KR200400229Y1 - 수소 산소 혼합가스 발생기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 청정에너지인 물을 원료로 전기분해를 통해 수소 산소 혼합 가스를 발생시켜주는 발생기에 관한 것이다.

수소 산소 혼합가스 발생기 내부에 부착되어 있는 물 주입구에 물을 자동으로 제어할 수 있는 자동펌프 제어기를 장착하여 필요로 하는 물량만큼을 전해 조 내부에 자동공급하게 된다.

자동으로 주입된 물은 특수 제조된 전해 조 내에서 전해액과 함께 전기분해를 시켜주게 되고 이때 발생하는 수소가스와 산소가스는 2 대 1 비율로 혼합된 가스를 발생 시키게 된다.

전해 조의 구조를 살펴 보게 되면 셀 프레임은 열 전도가 좋은 니켈을 도금하고, 표면에 주름 모양의 면을 만들어 줌으로써 전기분해시 뛰어난 효율로 수소, 산소 혼합가스 발생량을 증가시킨다.

또, 물을 전기 분해시켜 주는 셀 프레임과 셀 프레임 안쪽과 외부에 열에 강하고 변질성이 없는 MC나일론을 설치하고, 하우징을 연결하여 전해조 하단부에 드레인 포집기 를 설치하여 간편하게 드레인 을 할 수 있도록 고안하였다.

또, 물과 전해액의 누수방지를 위해 기존의 가스 켓 대신 오 링을 사용한 것이 특징이다.

Description

수소 산소 혼합가스 발생기{hydrogen oxygen mixing gas generator}

본 고안은 수소 산소 혼합가스 발생기(1)를 본격적인 상용화하는데 있어서, 물을 자동 제어할 수 있는 자동 펌프 제어기(3)를 물 주입구에 장착시켜, 수소 산소 혼합가스의 원료인 물을 필요로 하는 량을 자동으로 조절해 투입시켜 주게 된다.

또, 전해 조에 있어서는 셀 프레임(11)을 특수 제작 함으로써 수소 산소 혼합 가스 발생량을 극대화 하였고, 찌꺼기를 배출할 수 있는 드레인 포집기(25)를 장착하여 물과 전해액의 드레인 을 손쉽게 할 수 있도록 고안하였으며, 누수 방지용 오 링(29)을 부착하고 셀 프레임 고정용 장치(31)를 이용하여 고정시켜 주었기 때문에 수소 산소 혼합가스 발생기(1)의 영구성과 효율성을 극대화한 것이다.

보통 종래의 수소 산소 혼합가스 발생기를 보면 물 주입구에 밸브나 파이프 형식의 관을 통해 수동으로 물을 투입하게 된다. 이로 인해 본격적인 수소 산소 혼합가스 발생기의 상용화 하는데 있어서 많은 불편함이 있었고, 물이 필요로 하는 량 만큼 자동으로 투입되어 주는 시스템이 보완되어야 하는 실정이다.

또 수소 산소 혼합가스를 발생시키기 위해서는 반드시 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등 전해질을 함유한 전해액을 물과 함께 전기분해를 해야 하는데 이를 위해서는 반드시 수소산소 혼합가스 발생기 내에는 전해 조를 구비하고 있어야 한다.

종래의 전해 조의 구조는 양극과 음극이 각각 양쪽으로 전극 판을 통해 위치하게 되며, 전극 판 사이에는 얇은 쌍 극(bipolar) 전극 판이 위치하는 구조인데, 이를 셀 프레임(11)이라 한다.

종래의 셀 프레임을 살펴 보면 평면 모양의 셀 프레임을 구비하고 있으며, 이러한 평면 모양 구조보다는 주름 형 셀 프레임(11) 다시 말해 굴절 롤 표면을 만들어 주었을때, 더욱더 전기분해가 왕성하게 일어나며, 수소 산소 혼합가스 또한 발생량이 극대화된다는 것을 실험 결과 알 수가 있었다.

또, 종래에 수소 산소 혼합가스 발생기 전해 조에는 가스 켓 을 통해 누수를 방지하였고, 고정용 고무를 통해 셀 프레임(11)을 고정시켰다.

가스 켓 이나 고정용 고무의 경우 전해액에 치명적인 카본성분을 내포하고 있고, 이로 인해 전해액의 교환시기를 단 축 시키기도 한다. 이러한 현상은 전해액이 흘러가는 셀 프레임(11)에도 치명적인 영향을 주어 수명을 단 축 시키는데 절대적인 영향을 끼친다.

