KR20230021386A - 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치 - Google Patents
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Abstract
개시되는 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치가 배기 가스 공급 탱크와, 흡착 유닛과, 수소 저장 탱크를 포함하고, 상기 흡착 유닛을 구성하는 복수 개의 각 흡착탑이 상기 흡착 유닛을 구성하는 흡착 케이스의 내부에 서로 이웃하여 나란히 세워지도록 배치됨으로써, 산업 시설에서 배출되는 배기 가스 중의 수소 가스를 흡착시키는 복수 개의 상기 흡착탑이 설치되는 공간의 공간 효율성이 향상될 수 있게 되는 장점이 있다.
Description
본 발명은 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치에 관한 것이다.
제철소 등의 산업 시설에서 배출되는 배기 가스로부터 수소를 회수하는 다양한 방법이 연구되고 있는데, 그 중 하나가 흡착법을 이용한 분리 방식인 압력순환흡착(pressure swing adsorption, PSA) 방식이다.
상기 압력순환흡착 방식은 상기 산업 시설에서 배출되는 상기 배기 가스가 두 개의 흡착탑을 경유하도록 하여, 상기 흡착탑에서 수소가 분리되도록 하는 방식이다.
이러한 상기 압력순환흡착 방식의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.
그러나, 종래의 압력순환흡착 방식의 시스템에 의하면, 두 개의 상기 흡착탑이 각각 분리 설치됨에 따라, 상기 흡착탑이 설치되는 공간이 비대하여, 공간 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 산업 시설에서 배출되는 배기 가스 중의 수소 가스를 흡착시키는 복수 개의 흡착탑이 설치되는 공간의 공간 효율성이 향상될 수 있도록 하는 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치는 산업 시설에서 배출되는 배기 가스를 공급하는 배기 가스 공급 탱크; 상기 배기 가스 공급 탱크에서 공급되는 상기 배기 가스 내의 수소 가스를 흡착제를 이용하여 흡착시키는 흡착 유닛; 및 상기 흡착 유닛에서 흡착된 상기 수소 가스를 저장하는 수소 저장 탱크;를 포함하고,
상기 흡착 유닛은 상기 흡착제를 내부에 수용한 복수 개의 흡착탑과, 상기 각 흡착탑이 내부에 수용되되, 상기 각 흡착탑이 서로 이웃하여 나란히 세워지도록 배치되는 흡착 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치에 의하면, 상기 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치가 배기 가스 공급 탱크와, 흡착 유닛과, 수소 저장 탱크를 포함하고, 상기 흡착 유닛을 구성하는 복수 개의 각 흡착탑이 상기 흡착 유닛을 구성하는 흡착 케이스의 내부에 서로 이웃하여 나란히 세워지도록 배치됨으로써, 산업 시설에서 배출되는 배기 가스 중의 수소 가스를 흡착시키는 복수 개의 상기 흡착탑이 설치되는 공간의 공간 효율성이 향상될 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치의 구성을 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 구성하는 흡착 유닛의 내부 구성을 보이는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 구성하는 충격 감지 비가역 확인 유닛을 보이는 확대도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 구성하는 흡착 유닛의 내부 구성을 보이는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 구성하는 충격 감지 비가역 확인 유닛을 보이는 확대도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치의 구성을 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 구성하는 흡착 유닛의 내부 구성을 보이는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치를 구성하는 충격 감지 비가역 확인 유닛을 보이는 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치(100)는 배기 가스 공급 탱크(110)와, 흡착 유닛(130)과, 수소 저장 탱크(140)를 포함한다.
상기 배기 가스 공급 탱크(110)는 산업 시설에서 배출되는 배기 가스를 공급하는 것이다.
도면 번호 101은 상기 배기 가스 공급 탱크(110)로부터 상기 배기 가스를 공급하는 공급 배관이다.
상기 흡착 유닛(130)은 상기 배기 가스 공급 탱크(110)에서 공급되는 상기 배기 가스 내의 수소 가스를 활성탄 등의 흡착제를 이용하여 흡착시키는 것으로, 복수 개의 흡착탑(132)과, 흡착 케이스(131)를 포함한다.
상기 각 흡착탑(132)은 상기 흡착제를 내부에 수용한 것으로, 수직으로 길게 세워진 타워 형태로 형성된다.
