KR20120032753A - Liquid separation and auto-drain devices - Google Patents

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KR20120032753A KR1020100094260A KR20100094260A KR20120032753A KR 20120032753 A KR20120032753 A KR 20120032753A KR 1020100094260 A KR1020100094260 A KR 1020100094260A KR 20100094260 A KR20100094260 A KR 20100094260A KR 20120032753 A KR20120032753 A KR 20120032753A
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Abstract

PURPOSE: A liquid-gas separation and auto-drain device is provided to prevent the opening of a drain, and to remove noise due to vibrations, by blocking the vibrations due to the flux of float to a two-way valve. CONSTITUTION: A liquid-gas separation and auto-drain device comprises a main body(1), a separation membrane(2), and a switching unit(3). The main body comprises an inlet for reactive gas(11), an exhaust(12), and a drain(13). The separator separates moisture contained in the reaction gas from the inlet for reactive gas inside the main body, and is installed inside the main body by being arranged to upside the inlet. The switching unit comprises a float(33) ascended and descended, a two-way valve(31) selectively opening and closing the top and the bottom of the drain by the float, and a string(32), which connects the float and the two-way valve, easily deformed by external force.

Description

가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치{Liquid separation and Auto-drain devices}Liquid separation and auto-drain devices in domestic fuel cell power generation systems

본 발명은 가정용 연료전지 발전시스템에서 생성된 반응가스에서 수분을 분리하고 분리된 수분을 자동으로 배출하는 드레인 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양방향밸브와 부유물 사이에 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 설치하여 부유물에서 발생하는 진동이 양방향밸브로 전달되는 것을 차단하고, 본체의 내측 상부에 분리유닛을 설치하여 분리막을 통과한 가스에서 수분을 한번 더 걸러낼 수 있는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drain device for separating water from a reaction gas generated in a domestic fuel cell power generation system and automatically discharging the separated water, and more particularly, a connection line easily deformed by an external force between a bidirectional valve and a float. It is installed to block the vibration generated from the float to be transmitted to the bi-directional valve, gas separation of the home fuel cell power generation system that can filter the moisture from the gas passing through the membrane once more by installing a separation unit in the upper part of the main body It relates to an automatic drain device.

연료전지 발전시스템은 수소 가스와 산소를 함유한 공기를 연료로 사용하며, 수소와 산소의 전기화학반응을 유발시킴으로써 전기 에너지와 열을 발생시키는 발전장치이다.A fuel cell power generation system uses air containing hydrogen gas and oxygen as fuel, and generates electric energy and heat by causing an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen.

이러한 연료전지 발전시스템은 개략적으로 다음과 같은 구성을 갖는다. 즉, 연료전지 시스템은 수소와 산소의 전기화학반응이 유발되는 연료전지와, 발전연료로 사용되는 연료를 개질하는 연료처리장치, 연료를 공급하는 연료공급장치, 연료의 수분과 기체를 분리하는 기액분리기 등을 구성으로 한다.This fuel cell power generation system has a configuration as follows schematically. That is, the fuel cell system includes a fuel cell in which an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen is induced, a fuel treatment device for reforming a fuel used as a power generation fuel, a fuel supply device for supplying fuel, and a gas liquid separating fuel water and gas. A separator etc. are comprised.

그리고, 연료전지 발전시스템은 연료전지와 연료처리장치, 공기공급장치, 물 공급장치 사이에 다수의 배관이 연결 설치되며, 이러한 배관들을 통해 개질된 수소가스 또는 공기와 물이 공급되거나 배출된다. 이러한 공급연료는 일반적으로 일정량 이상의 수분이 함유되어 있어서, 연료전지의 반응작용을 저하하는 문제점이 있다.In addition, a plurality of pipes are connected and installed between the fuel cell, the fuel processing device, the air supply device, and the water supply device, and the reformed hydrogen gas or air and water are supplied or discharged through the pipes. These feed fuels generally contain a predetermined amount or more of water, which causes a problem of lowering the reaction action of the fuel cell.

도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 종래의 기액분리기는 본체(1')의 내부에 부유물(33)과 양방향밸브(31') 및 부유물(33)과 양방향밸브(31')를 연결하는 연결바(32')를 구비한 개폐수단(3')이 설치된다.As shown in FIG. 1, in order to solve the above-mentioned problems, the conventional gas-liquid separator is a float 33 and a bidirectional valve 31 ′ and a float 33 and a bidirectional valve 31 ′ inside the main body 1 ′. ) Is provided with opening and closing means (3 ') having a connecting bar (32') for connecting.

