, preferably 3 kgf / When it is lowered below 2 cm, it can automatically supply the required amount of water.

본 고안은 전해조내에 다수의 직립형원통을 설치하여 교대유도전류를 발생하시키며 이에따라 다수개의 양극과 음극전원이 동시발생함으로써 단시간내에 다량의 산소와 수소가 생성되어 브라운가스를 발생할 수 있다.According to the present invention, a plurality of upright cylinders are installed in an electrolytic cell to generate alternating induction current. Accordingly, a large amount of oxygen and hydrogen are generated in a short time by generating a plurality of anode and cathode power sources, thereby generating Brown gas.

또한, 브라운가스 발생장치에 부착된 전극교대타이머가 일정시간, 바람직하게는 6시간 간격으로 중심봉(330)과 직립형원통(320a-320e)에 양극(+)/음극(-)이 교대로 유도되게하여 상기 장치의 양쪽면에서 교대로 산화반응이 일어나도록 함으로써 장치의 수명을 2배로 연장시킬 수 있다.In addition, the electrode shift timer attached to the Brown gas generator is alternately induced to the anode (+) / cathode (-) to the center rod 330 and the upright cylinders (320a-320e) at regular intervals, preferably 6 hours. This allows the life of the device to be doubled by alternating oxidation reactions on both sides of the device.

또한, 불순물제거여과기(19)를 이용하여 전해조(4)내에서 발생한 불순물을 여과하여 가스공급파이프가 막히는 것을 방지하고 또한 전해조내의 전해액을 수거함으로써 90%이상의 이미 사용된 전해액을 90% 이상 재생 및 이용하고 나머지 부족한 양만큼만 전해액을 보충할 수 있으므로 경제적으로도 유리한 장점을 갖는다.In addition, the impurity generated in the electrolytic cell 4 is filtered using an impurity removal filter 19 to prevent the gas supply pipe from clogging, and the electrolytic solution in the electrolytic cell is collected to recover 90% or more of the already used electrolyte solution by 90% or more. It can be used to replenish the electrolyte amount only the remaining insufficient amount has an advantageous economic advantage.

따라서, 본 고안에 따른 브라운가스 발생장치는 종래기술의 문제점을 해결하고 플랜트에 더욱 효율적으로 응용될 수 있다.Therefore, the Brown gas generator according to the present invention can solve the problems of the prior art and can be applied to the plant more efficiently.

Claims (8)

최외각원통(320)의 내부에 탑재된 다수개의 직립형원통(320a-320e)이 상기 원통(320)의 상부 및 하부고정판(310a, 310b)에 연결고정되고 상기 직립형원통의 가장 안쪽 중심부에 중심봉(330)이 구비된 형태의 전해조(4)를 갖춘 에너지발생부를 포함하는 것을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.A plurality of upright cylinders 320a-320e mounted inside the outermost cylinder 320 are fixed to the upper and lower fixing plates 310a, 310b of the cylinder 320, and have a central rod at the innermost center of the upright cylinder. Brown gas generator, characterized in that it comprises an energy generating unit having an electrolyzer (4) of the type provided. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 전해조(4)에 전원을 공급하기 위한 전력공급부와, 또한 전해조(4)에서 발생된 브라운가스를 외부로 이송하기 위한 에너지제어부를 더 포함하는 것을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.Brown gas generator further comprises a power supply for supplying power to the electrolytic cell (4), and also an energy control unit for transferring the brown gas generated in the electrolytic cell (4) to the outside. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, (a) 상기 전해조(4), 불순물제거여과기(19) 및 급수펌프(20)을 포함하는 에너지발생부와,(a) an energy generating unit including the electrolyzer 4, the impurity removal filter 19 and the feed water pump 20, (b) 전해조(4)의 내부압력을 조절하기위한 안전밸브(5), 가스조정기(8) 및 전극교대타이머(350)를 포함하는 전력공급부와, 또한(b) a power supply comprising a safety valve 5, a gas regulator 8 and an electrode shift timer 350 for regulating the internal pressure of the electrolytic cell 4, and (c) 가스건조기(11), 가스믹서기(12) 및 가스분배기(14)를 포함하는 에너지제어부로 구성된 것을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.(c) Brown gas generator, characterized in that consisting of an energy control unit comprising a gas dryer (11), a gas mixer (12) and a gas distributor (14). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 에너지발생부의 불순물제거여과기(19)는 전해조(4) 내에서 발생되는 여러가지 불순물을 여과하여 가스공급파이프가 막히는 것을 방지하고 또한 모듈화된전해조(4) 내의 전해액을 수거하여 전해질인 수산화칼륨(KOH)을 90% 이상 재생시키는 기능으로된 것임을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.The impurity removal filter 19 of the energy generating unit filters various impurities generated in the electrolytic cell 4 to prevent the gas supply pipe from clogging, and also collects the electrolyte solution in the modular electrolytic cell 4 to collect potassium hydroxide (KOH) as an electrolyte. Brown gas generator, characterized in that the function to regenerate more than 90%). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 에너지제어부의 가스건조기(11)는 에너지발생부에서 생성된 브라운가스에 섞여있는 습기를 제거하여 고순도의 브라운가스를 제공하는 것임을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.The gas dryer (11) of the energy control unit is a brown gas generator, characterized in that to provide a high purity brown gas by removing the moisture mixed in the brown gas generated in the energy generator. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 에너지제어부의 가스믹서기(12)는 생성된 브라운가스를 잘 혼합하여 안정화시킴으로써 브라운가스의 질적수준을 향상시키는 것임을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.Gas mixer (12) of the energy control unit Brown gas generator, characterized in that to improve the quality level of brown gas by mixing and stabilize the generated brown gas. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 에너지제어부의 가스분배기(14)는 생성된 브라운가스를 일시에 대량으로 보일러, 소각로, 건조기 등의 응용장치에 공급할 수 있도록 하는 것임을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.The gas distributor 14 of the energy control unit Brown gas generator, characterized in that to provide a large amount of the generated brown gas to the application device, such as a boiler, incinerator, dryer. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 전력공급부의 전극교대타이머(350)는 일정한 시간간격으로 중심봉(330)과 내통(320a-320e)에 양극(+)/음극(-)이 교대로 유도되게하여 이 장치의 양쪽면에서 교대로 산화반응이 일어나도록 함으로써 장치의 수명을 2배로 연장시킬 수 있도록 하는 것임을 특징으로하는 브라운가스 발생장치.The electrode alternating timer 350 of the power supply unit alternately induces positive (+) / cathode (-) to the center rod 330 and the inner cylinders 320a-320e at regular time intervals so as to alternate on both sides of the device. Brown gas generator, characterized in that to extend the life of the device by doubling the oxidation reaction occurs.
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