아울러 전해조 제작시 고정용 고무를 셀 프레임(11)에 일일이 맞추어 작업을 해야하기 때문에 제작이 번거로울 뿐만 아니라 제작 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.

종래의 전해 조는 드레인관(35)의 구멍이 작아 완전한 드레인이 불가능하며, 이로 인해 이물질 등의 영향을 받아 배수가 원활하지 못하게 된다. 이를 해결하기 위해 번거러운 작업이 필요하고, 전해액 교환시 전해액이 바닥에 남아 있어 완전한 드레인이 될 수가 없었다.

따라서, 본 고안의 상기한 결점들을 해결하기 위하여 안출한 것이다.

종래의 밸브나 파이프를 통해 물을 수동으로 투입하는 방법을 해결하고자 물을 자동 제어 할 수 있는 자동 펌프 제어기(3)를 물 주입구(5)에 장착시켜, 수소 산소 혼합가스의 원료인 물을 필요로 하는 량을 자동으로 조절해 투입시켜 주게 된다.

그리고 종래의 평면이던 셀 프레임(11)은 전열이 우수한 니켈을 도금하고 주름 모양의 표면을 만들어 주었을 때, 전기분해량이 더욱더 활발하다는 것이 실험을 통해 확인 할수가 있었다. 이로 인해 물과 전해액을 전기분해시 발생 되는 수소 산소 혼합가스 발생량을 더욱 효율적으로 발생시켜주게 된다.

또, 셀 프레임(11)에 전해액 흐름 구멍(13)을 만들어 주고, 셀 프레임(11) 안쪽과 외부에 열에 강하고 변질이 없는 MC나일론(21)을 구비하여, 하우징(19)과 연결해 전해조(9) 하단부에 드레인 포집기(25)를 설치하여 각각 연결하였다.

이로 인해 찌꺼기나 바닥에 남아 있는 전해액까지도 완벽하게 드레인을 할 수가 있게 되었다.

플레이트(15)와 MC나이론(21) 사이에 전해액의 누수를 방지하기 위해 오 링(29)을 주입시켜 줌으로써, 종래의 가스 켓 보다 누수방지가 훨씬 더 띄어나며, 셀 프레임(11)의 고정하는 장치를 고정용 고무에서 볼트와 너트로 고정(31) 하므로써 작업이 훨씬 더 쉬워졌다.

아울러 가스 켓 이나 고정용 고무에서 발생하는 카본성분은 오 링(29)이나 볼트나 너트(31)에서는 발생하지 않아 전해액 및 셀 프레임(11)의 수명을 연장 시킬수가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 수소 산소 혼합가스 발생기(1)에 물 주입구(5)를 통해 물을 주입시키게 된다. 이때, 물이 주입되는 것은 자동 펌프 제어기(3)를 통해서 발생기(1)에서 필요로 하는 물의 량만큼 자동으로 주입이 되게 된다.

주입된 물은 물 연결관(7)을 통해 전해조(9)로 주입된다.

전해 조(9)에서 니켈을 도금한 주름모양의 셀 프레임(11)을 통해 전기분해 하여 수소 산소 혼합가스가 발생 되게 된다.

전해 조(9) 내부에는 전해액이 흘러 갈 수 있도록 형성된 플레이트(15)가 구비되어 졌고, 셀 프레임(11)에 수소 산소 혼합가스 및 전해액의 흐름 구멍(13)을 만들어 주었다. 셀 프레임(11) 안쪽과 외 측에 MC 나일론(21)을 장착하여, 하우징(19)과 연결하고 전해조(9) 하단부에 드레인 포집기(25)가 각각 설치되어 지게 된다.

상기 전해액 드레인 포집기(25) 와 하우징(19)에 드레인관(35)이 연결 구성되었다.

드레인관(35)은 하우징(19) 최하단에 연결되어 지며, 각각의 하우징(19)에 전부 설치하고, 드레인관(35)은 하우징(19)내의 전해액 흐름 부(17)와 연결되어 드레징 포집기(25)로 연통하게 된다.

하우징(19)은 내화학성 및 내열성이 뛰어난 재질인 폴리프로필렌 등의 재질로 구성된다.