그런데, 연결바(32')가 금속의 파이프 형태이기 때문에 부유물(33)이 유동하면 유동에 따른 진동이 그대로 연결바(32')를 통해 양방향밸브(31')에 전해진다. 이에 따라, 양방향밸브(31')가 진동하여 배수통로(13')에 제대로 안착하지 않고, 틀어져서 불안정하게 안착되는 문제가 발생한다. 즉, 양방향밸브(31')가 배수통로(13')에 경사지게 틀어져 안착하면 양방향밸브(31')와 배수통로(13') 사이에 틈새가 발생하여 본체(1')에 수용된 수분이 배수통로(13')를 통해 본체(1') 밖으로 모두 빠져나간다. 따라서, 본체(1')에 수용된 수분이 모두 빠져나가면 유입구(11)를 통해 본체(1')로 유입되는 가스도 배수통로(13')를 통해 빠져나갈 수 있으며, 또한 배수통로(13')의 하부에서 역방향의 압력이 발생하면 본체(1') 내부로 이물질이 유입되는 문제점이 발생한다.However, since the connecting bar 32 'is in the form of a metal pipe, when the float 33 flows, vibrations according to the flow are transmitted to the bidirectional valve 31' through the connecting bar 32 '. As a result, the bidirectional valve 31 'vibrates and is not properly seated in the drain passage 13'. That is, when the bidirectional valve 31 'is inclined to the drain passage 13' and seated therein, a gap is generated between the bidirectional valve 31 'and the drain passage 13' so that the water contained in the main body 1 'is drained. Out of the main body 1 'through 13'. Therefore, when all of the moisture contained in the main body 1 'is released, the gas flowing into the main body 1' through the inlet 11 may also exit through the drain passage 13 ', and also the drain passage 13'. If a pressure in the reverse direction occurs at the bottom of the foreign matter is introduced into the body (1 ') occurs.

또한, 반응가스가 타공판(2')을 통과하더라도 타공판(2')을 통과한 반응가스는 일정량의 수분을 함유하고 있으며, 일정량의 수분을 함유한 반응가스가 배기구(12)를 통해서 그대로 배출되기 때문에, 배출된 반응가스가 연료전지의 발전 성능 및 효율을 저하시키는 문제점이 발생한다.In addition, even if the reaction gas passes through the perforated plate 2 ', the reaction gas passing through the perforated plate 2' contains a certain amount of water, and the reaction gas containing the predetermined amount of water is discharged as it is through the exhaust port 12. Therefore, a problem arises that the discharged reaction gas deteriorates power generation performance and efficiency of the fuel cell.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부유물의 유동에 따른 진동이 양방향밸브로 전해지는 것을 연결줄이 이를 차단하여 배수통로가 열리는 것을 방지하고, 분리막을 통과한 가스로부터 수분을 한번 더 제거하여 가스를 배출함으로써, 연료전지의 발전 성능과 효율을 향상시킬 수 있는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by preventing the connection line from passing the vibration caused by the flow of the float to the bidirectional valve to prevent the opening of the drainage passage, once more moisture from the gas passing through the membrane The purpose of the present invention is to provide a gas-liquid separation and automatic drain device for a domestic fuel cell power generation system that can improve the power generation performance and efficiency of the fuel cell by removing the gas to discharge the gas.

본 발명의 목적은, 중간에 반응가스가 유입되는 유입구와, 상단에 가스가 배출되는 배기구와, 하단에 물이 배출되는 배수통로가 형성된 본체;와, 본체의 내부에서 유입구로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 본체의 하단으로 떨어트리고, 본체의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 본체의 하단으로 떨어지도록, 유입구 위쪽에 배치되어 본체 내부에 설치되는 분리막; 및 본체의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물과, 부유물에 의해 배수통로의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브와, 부유물과 양방향밸브를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 구비한 개폐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 의해 달성된다.An object of the present invention, the inlet for the reaction gas is introduced in the middle, the exhaust port for the gas is discharged at the upper end, the body formed with a drain passage for discharging water at the bottom; and the reaction gas introduced from the inlet from the inside of the main body A separation membrane disposed above the inlet so as to separate the contained moisture and drop it to the lower end of the main body, and the moisture falling from the upper part of the main body soaks and falls to the lower end of the main body; And a two-way valve that selectively opens and closes the upper and lower portions of the drainage passage by floating water, and a floating line that connects the floating material and the two-way valve by external force, but is easily deformed by external force. It is achieved by the gas-liquid separation and automatic drain device of the domestic fuel cell power generation system comprising a;

또한, 배기구와 분리막 사이에 배치되어 본체의 내부를 향하고 아래로 경사져 설치되는 복수의 플레이트를 구비하되, 분리막을 통과한 반응가스에 함유된 수분이 플레이트의 일면에 맺혀서 떨어지도록, 반응가스를 우회시키는 분리수단;을 더 포함할 수 있다.In addition, there is provided a plurality of plates disposed between the exhaust port and the separator to be inclined downward toward the inside of the main body, so that the moisture contained in the reaction gas passing through the separator is formed on one side of the plate to fall off, bypassing the reaction gas Separation means; may further include.