상기 흡착 케이스(131)는 상기 각 흡착탑(132)이 내부에 수용되되, 상기 각 흡착탑(132)이 서로 이웃하여 나란히 세워지도록 배치되는 것이다.
상기와 같이, 상기 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치(100)가 상기 배기 가스 공급 탱크(110)와, 상기 흡착 유닛(130)과, 상기 수소 저장 탱크(140)를 포함하고, 상기 흡착 유닛(130)을 구성하는 복수 개의 상기 각 흡착탑(132)이 상기 흡착 유닛(130)을 구성하는 상기 흡착 케이스(131)의 내부에 서로 이웃하여 나란히 세워지도록 배치됨으로써, 상기 산업 시설에서 배출되는 상기 배기 가스 중의 상기 수소 가스를 흡착시키는 복수 개의 상기 흡착탑(132)이 설치되는 공간의 공간 효율성이 향상될 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 상기 배기 가스 공급 탱크(110)로부터 공급되는 상기 배기 가스는 상기 각 흡착탑(132)을 순차적으로 직렬로 경유하게 된다. 이를 위해, 서로 이웃하는 한 쌍의 상기 흡착탑(132) 중 하나의 상부가 서로 이웃하는 한 쌍의 상기 흡착탑(132) 중 다른 하나의 하부와 배관에 의해 연결된다. 그러면, 상기 배기 가스 공급 탱크(110)로부터 공급되는 상기 배기 가스는 상기 흡착탑(132) 중 하나의 하부로부터 상승하여 상기 흡착탑(132) 중 하나의 상부로 토출된 다음 상기 흡착탑(132) 중 이웃하는 다른 하나의 하부로 유입되는 구조로 반복하여 유동될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 각 흡착탑(132)이 순차적으로 직렬로 연결될 수 있게 된다.
상기 수소 저장 탱크(140)는 상기 흡착 유닛(130)에서 흡착된 고순도의 상기 수소 가스를 저장하는 것이다.
여기서, 고순도라 함은 99.99% 이상의 순도를 말한다.
한편, 본 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치(100)가 충격 감지 비가역 확인 유닛(200)을 더 포함한다.
상기 충격 감지 비가역 확인 유닛(200)은 상기 흡착 케이스(131)에 외부로부터 가해지는 외부 충격을 감지하고, 상기 외부 충격을 감지한 상태를 비가역적으로 유지시켜줄 수 있는 것이다.
상세히, 상기 충격 감지 비가역 확인 유닛(200)은 베이스 부재(210)와, 지지 피삽 부재(240)와, 충격 이동 부재(220)와, 충격 피파쇄 부재(230)와, 에어 탱크 부재(250)와, 충격 돌출 지지 부재(270)를 포함한다.
상기 베이스 부재(210)는 상기 흡착 케이스(131)가 설치되는 설치면 상에 놓이는 것이다.
상기 베이스 부재(210)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되어 상기 흡착 케이스(131)가 설치되는 상기 설치면 상에 놓이는 베이스 플레이트(211)와, 상기 베이스 플레이트(211)의 양 측부로부터 상방으로 각각 소정 높이로 연장되는 한 쌍의 베이스 수직체(212)와, 상기 베이스 플레이트(211)의 중앙부와 상기 각 베이스 수직체(212) 사이의 일정 부분에서 상방으로 각각 소정 높이로 돌출되는 한 쌍의 베이스 돌출체(213)와, 상기 베이스 플레이트(211)의 중앙부의 상면에서 소정 깊이로 함몰 형성되어 상기 충격 이동 부재(220)의 하부가 착탈 가능하게 삽입될 수 있는 충격 이동 삽입홀(214)을 포함한다.
상기 지지 피삽 부재(240)는 상기 흡착 케이스(131)의 하부인 상기 냉매 수용 케이스(131)의 하부에 고정되고, 상기 베이스 부재(210)를 향해 돌출되는 것이다.
상기 지지 피삽 부재(240)는 상기 냉매 수용 케이스(131)의 하부에 고정되고 상기 냉매 수용 케이스(131)에서 하방으로 돌출되되 반구 형태의 단면으로 이루어지는 지지 피삽 돌출체(241)와, 상기 지지 피삽 돌출체(241)의 하부로부터 상기 충격 이동 부재(220)를 향해 돌출되되 서로 이격되도록 한 쌍으로 돌출되는 지지 피삽 클램핑체(242)를 포함한다.