전해액 누수를 막아주기 위해 MC나일론(21)과 플레이트(15) 사이에 오 링(29)을 부착시키며, 셀 프레임(11)은 전해액 흐름 용 구멍(13)이 만들어지고, 플레이트(15)에 고정용 장치(31)를 이용해 고정시켜 준다.

전해 조(9) 내에서 발생하는 산소 수소 혼합가스는 가스 포집기(33) 내에 보관되어 지며, 전해 조(9)의 하우징(19) 내의 전해액은 드레인시 드레인관(35)을 통해 전해액 드레인 포집기(25)로 드레인 시키게 된다.

이때, 드레인관(35)이 각각의 하우징(19) 최하단에 설치되어져 있으며 하우징(19) 내에 전해액 잔여량을 남기지 않고 드레인을 할 수가 있다.

전해액 누수방지와 전해조의 수명 연장을 위해 오 링(29)을 부착하게 되며, 오 링(29)은 전기분해시 발생 되는 열에 직접적인 영향을 받지 않게 되어 전해조(9)를 보호하게 된다.

본 고안은 수소 산소 혼합가스 발생기(1)에 있어서 자동 펌프 제어기(3)를 통해 자동으로 물을 주입하고 조절하므로 써 편리성이 부각되었고, 전해 조(1)의 효율성 및 경제성에 있어서 뛰어난 효과를 가져다 줄 수있다.

본 고안은 수소 산소 혼합가스 발생기(1)에서 자동펌프 제어기(3)를 구비하고, 전해조(9)에 주름 형 셀 프레임(11)을 적용하였으며, 전해 조(9)의 취약한 부분을 보완하였다.

이로 인해 수소 산소 혼합가스 발생기(1)를 사용하는데 있어서 번거러움이 없어지고 많은 편리를 도모하게 되었다. 또, 효율성 면에서도 종래의 발생기와 비교 했을때 훨씬더 효율적이라 할 수 있을 것이다.

본 고안은 보일러와 열풍기 및 소각로, 열분해로 및 고열을 필요로 하는 모든 곳에 사용할 수 있으므로 경제적으로나 환경적으로 효율적인 에너지 일뿐만 아니라 가장 효율적으로 산업에 이바지할 수 있는 수소시대를 열어가는 유용한 고안이 될 것이다.

도 1은 본 고안의 전체 구성도를 나타낸 예시도 이다.

도 2는 본 고안의 자동펌프 제어기 및 전해조의 구성도이다.

도 3은 본 고안의 주름 형 셀 프레임의 사시도 이다.

도 4는 본 고안의 전해조 외부의 평면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 전해조 의 종단면도이다.

도 6은 본 고안의 전해조 분해 사시도 이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 발생기 19: 하 우 징

3: 자동펌프제어기 21: MC 나이론

5: 물주입구 23: 커 버

7: 물 연결관 25: 드레인 포집기

9: 전 해 조 27: 연 결 관

11: 주름 형 셀 프레임 29: 오 링

13: 전해액 흐름용 구멍 31: 셀 프레임 고정 장치

15: 플레이트 33: 가스 포집기

17: 전해액 흐름부 35: 드레인 관

37: 압력수위 감지봉

Claims (5)

1. 물을 자동 제어할 수 있는 자동 펌프 제어기(3)를 물 주입구(5)에 장착시켜, 수소 산소 혼합가스의 원료인 물을 필요로 하는 량만큼 자동으로 조절해 투입시켜 주는 수소 산소 혼합가스 발생기(1).
2. 전해 조 셀 프레임(11)에 전열이 뛰어난 니켈을 도금하고 기존의 평평한 주름 모양을 형성하게 하여 전기분해시 수소 산소 혼합가스 발생량을 더욱더 효율적으로 발생시키는 수소 산소 혼합 발생기(1).
3. 전해 조(9) 내에 찌꺼기를 배출할 수 있는 드레인 포집기(25)를 장착하여 전해액의 원활한 드레인이 이루어 지게 하는 수소 산소 혼합가스 발생기(1).
4. 전해 조(9)에 종래의 가스 켓 대신 오 링(29)을 사용하여, 누수를 방지하고 전해 조의 영구성을 높인 수소 산소 혼합가스 발생기(1).
5. 전해 조에 셀 프레임(11) 고정을 위해 사용한 고정용 고무 대신 셀 프레임 고정 장치(31)를 활용한 수소 산소 혼합가스 발생기(1).