또, 분리수단은, 플레이트를 본체의 내부에 용이하게 설치하기 위해서 본체의 내부에 배기구의 주변을 따라 하향하여 설치되는 가이드패널을 포함하되, 플레이트가 가이드패널의 내측면에 설치될 수 있다.In addition, the separating means includes a guide panel installed downward along the periphery of the exhaust port in the interior of the main body to easily install the plate inside the main body, the plate may be installed on the inner surface of the guide panel.

본 발명은, 부유물의 유동에 따른 진동이 양방향밸브로 전해지는 것을 연결줄이 이를 차단하여 배수통로가 열리는 것을 방지하고, 진동에 따른 소음을 제거하는 효과가 있다. 또한, 분리막이 금속성의 메쉬로 형성되기 때문에, 상부에서 떨어지는 물은 천천히 스며들어 하부로 떨어지고, 분리막의 하부에서는 반응가스에 포함된 수분을 대부분 걸러주는 효과가 있다. 게다가, 분리막을 통과한 반응가스에 극히 적은 양의 수분이 포함되더라도 분리유닛에서 반응가스를 우회시켜 수분을 한번 더 걸러서 반응가스를 배출하기 때문에 연료전지의 발전 성능과 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention, by connecting the vibration is transmitted to the two-way valve according to the flow of the floating water to prevent the opening of the drainage passage, there is an effect of removing the noise caused by the vibration. In addition, since the separator is formed of a metallic mesh, water falling from the upper part slowly penetrates into the lower part, and the lower part of the separator has an effect of filtering out most of the moisture contained in the reaction gas. In addition, even if the reaction gas passed through the separator contains a very small amount of water, the separation unit bypasses the reaction gas and discharges the reaction gas once again, thereby improving the power generation performance and efficiency of the fuel cell. There is.

도 1은 종래의 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation and automatic drain apparatus of a conventional domestic fuel cell power generation system.
2 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation and automatic drain apparatus of a domestic fuel cell power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 and 4 are cross-sectional views showing the operating state of the gas-liquid separation and automatic drain device of the domestic fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation and automatic drain apparatus of a domestic fuel cell power generation system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적은, 중간에 반응가스가 유입되는 유입구(11)와, 상단에 가스가 배출되는 배기구(12)와, 하단에 물이 배출되는 배수통로(13)가 형성된 본체(1);와, 본체(1)의 내부에서 유입구(11)로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 본체(1)의 하단으로 떨어트리고, 본체(1)의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 본체(1)의 하단으로 떨어지도록, 유입구(11) 위쪽에 배치되어 본체(1) 내부에 설치되는 분리막(2); 및 본체(1)의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물(33)과, 부유물(33)에 의해 배수통로(13)의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브(31)와, 부유물(33)과 양방향밸브(31)를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄(32)을 구비한 개폐유닛(3);을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치에 의해 달성된다.An object of the present invention, the main body 1 is formed with an inlet 11 through which the reaction gas flows in the middle, an exhaust port 12 through which gas is discharged at the upper end, and a drain passage 13 through which water is discharged at the lower end; In the interior of the main body 1, the water contained in the reaction gas introduced from the inlet 11 is separated and dropped to the lower end of the main body 1, and the moisture falling from the upper part of the main body 1 soaks in the main body 1 A separation membrane 2 disposed above the inlet 11 and installed inside the main body 1 so as to fall to a lower end of the inlet 11; And a floating object 33 which is lifted and lowered by water collected at the lower end of the main body 1, and a bidirectional valve 31 which selectively opens and closes the upper and lower ends of the drain passage 13 by the floating object 33. Gas-liquid separation and automatic drain of a domestic fuel cell power generation system comprising a; opening and closing unit (3) for connecting the float 33 and the bidirectional valve 31, but having a connecting line 32 that is easily deformed by external force. Achieved by the device.

또한, 배기구(12)와 분리막(2) 사이에 배치되어 본체(1)의 내부를 향하고 아래로 경사져 설치되는 복수의 플레이트(42)를 구비하되, 분리막(2)을 통과한 반응가스에 함유된 수분이 플레이트(42)의 일면에 맺혀서 떨어지도록, 반응가스를 우회시키는 분리수단(4);을 더 포함할 수 있다.In addition, a plurality of plates 42 are disposed between the exhaust port 12 and the separation membrane 2 and installed to be inclined downward toward the inside of the main body 1, and are included in the reaction gas passing through the separation membrane 2. Separation means (4) for bypassing the reaction gas so that water is bound to one side of the plate 42, it may further include.

또, 분리수단(4)은, 플레이트(42)를 본체(1)의 내부에 용이하게 설치하기 위해서 본체(1)의 내부에 배기구(12)의 주변을 따라 하향하여 설치되는 가이드패널(41)을 포함하되, 플레이트(42)가 가이드패널(41)의 내측면에 설치될 수 있다.
In addition, the separating means 4 is a guide panel 41 provided downward along the periphery of the exhaust port 12 inside the main body 1 in order to easily install the plate 42 inside the main body 1. It includes, but the plate 42 may be installed on the inner surface of the guide panel 41.