상기 지지 피삽 클램핑체(242)에 상기 충격 이동 부재(220)의 상부가 삽입될 때 상기 지지 피삽 클램핑체(242)는 탄성 변형되면서 벌어졌다가, 상기 충격 이동 부재(220)의 상부의 삽입이 완료되면 상기 지지 피삽 클램핑체(242)가 복원력에 의해 상기 충격 이동 부재(220)의 상부를 조여줌으로써 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 지지 피삽 부재(240)로부터 임의 낙하되지 않도록 한다.
상기 충격 이동 부재(220)는 상기 베이스 부재(210)에 착탈 가능하게 올려져 있다가, 상기 베이스 부재(210)를 통해 전달되는 상기 외부 충격에 의해 상기 지지 피삽 부재(240)로 삽입될 수 있는 것이다.
상기 충격 이동 부재(220)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고 상기 충격 이동 삽입홀(214)에 착탈 가능하게 삽입되는 충격 이동 하체(221)와, 상기 충격 이동 하체(221)의 중앙부로부터 소정 높이로 세워지는 충격 이동 상체(222)를 포함한다.
상기 충격 이동 상체(222)의 상부는 상기 지지 피삽 클램핑체(242) 사이로 원활하게 삽입될 수 있도록 테이퍼 형태로 형성된다.
상기 충격 피파쇄 부재(230)는 상기 외부 충격이 가해지기 전에는 상기 충격 이동 부재(220)와 상기 지지 피삽 부재(240) 사이에 개재되어 상기 지지 피삽 부재(240)가 상기 충격 이동 부재(220) 및 상기 베이스 부재(210)에 의해 지지되도록 연결해주고, 상기 외부 충격이 가해지면 상기 외부 충격에 의해 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 지지 피삽 부재(240)로 삽입되도록 하는 것이다.
상기 충격 피파쇄 부재(230)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고, 상기 충격 피파쇄 부재(230)의 저면 중앙부에는 상기 충격 이동 상체(222)가 접하고, 상기 충격 피파쇄 부재(230)의 상면 중앙부에서 소정 간격 이격되도록 편심되면서 서로 대칭되는 두 지점에 상기 각 지지 피삽 클램핑체(242)의 하단이 접하게 된다. 그러면, 상기 충격 피파쇄 부재(230)의 저면 중앙부는 상기 충격 이동 상체(222)에 의해 눌리게 되고, 상기 충격 피파쇄 부재(230)의 상면 중앙부에서 소정 간격 이격되도록 편심되면서 서로 대칭되는 두 지점은 상기 각 지지 피삽 클램핑체(242)에 의해 눌리게 되는 상태를 유지하다가, 상기 외부 충격이 가해지면 상기 충격 이동 상체(222)를 통해 상기 외부 충격이 상기 충격 피파쇄 부재(230)의 저면 중앙부에 가해지면서 상기 외부 충격과 상기 각 지지 피삽 클램핑체(242)의 각 편심된 가압력에 의해 상기 충격 피파쇄 부재(230)가 부러지면서 파쇄될 수 있게 된다.
상기 충격 피파쇄 부재(230)가 파쇄되면, 상기 충격 피파쇄 부재(230)의 파편들은 상기 베이스 플레이트(211)로 낙하되고, 그에 따라 상기 충격 피파쇄 부재(230)에 의해 지지되던 상기 지지 피삽 부재(240)가 하강되면서 상기 각 지지 피삽 클램핑체(242) 사이에 상기 충격 이동 상체(222)가 삽입될 수 있게 된다.
상기 에어 탱크 부재(250)는 상기 흡착 케이스(131)를 구성하는 상기 냉매 수용 케이스(131)의 하부 중 상기 지지 피삽 부재(240)에 이웃한 부분에 고정되고, 에어를 수용하여 팽창된 상태를 유지하면서 상기 베이스 부재(210)의 상기 각 베이스 수직체(212)에 접하고 있다가, 상기 외부 충격에 의해 상기 충격 피파쇄 부재(230)가 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 지지 피삽 부재(240)로 삽입되면 상기 각 베이스 수직체(212)에 의해 눌리면서 상기 에어를 토출하는 것이다.
상기 에어 탱크 부재(250)는 상기 냉매 수용 케이스(131)의 하부 중 상기 지지 피삽 부재(240)에 이웃한 부분에 배치되고, 상하에 비해 좌우로 길게 소정 길이로 긴 타원형의 단면이면서 내부가 빈 형태로 형성되어 상기 에어를 수용하고, 고무 등 탄성을 가진 물질로 이루어지는 것이다.
상기 에어 탱크 부재(250)는 상기 냉매 수용 케이스(131)의 하부 중 상기 지지 피삽 부재(240)에 이웃한 양 측면 부분에 하나씩 설치되어, 상기 각 베이스 수직체(212)와 대면된다.
상기 에어 탱크 부재(250)에는 로드셀(260)이 장착되어, 상기 에어 탱크 부재(250)가 상기 베이스 수직체(212)에 의해 눌려 가압되면서 상기 에어가 토출되는 상황, 즉 상기 외부 충격이 가해진 상황이 상기 로드셀(260)에 의해 감지되어 외부로 전송될 수 있게 된다.
상기 충격 돌출 지지 부재(270)는 상기 지지 피삽 부재(240)에 고정되고, 상기 베이스 부재(210)의 상기 베이스 돌출체(213)를 향하면서 상기 베이스 부재(210)의 상기 베이스 돌출체(213)와 비접촉 상태를 유지하다가, 상기 외부 충격에 의해 상기 충격 피파쇄 부재(230)가 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 지지 피삽 부재(240)로 삽입됨에 따라 상기 에어 탱크 부재(250)로부터 토출된 상기 에어에 의해 돌출되면서 상기 베이스 부재(210)의 상기 베이스 돌출체(213)와 접하여 상기 지지 피삽 부재(240)를 지지해주는 것이다.
상기 충격 돌출 지지 부재(270)는 상기 지지 피삽 부재(240)의 상기 지지 피삽 돌출체(241)로부터 상기 베이스 돌출체(213)를 향하도록 배치되고 상기 에어 탱크 부재(250)와 에어 유동관(255)에 의해 연결되는 충격 돌출 실린더(271)와, 상기 충격 돌출 실린더(271)의 내부를 따라 승강될 수 있는 충격 돌출 피스톤(272)을 포함한다.
상기 외부 충격이 가해지지 않은 평소에는, 상기 에어 탱크 부재(250)는 팽창된 상태를 유지함에 따라, 상기 에어 탱크 부재(250)와 상기 에어 유동관(255)에 의해 연결된 상기 충격 돌출 실린더(271) 내에는 부압(negative pressure)이 걸려 상기 충격 돌출 피스톤(272)이 상기 충격 돌출 실린더(271)의 내부로 삽입된 상태를 유지하고, 그에 따라 상기 충격 돌출 피스톤(272)이 상기 베이스 돌출체(213)와 비접촉 상태를 유지한다.
반면, 상기 외부 충격에 의해 상기 충격 피파쇄 부재(230)가 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 지지 피삽 부재(240)로 삽입되면, 상기 에어 탱크 부재(250)로부터 토출된 상기 에어가 상기 에어 유동관(255)에 의해 상기 충격 돌출 실린더(271)의 내부로 유입되어 상기 충격 돌출 피스톤(272)이 상기 충격 돌출 실린더(271)로부터 돌출되고, 그에 따라 상기 충격 돌출 피스톤(272)이 상기 베이스 돌출체(213)와 접하여 상기 지지 피삽 부재(240)를 지지해주게 된다.
상기 충격 돌출 지지 부재(270)는 상기 각 베이스 돌출체(213)와 대면되도록 상기 지지 피삽 부재(240)에 한 쌍이 설치된다.