도 1은 종래의 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation and automatic drain device of a conventional domestic fuel cell power generation system,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation and automatic drain apparatus of a domestic fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention;

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 작동상태를 나타낸 단면도,3 and 4 are cross-sectional views showing the operating state of the gas-liquid separation and automatic drain device of the domestic fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 단면도이다.
5 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation and automatic drain apparatus of a domestic fuel cell power generation system according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치는, 본체(1), 분리막(2) 및 개폐유닛(3)을 포함한다.As shown in FIGS. 2 to 4, the gas-liquid separation and automatic drain apparatus of the domestic fuel cell power generation system according to the embodiment of the present invention includes a main body 1, a separator 2, and an opening / closing unit 3. .

본체(1)는, 대략 원통형의 가스탱크형태로, 외면 중간에 반응가스가 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 상단에 가스가 배출되는 배기구(12)가 형성되며, 하단에 물이 배출되는 배수통로(13)가 설치된다. 여기서, 배수통로(13)는 상부 내부가 깔때기 형태로 형성되고, 중간은 원통형으로 형성되며, 하부 내부의 형상은 상부와 대칭된다. 여기에, 배수통로(13)의 상부에는 양방향밸브(31)와 밀폐성능을 향상되도록 고리형태의 패킹(P)이 설치된다. 이에 따른 설명은 후술한다.The main body 1 has a substantially cylindrical gas tank shape, an inlet 11 through which a reaction gas flows in the middle of the outer surface, an exhaust port 12 through which gas is discharged, and water is discharged at a lower end thereof. The drain passage 13 is installed. Here, the drain passage 13 is formed in the shape of the upper funnel, the middle is formed in a cylindrical shape, the shape of the lower inner is symmetrical with the upper. Here, the upper portion of the drain passage 13 is provided with a ring-shaped packing (P) to improve the sealing performance and the bidirectional valve 31. A description thereof will be described later.

분리막(2)은, 본체(1)의 내부 천장에서 떨어지는 물은 상단에서 하단으로만 천천히 스며들어 통과되고, 하단에서 상단으로는 본체(1) 내부로 유입된 반응가스에서 수분을 거른 가스만 통과하도록, 대략 매쉬형태의 원판형으로 본체(1)의 유입구(11) 위쪽에 배치되어 본체(1)의 내부에 수평이게 설치된다. 여기서, 분리막(2)은 고열의 가스에 의해서 변형되거나 수분에 의해 부식되는 것을 방지하도록 SUS(Stainless Use Steel)재질로 형성된다. 이때, 본체(1)의 유입구(11)에서 맺힌 수분은 본체(1)의 하단으로 떨어져 모이고, 유입구(11)를 통해 유입된 반응가스는 분리막(2)을 통과해서 상부로 이동하는데, 반응가스에 포함된 수분의 대부분은 분리막(2)에서 걸러진다. 이에 따라, 분리막(2)에 수분이 맺혀서 본체(1)의 하단으로 떨어져 모인다.Separation membrane 2, the water falling from the inner ceiling of the main body 1 penetrates slowly only from the upper end to the lower end, and passes only the gas that has filtered water from the reaction gas introduced into the main body 1 from the lower end to the upper end. In order to provide a substantially mesh-shaped disk shape, the inlet port 11 of the main body 1 is disposed horizontally in the main body 1. Here, the separator 2 is formed of SUS (Stainless Use Steel) material to prevent deformation by high-temperature gas or corrosion by moisture. At this time, the moisture formed in the inlet 11 of the main body 1 is separated to the lower end of the main body 1, the reaction gas introduced through the inlet 11 is moved through the separation membrane 2 to the top, the reaction gas Most of the moisture contained in is filtered out of the separator (2). As a result, moisture is formed in the separation membrane 2 and falls to the lower end of the main body 1.

개폐유닛(3)은, 본체(1)의 배수통로(13)를 개폐하는 것으로, 방향밸브, 연결줄(32) 및 부유물(33)을 포함한다.The opening and closing unit 3 opens and closes the drain passage 13 of the main body 1, and includes an directional valve, a connecting line 32, and a float 33.