상기 외부 충격이 가해지지 않은 평소에는, 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 베이스 부재(210) 상에 놓이고, 상기 충격 이동 부재(220) 상에 상기 충격 피파쇄 부재(230)가 얹혀지고, 상기 충격 피파쇄 부재(230) 상에 상기 지지 피삽 부재(240)가 얹혀져서, 상기 베이스 부재(210), 상기 충격 이동 부재(220), 상기 충격 피파쇄 부재(230), 상기 지지 피삽 부재(240) 및 상기 흡착 케이스(131)가 적층된 형태로 배치되고, 상기 에어 탱크 부재(250)는 팽창된 상태를 유지하고, 상기 베이스 부재(210)와 상기 에어 탱크 부재(250)는 가압 상태는 아니면서 단순 접촉된 상태를 유지하고, 상기 충격 돌출 지지 부재(270)는 상기 베이스 부재(210)와 비접촉된 상태를 유지한다.
그러다가, 상기 외부 충격이 상기 베이스 부재(210)를 통해 전달되면, 상기 외부 충격에 의해 상기 충격 피파쇄 부재(230)가 파쇄되어 상기 지지 피삽 부재(240) 및 상기 흡착 케이스(131)가 하강됨에 따라, 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 지지 피삽 부재(240)로 삽입되고, 상기 에어 탱크 부재(250)가 상기 베이스 부재(210)에 의해 눌리게 되어 상기 에어 탱크 부재(250) 내의 상기 에어가 상기 충격 돌출 지지 부재(270)로 전달되어 상기 충격 돌출 지지 부재(270)가 상기 베이스 부재(210)와 접촉되면서 상기 베이스 부재(210) 및 상기 충격 돌출 지지 부재(270)에 의해 상기 지지 피삽 부재(240) 및 상기 흡착 케이스(131)가 지지될 수 있게 된다.
크레인 등의 별도 지지 수단(미도시)에 의해 상기 흡착 케이스(131)가 들려 지지된 상태에서, 작업자 등에 의해 상기 베이스 부재(210)가 제거되면, 상기 충격 이동 부재(220)가 상기 베이스 부재(210)로부터 이탈되어 상기 지지 피삽 부재(240)에 삽입된 상태가 육안으로 확인될 수 있고, 그에 따라 상기 흡착 케이스(131)에 상기 외부 충격이 가해졌음이 육안으로 간편하고 즉각적으로 확인될 수 있고, 작업자 등의 인위적인 별도 작업이 없는 한, 상기 충격 이동 부재(220)는 상기 지지 피삽 부재(240)에 삽입된 상태를 유지하므로, 상기 외부 충격이 가해진 상태가 비가역적으로 유지되어 확인될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.
상기 산업 시설에서 배출되는 상기 배기 가스가 상기 배기 가스 공급 탱크(110)에 수용되어 있다가 상기 공급 배관(101)을 통해 공급되고, 상기 공급 배관(101)을 통해 유동된 상기 배기 가스가 상기 흡착 유닛(130)을 경유하면서, 상기 흡착 유닛(130)에서 상기 배기 가스 중의 상기 수소 가스가 흡착된다.
상기와 같이 상기 흡착 유닛(130)에서 흡착된 고순도의 상기 수소 가스는 상기 수소 저장 탱크(140)에 저장된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치에 의하면, 산업 시설에서 배출되는 배기 가스 중의 수소 가스를 흡착시키는 복수 개의 흡착탑이 설치되는 공간의 공간 효율성이 향상될 수 있도록 할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치
110 : 배기 가스 공급 탱크
130 : 흡착 유닛
140 : 수소 저장 탱크
110 : 배기 가스 공급 탱크
130 : 흡착 유닛
140 : 수소 저장 탱크
Claims (3)
- 산업 시설에서 배출되는 배기 가스를 공급하는 배기 가스 공급 탱크;
상기 배기 가스 공급 탱크에서 공급되는 상기 배기 가스 내의 수소 가스를 흡착제를 이용하여 흡착시키는 흡착 유닛; 및
상기 흡착 유닛에서 흡착된 상기 수소 가스를 저장하는 수소 저장 탱크;를 포함하고,
상기 흡착 유닛은
상기 흡착제를 내부에 수용한 복수 개의 흡착탑과,
상기 각 흡착탑이 내부에 수용되되, 상기 각 흡착탑이 서로 이웃하여 나란히 세워지도록 배치되는 흡착 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 배기 가스 공급 탱크로부터 공급되는 상기 배기 가스는 상기 각 흡착탑을 순차적으로 직렬로 경유하게 되는 것을 특징으로 하는 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치는
상기 흡착 케이스에 외부로부터 가해지는 외부 충격을 감지하고, 상기 외부 충격을 감지한 상태를 비가역적으로 유지시켜줄 수 있는 충격 감지 비가역 확인 유닛;을 더 포함하고,