양방향밸브(31)는, 상부가 깔때기 형상으로 형성되고, 중간은 원통형이며 하부의 형상은 상부와 대칭된다. 즉, 본체(1)의 배수통로(13)에 대응하도록 형성되되, 중간의 원통형은 배수통로(13)의 원통 부분보다 길게 형성된다. 여기에, 양방향밸브(31)의 하부에는 배수통로(13)와 밀폐성능이 향상되도록 고리형태의 패킹(P)이 설치된다. 이에 따라, 양방향밸브(31)가 내려간 상태에서는 배수통로(13)의 상부에 끼워진 패킹(P)과 양방향밸브(31)의 상부가 밀착되어 배수통로(13)의 상부가 차단되고, 양방향밸브(31)가 상승하면 배수통로(13)와 양방향밸브(31) 사이에 틈새가 생겨서 본체(1)의 하단에 모인 수분이 배수통로(13)를 통해 빠져나간다. 그리고, 양방향밸브(31)가 상부로 이동하면 양방향밸브(31)의 하부에 끼워진 패킹(P)과 배수통로(13)가 밀착되어 배수통로(13)의 하부가 차단된다. 이는, 배수통로(13)의 하부에서 역으로 압력이 작용하면 양방향밸브(31)가 상부로 이동하면서 배수통로(13)의 하부를 차단하여 본체(1)의 내부로 역류하는 것을 방지하기 위해서다.The bidirectional valve 31 has an upper portion formed in a funnel shape, the middle portion is cylindrical, and the shape of the lower portion is symmetrical with the upper portion. That is, it is formed to correspond to the drain passage 13 of the main body 1, the middle cylindrical is formed longer than the cylindrical portion of the drain passage (13). Here, the lower portion of the bidirectional valve 31 is provided with a ring-shaped packing (P) to improve the drainage passage 13 and the sealing performance. Accordingly, in the state in which the bidirectional valve 31 is lowered, the packing P fitted in the upper portion of the drain passage 13 and the upper portion of the bidirectional valve 31 are in close contact with each other to block the upper portion of the drain passage 13, thereby providing a bidirectional valve ( If the 31 rises, a gap is formed between the drain passage 13 and the bidirectional valve 31 so that the moisture collected at the lower end of the main body 1 escapes through the drain passage 13. When the bidirectional valve 31 moves upward, the packing P and the drain passage 13 fitted to the lower portion of the bidirectional valve 31 are in close contact with each other to block the lower portion of the drain passage 13. This is to prevent the reverse flow into the main body 1 by blocking the lower portion of the drain passage 13 while the bidirectional valve 31 moves upward when the pressure acts backward from the lower portion of the drain passage 13.

연결줄(32)은, 대략 실 형태로 한쪽이 양방향밸브(31)의 상단에 연결되고, 다른 쪽은 부유물(33)의 하단에 연결된다. 이때, 연결줄(32)은 외력에 의해 쉽게 변형되는 테프론 등의 재질로 형성된다. 가령, 부유물(33)은 본체(1)의 하단에 고인 물에 떠다니면서 유동하며, 이때 부유물(33)의 진동이 양방향밸브(31)로 전달될 수 있는데, 연결줄(32)이 외력에 의해 쉽게 변형되기 때문에 중간에 부유물(33)의 진동을 차단해 주므로 양방향밸브(31)가 진동하는 것을 방지하여 양방향밸브(31)가 배수통로(13)에서 안정된 상태로 작동할 수 있다. 만약, 도 1에 도시된 바와 같이, 양방향밸브(31')와 부유물(33)을 연결할 때, 파이프 등과 같은 변형되지 않는 경질의 연결바(32')를 사용하면 부유물(33)이 흔들릴 때 발생하는 진동이 양방향밸브(31')로 전달되어 양방향밸브(31')가 배수통로(13')에 경사지게 틀어져 불안정하게 놓일 수 있으며, 양방향밸브(31')와 배수통로(13') 사이에 틈새가 발생하여 본체(1')의 하단에 고인 물이 조금씩 빠져나가고, 나아가 물이 다 빠져나간 후에는 본체(1')의 유입구(11)로부터 유입되는 반응가스도 배수통로(13')를 통해 빠져나가는 문제점이 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명은 부유물(33)이 유동하더라도 부유물(33)의 진동을 연결줄(32)에서 상쇄시킴으로써, 양방향밸브(31)가 진동하는 것을 방지하여 양방향밸브(31)가 안정적으로 작동되면서 양방향밸브(31)가 배수통로(13)에 불안정하게 놓이는 것을 방지할 수 있다.The connecting line 32 is connected to the upper end of the bidirectional valve 31 in a substantially threaded form, and the other end is connected to the lower end of the float 33. At this time, the connecting line 32 is formed of a material such as Teflon easily deformed by an external force. For example, the float 33 flows while floating in the water accumulated at the bottom of the main body 1, in which the vibration of the float 33 can be transmitted to the bidirectional valve 31, the connecting line 32 easily by external force Since the vibration blocks the floating material 33 in the middle because it is deformed, the bidirectional valve 31 may be prevented from vibrating so that the bidirectional valve 31 may operate in a stable state in the drain passage 13. If, as shown in Figure 1, when connecting the two-way valve 31 'and the float 33, using a rigid connection bar 32' such as a pipe, such as when the float 33 is shaken occurs The vibration is transmitted to the bidirectional valve 31 'so that the bidirectional valve 31' is inclined to the drain passage 13 'so that it can be unstable, and there is a gap between the bidirectional valve 31' and the drain passage 13 '. Is generated, and the water accumulated at the lower end of the main body 1 'gradually escapes, and after the water has been exhausted, the reaction gas flowing from the inlet 11 of the main body 1' is also discharged through the drain passage 13 '. Problems with exiting may occur. However, the present invention by canceling the vibration of the float 33 in the connecting line 32 even if the float 33 flows, thereby preventing the two-way valve 31 from vibrating, while the two-way valve 31 operates stably, the bidirectional valve. The 31 can be prevented from being unstable in the drain passage 13.

부유물(33)은, 대략 원통형으로 본체(1)의 내부에 배치되어 연결줄(32)에 의해 양방향밸브(31)와 연결된다. 여기서, 부유물(33)은 본체(1)의 하부에 고인 물 위에 떠다니며 수위에 따라 상승 및 하강한다. 즉, 본체(1)의 하부에 고인 물의 수위가 높아지면 부유물(33)이 상승하면서 양방향밸브(31)를 잡아당긴다. 이에 따라, 양방향밸브(31)가 상승하면서 배수통로(13)가 열리고, 본체(1)의 하부에 고인 물이 배수통로(13)를 통해 본체(1) 밖으로 배출된다. 그리고, 일정량의 물이 본체(1) 밖으로 배출되면, 수위가 낮아져 부유물(33)이 하강하면서 양방향밸브(31)가 자중에 의해서 내려간다. 따라서 양방향밸브(31)가 하강하면서 배수통로(13)의 상부가 자동으로 차단된다.
The float 33 is arranged in the interior of the body 1 in a substantially cylindrical shape and is connected to the bidirectional valve 31 by a connecting line 32. Here, the float 33 floats on the water accumulated in the lower part of the main body 1 and rises and falls according to the water level. That is, when the water level of the water accumulated in the lower part of the main body 1 increases, the float 33 rises and pulls the bidirectional valve 31. Accordingly, the drain passage 13 is opened while the bidirectional valve 31 is raised, and water accumulated in the lower portion of the main body 1 is discharged out of the main body 1 through the drain passage 13. Then, when a certain amount of water is discharged out of the main body 1, the water level is lowered, the floating material 33 is lowered, the bidirectional valve 31 is lowered by its own weight. Therefore, as the bidirectional valve 31 descends, the upper portion of the drain passage 13 is automatically shut off.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 본체(1)의 내부에 분리수단(4)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 5, the present invention may further include a separating means 4 in the interior of the main body (1).

분리수단(4)은, 가이드패널(41) 및 복수의 플레이트(42)를 포함한다.The separating means 4 includes a guide panel 41 and a plurality of plates 42.

가이드패널(41)은, 대략 상단 및 하단이 개구된 원통 형태로, 폭이 본체(1)의 내부 폭 보다 작게 형성되고, 본체(1)의 배기구(12) 아래에 배치되어 본체(1)의 상단 저면에 설치된다. 즉, 가이드패널(41)은 본체(1)의 내부로 고온고압의 반응가스가 유입되면 반응가스의 압력에 의해서 본체(1)의 내 벽면에 맺힌 수분이 본체(1)의 내 벽면을 타고 올라가서 배기구(12)를 통해 배출될 수 있기 때문에, 배기구(12)의 주변을 차단하도록 설치되는 것이다. 이에 따라, 본체(1)의 내 벽면에 맺힌 수분이 가이드패널(41)에 차단되어 아래로 떨어진다. 여기서, 가이드패널(41)은 플레이트(42)를 용이하게 설치하도록, 상면이 사각 형태로 형성될 수 있다.The guide panel 41 is formed in a cylindrical shape having substantially the upper and lower ends thereof. The guide panel 41 has a width smaller than the inner width of the main body 1, and is disposed below the exhaust port 12 of the main body 1, thereby It is installed on the bottom of the top. That is, when the high temperature and high pressure reaction gas flows into the inside of the main body 1, the guide panel 41 rises on the inner wall of the main body 1 by the moisture formed on the inner wall of the main body 1 by the pressure of the reaction gas. Since it can be discharged through the exhaust port 12, it is installed to block the periphery of the exhaust port 12. Accordingly, moisture formed on the inner wall surface of the main body 1 is blocked by the guide panel 41 and falls down. Here, the guide panel 41 may be formed in a square shape so that the plate 42 is easily installed.