상기 충격 감지 비가역 확인 유닛은
상기 흡착 케이스가 설치되는 설치면 상에 놓이는 베이스 부재와,
상기 흡착 케이스의 하부에 고정되고, 상기 베이스 부재를 향해 돌출되는 지지 피삽 부재와,
상기 베이스 부재에 착탈 가능하게 올려져 있다가, 상기 베이스 부재를 통해 전달되는 상기 외부 충격에 의해 상기 지지 피삽 부재로 삽입될 수 있는 충격 이동 부재와,
상기 외부 충격이 가해지기 전에는 상기 충격 이동 부재와 상기 지지 피삽 부재 사이에 개재되어 상기 지지 피삽 부재가 상기 충격 이동 부재 및 상기 베이스 부재에 의해 지지되도록 연결해주고, 상기 외부 충격이 가해지면 상기 외부 충격에 의해 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재가 상기 지지 피삽 부재로 삽입되도록 하는 충격 피파쇄 부재와,
상기 흡착 케이스의 하부 중 상기 지지 피삽 부재에 이웃한 부분에 고정되고, 에어를 수용하여 팽창된 상태를 유지하면서 상기 베이스 부재에 접하고 있다가, 상기 외부 충격에 의해 상기 충격 피파쇄 부재가 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재가 상기 지지 피삽 부재로 삽입되면 상기 베이스 부재에 의해 눌리면서 상기 에어를 토출하는 에어 탱크 부재와,
상기 지지 피삽 부재에 고정되고, 상기 베이스 부재를 향하면서 상기 베이스 부재와 비접촉 상태를 유지하다가, 상기 외부 충격에 의해 상기 충격 피파쇄 부재가 파쇄되면서 상기 충격 이동 부재가 상기 지지 피삽 부재로 삽입됨에 따라 상기 에어 탱크 부재로부터 토출된 상기 에어에 의해 돌출되면서 상기 베이스 부재와 접하여 상기 지지 피삽 부재를 지지해주는 충격 돌출 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치.
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| KR1020210103193A KR102513166B1 (ko) | 2021-08-05 | 2021-08-05 | 압력순환흡착 방식을 이용한 고순도 수소 가스 정제 장치 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010280535A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Toshiba Corp | 水素製造装置、方法、及びプログラム |
| KR20150134379A (ko) * | 2013-03-28 | 2015-12-01 | 스미토모 세이카 가부시키가이샤 | 수소가스의 정제방법 및 정제장치 |
| KR20190056807A (ko) * | 2017-11-17 | 2019-05-27 | 한국에너지기술연구원 | 압력순환흡착방법 및 압력순환흡착장치 |
| KR20190127713A (ko) * | 2017-03-16 | 2019-11-13 | 오사까 가스 가부시키가이샤 | 압력 변동 흡착식 수소 제조 장치 |
| KR20200001339A (ko) * | 2018-06-27 | 2020-01-06 | 홍승훈 | 수소 psa 시스템 |
-
2021
- 2021-08-05 KR KR1020210103193A patent/KR102513166B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010280535A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Toshiba Corp | 水素製造装置、方法、及びプログラム |
| KR20150134379A (ko) * | 2013-03-28 | 2015-12-01 | 스미토모 세이카 가부시키가이샤 | 수소가스의 정제방법 및 정제장치 |
| KR20190127713A (ko) * | 2017-03-16 | 2019-11-13 | 오사까 가스 가부시키가이샤 | 압력 변동 흡착식 수소 제조 장치 |
| KR20190056807A (ko) * | 2017-11-17 | 2019-05-27 | 한국에너지기술연구원 | 압력순환흡착방법 및 압력순환흡착장치 |
| KR20200001339A (ko) * | 2018-06-27 | 2020-01-06 | 홍승훈 | 수소 psa 시스템 |
| KR102136887B1 (ko) | 2018-06-27 | 2020-07-22 | 홍승훈 | 수소 psa 시스템 |
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