플레이트(42)는, 가이드패널(41)의 내측에 다수가 일정간격으로 층층이 설치되되, 가이드패널(41)의 내측 양쪽에 설치된다. 이때, 플레이트(42)는 내측을 향해 하향 경사지게 설치되고, 분리막(2)을 통과한 반응가스가 지그재그처럼 돌아서 배기구(12)를 통해서 빠져나가도록, 가이드패널(41)의 내측 양쪽에 설치된 플레이트(42) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 가이드패널(41)의 반지름보다 길게 형성된다. 이는, 분리막(2)을 통과한 반응가스가 수분을 포함할 수 있는데, 수분을 포함한 반응가스를 우회시키고 가스가 우회하면서 가스에 포함된 수분이 플레이트(42)에 부딪혀 이슬처럼 맺히게 하여 플레이트(42)의 저면을 타고 흘러내리게 함으로써, 반응가스에 잔존하는 수분을 제거하여 분리막(2)의 상단으로 떨어트린다. 따라서, 배기구(12)를 통해서 빠져나가는 반응가스는 수분이 거의 제거된 상태로 빠져나갈 수 있다.
The plate 42 has a plurality of layer layers provided on the inner side of the guide panel 41 at regular intervals, and is provided on both inner sides of the guide panel 41. At this time, the plate 42 is installed to be inclined downward toward the inside, and the plate provided on both inner sides of the guide panel 41 so that the reaction gas passing through the separation membrane 2 is zigzag and exits through the exhaust port 12. One or both of 42) is formed longer than the radius of the guide panel 41. This is because the reaction gas passed through the separator 2 may contain water. Bypassing the reaction gas containing water and causing the gas to bypass the moisture contained in the gas hits the plate 42 to form a dewy plate 42. By flowing down the bottom of), water remaining in the reaction gas is removed and dropped to the upper end of the separation membrane 2. Therefore, the reaction gas exiting through the exhaust port 12 can exit with the water almost removed.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치의 작동상태를 상세히 설명하기로 한다.3 and 4 will be described in detail the operating state of the gas-liquid separation and automatic drain device of the domestic fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 양방향밸브(31)는 자중에 의해서 배수통로(13)를 차단한 상태를 유지하며, 부유물(33)은 물 위에 떠있는 상태를 유지한다.As shown in FIG. 3, the bidirectional valve 31 maintains a state in which the drain passage 13 is blocked by its own weight, and the float 33 maintains a floating state on the water.

여기서, 유입구(11)에서 반응가스가 유입되면, 유입구(11)에서 맺힌 수분은 본체(1)의 하단으로 바로 떨어져 모이고 반응가스는 상부로 이동한다.Here, when the reaction gas is introduced from the inlet 11, the moisture formed in the inlet 11 is separated directly to the lower end of the main body 1 and the reaction gas moves to the upper portion.

이때, 반응가스는 분리막(2)을 통과하고, 반응가스에 포함된 대부분의 수분은 분리막(2)에 부딪혀 이슬처럼 맺히며, 나아가 이슬이 커지면서 본체(1)의 하단으로 떨어져 본체(1) 내부에 고인다.At this time, the reaction gas passes through the separation membrane (2), most of the moisture contained in the reaction gas hits the separation membrane (2) and forms like dew, and further the dew drops to the bottom of the main body (1) inside the main body (1). Is stuck on.

이렇게, 본체(1)의 하단에 고인 물은 수위가 점점 상승하고, 부유물(33)도 함께 상승한다.Thus, the water level of the water accumulated at the lower end of the main body 1 gradually rises, and the float 33 also rises together.

상승한 부유물(33)은 양방향밸브(31)를 잡아당기고, 당겨진 양방향밸브(31)는 위로 상승하여 배수통로(13)가 열리게 된다. 이에 따라, 본체(1)의 하단에 고인 물이 배수통로(13)를 통해 본체(1) 밖으로 빠져나가고, 물의 수위가 점차 내려가면서 부유물(33)도 함께 내려온다.The raised float 33 pulls the bidirectional valve 31 and the pulled bidirectional valve 31 rises upward to open the drain passage 13. Accordingly, water accumulated at the lower end of the main body 1 exits the main body 1 through the drainage passage 13, and the float 33 also descends while the water level is gradually lowered.

부유물(33)이 내려오면 양방향밸브(31)는 자중에 의해서 하강하고, 배수통로(13)의 상부가 양방향밸브(31)에 의해서 차단된다.When the float 33 descends, the bidirectional valve 31 descends by its own weight, and the upper portion of the drain passage 13 is blocked by the bidirectional valve 31.

따라서, 수위에 따라서 상술한 작동과정이 자동으로 반복되면서 본체(1)의 내부에는 항상 일정량의 물이 유지되고, 물의 양이 많아지면 개폐유닛(3)이 수분을 본체(1) 밖으로 자동으로 배출시킨다.Therefore, according to the water level, the above-described operation process is automatically repeated, and a certain amount of water is always maintained inside the main body 1, and when the amount of water increases, the opening and closing unit 3 automatically discharges moisture out of the main body 1. Let's do it.

상술한 바와 같이, 본 발명은 부유물(33)의 유동에 따른 진동을 연결줄(32)에서 상쇄시킴으로써, 양방향밸브(31)가 유동 또는 진동하는 것을 방지하여 양방향밸브(31)를 안정적으로 작동시킬 수 있으며, 또한 분리막(2)을 통과한 수분이 있더라도 분리수단(4)에 의해 반응가스에 포함된 수분을 한번 더 걸러서 반응가스를 배출하기 때문에 연료전지의 발전 성능과 효율을 향상시킬 수 있다.
As described above, the present invention by canceling the vibration in accordance with the flow of the float 33 in the connecting line 32, it is possible to prevent the bidirectional valve 31 to flow or vibrating to operate the bidirectional valve 31 stably. In addition, even if there is water passing through the separation membrane 2, since the reaction gas is discharged by filtering the water contained in the reaction gas once more by the separating means 4, the power generation performance and efficiency of the fuel cell can be improved.

상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
In describing the present invention described above, even if the embodiment is different, the same reference numerals are used for the same configuration, and the description may be omitted as necessary.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 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. Shall not be construed as being understood. Therefore, a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains may easily implement other forms of the present invention within the same scope as the above-described embodiments, or the present invention only by the description of the embodiments of the present invention. It will be possible to practice the invention in the same and equal range.

1; 본체
11; 유입구
12; 배기구
13; 배수통로
2; 분리막
3; 개폐유닛
31; 양방향밸브
32; 연결줄
33; 부유물
4; 분리수단
41; 가이드패널
42; 플레이트
P; 패킹One; main body
11; Inlet
12; Air vent
13; Drainage
2; Separator
3; Opening Unit
31; Bidirectional valve
32; Connection line
33; floating matters
4; Separation
41; Guide panel
42; plate
P; packing

Claims (3)

중간에 반응가스가 유입되는 유입구와, 상단에 가스가 배출되는 배기구와, 하단에 물이 배출되는 배수통로가 형성된 본체;
상기 본체의 내부에서 상기 유입구로부터 유입된 반응가스에 함유된 수분을 분리시켜 상기 본체의 하단으로 떨어트리고, 상기 본체의 상부에서 떨어지는 수분은 스며들어 상기 본체의 하단으로 떨어지도록, 상기 유입구 위쪽에 배치되어 상기 본체 내부에 설치되는 분리막; 및
상기 본체의 하단으로 수분이 떨어져 모인 물에 의해 승강하는 부유물과, 상기 부유물에 의해 상기 배수통로의 상단과 하단을 선택적으로 개폐하는 양방향밸브와, 상기 부유물과 양방향밸브를 연결하되 외력에 의해 쉽게 변형되는 연결줄을 구비한 개폐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치.
A main body including an inlet through which a reaction gas flows in the middle, an exhaust port through which gas is discharged at the top, and a drain passage through which water is discharged at the bottom;
The water contained in the reaction gas introduced from the inlet from the inside of the main body is separated and dropped to the lower end of the main body, the water falling from the upper part of the main body is disposed above the inlet so as to fall into the lower end of the main body A separator installed inside the main body; And
Floating material which is lifted by the water collected at the lower end of the main body, the two-way valve for selectively opening and closing the upper and lower ends of the drainage passage by the floating material, and the floating material and the two-way valve is connected easily and deformed by external force Gas-liquid separation and automatic drain device of a domestic fuel cell power generation system comprising a; opening and closing unit having a connecting line.
제 1 항에 있어서,
상기 배기구와 상기 분리막 사이에 배치되어 상기 본체의 내부를 향하고 아래로 경사져 설치되는 복수의 플레이트를 구비하되, 상기 분리막을 통과한 반응가스에 함유된 수분이 상기 플레이트의 일면에 맺혀서 떨어지도록, 상기 반응가스를 우회시키는 분리수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치.
The method of claim 1,
A plurality of plates disposed between the exhaust port and the separator to be inclined downward toward the inside of the main body, wherein the water contained in the reaction gas passing through the separator falls on one surface of the plate to fall off; Separation means for bypassing the gas; gas-liquid separation and automatic drain device of the domestic fuel cell power generation system further comprising.
제 2 항에 있어서,
상기 분리수단은,
상기 플레이트를 상기 본체의 내부에 용이하게 설치하기 위해서 상기 본체의 내부에 배기구의 주변을 따라 하향하여 설치되는 가이드패널을 포함하되, 상기 플레이트가 상기 가이드패널의 내측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 가정용 연료전지 발전시스템의 기액분리 및 자동 드레인 장치.
The method of claim 2,
The separating means,
In order to easily install the plate in the interior of the main body includes a guide panel which is installed downward along the periphery of the exhaust port, the home is characterized in that the plate is installed on the inner surface of the guide panel Gas-liquid separation and automatic drain device of fuel cell power generation system.
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