KR20010111211A - 디지탈 수산화가스 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지탈 수산화가스 발생장치에 관한 것으로, 물을 전기분해하여 수산화가스를 발생시키는 발생조(401) 내부에 전해액과 전극판의 열을 냉각유체의 냉기와 열교환시켜 냉각시키기 위한 냉각수단(700)이 전해액에 잠기도록 삽입 설치되어 직접냉각방식으로 냉각하도록 구성되어 있으며, 상기 냉각수단(700)은 상기 다수개의 양전극판(420)과 음전극판(421)의 사이에 형성되는 사행상 통로에 설치되는 사행상 냉각 파이프(711)가 수산화가스 발생실(410)의 전방에서 후방으로 일정한 간격을 두고 복수개 배치되어 구성된다. 이러한 본 발명은 발생조(401) 내부의 전해액을 직접냉각방식으로 냉각시켜 설정온도 이하로 유지시키는 온도 유지성능이 향상되고, 이에 의해 수산화가스 발생량을 증대시킬 수 있으며, 소비자 계층에 알맞는 대, 중, 소 규격의 제품으로 제작하여 널리 보급할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지탈 수산화가스 발생장치{DIGITAL OH GAS GENERATOR}
본 발명은 물을 전기분해하여 발생되는 무공해 에너지인 수산화가스를 얻기 위한 수산화가스 발생장치에 관한 것으로, 발생조에 담긴 전해액의 냉각능률을 높이고, 발생되는 수산화가스의 발열량을 높여 연료절감, 원가절감의 효과를 증가시킬 수 있도록 한 디지탈 수산화가스 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 전해액이 담기는 전기분해조의 내부에 전극을 설치하고, 전극에 직류 전원을 인가함으로써 산소와 수소 가스, 즉 수산화가스를 발생시켜 열원으로 이용하도록 하는 수산화가스 발생장치가 일려지고 있으며, 이러한 수산화가스 발생장치는 가정용, 농업용, 산업용 온풍기, 용접기, 절단기 등 각종 산업에 그 사용량이 증대될 전망이다.
종래에 알려지고 있는 수산화가스 발생장치는 전기분해조의 외형을 원통형으로 하고 그 원통형 전기분해조의 내부에 중심 전극판을 설치함과 아울러 그 주위에 서로 직경이 상이한 동심원상의 다수개의 원통형 전극판을 조립한 형태로 되어 있으며, 이와 같은 원통형 수산화가스 발생장치에는 실용신안공보 제1989-9372호의 수산화가스 발생장치와, 특허공보 1996-16416호의 물전기분해에 의한 산소 및 수소가스의 대량 발생장치가 알려지고 있다.
이와 같은 종래의 수산화가스 발생장치는 전기분해조를 겸한 음극과 전기분해조의 중심부에 고정된 양극 사이에서 발생되는 열을 전기분해조의 외부만을 공기에 의해 냉각시키도록 되어 있으며, 다수개의 원통형 전극이 동심원상으로 중첩되게 배치되어 있으므로 내측으로 갈수록 방열효과가 저조하여 전해액이 과열되면서 끊고, 이에따라 전해액에서 유독성가스가 발생하게 됨으로써 방열을 위하여 운전을 정지시켜야 하였으므로 운전시간이 단축되는 결함이 있었다.
또한, 이와 같은 결함을 해소하기 위하여 안출된 수산화가스 발생기가 실용신안공보 제1994-2497호에 알려지고 있다.
이 수산화가스 발생기는 복수개의 평판상 전극과 복수개의 절열가스킷이 서로 인접한 한쌍의 전극판 사이에 하나의 절연가스킷이 삽입되도록 겹쳐서 체결수단으로 체결되어 전해액이 채워지는 복수개의 단위전해실이 구비되고, 제1 내지 제8 전극판 하부에는 전해액 유통공이 연통되게 형성됨과 아울러 제2 내지 제9 전극판의 상부에 가스유통공이 연통되게 형성되고, 양 외측전극판에 전원연결단자를 통하여 직류 전원이 인가되면 각 단위전해실에서 산소와 수소가스가 발생하여 일측 전극판의 가스유통공에 연결된 가스유통관으로 배출되는 수산화가스 발생챔버와, 상기 수산화가스 발생챔버에 전해액을 보충하고 상기 가스유통관에서 배출되는 수산화가스를 여과하는 전해액 보충 및 수산화가스 여과탱크로 구성되어 있다.
그리고, 상기 각 평판상 전극판은 절연가스킷의 외부로 돌출되어 방열핀 역할을 하는 방열부가 구비된 구성으로 되어 있다.
상기한 바와 같은 종래의 수산화가스 발생기는 종래의 원통형 수산화가스 발생기에 비하여 전기분해 과정에서 발생되는 내부열을 보다 효과적으로 냉각할 수 있으나, 수산화가스 발생챔버의 내부에 결합된 다수개의 평판상 전극판의 주연부,즉 각 전극판의 절연가스킷 외측으로 돌출되는 주연부가 방열핀 역할을 하여 공냉식으로 냉각되는 것이므로 냉각능력이 크게 향상되지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 수산화가스 발생장치는 가정용 및 산업용 보일러로 대체하여 사용하기에는 발생조의 냉각능력이 저조하여 수산화가스 발생효율이 낮고, 소비자 계층에 알맞는 다양한 규격의 제품으로 구성하기 어렵기 때문에 실용적으로 보급되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 수산화가스 발생장치의 전해액의 냉각능률을 높이고, 발생되는 수산화가스의 발열량을 높여 연료절감, 원가절감의 효과를 증가시키고, 필요에 따라 대수를 조절하여 소비자 계층에 알맞는 규격의 제품으로 제작하여 보급할 수 있게 되는 디지탈 수산화가스 발생장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디지탈 수산화가스 발생장치는 물을 전기분해하여 수산화가스를 발생시키는 발생조 내부에 전해액과 전극판의 열을 냉각유체의 냉기와 열교환시켜 냉각시키기 위한 냉각수단이 전해액에 잠기도록 삽입 설치되어 직접냉각방식으로 냉각하도록 구성된다.
상기 냉각수단의 일 실시형태는 수냉식 냉각기이고, 이 수냉식 냉각기는 상기 다수개의 양전극판과 음전극판의 사이에 형성되는 사행상 통로에 설치되는 사행상 냉각 파이프가 수산화가스 발생실의 전방에서 후방으로 일정한 간격을 두고 복수개 배치되며, 복수개의 사행상 냉각 파이프의 양단부에는 분배관이 연결되고, 양단의 분배관에는 냉각유체 유입관과 유출관이 각각 연결되며, 이 냉각유체 유입관과 냉각유체 유출관은 발생조의 주벽에 고정되어 구성된다.
상기 수산화가스 발생장치의 발생조에는 순수한 물은 전기분해되지 않으므로 황산(H2SO4)이나, 수산화나트륨(NaOH) 수산화칼륨(KOH) 수용액을 넣고 전기분해시킨다. 음전극판은 부식이 적어 강판을 사용하여도 되나, 양전극판에는 니켈(Ni)을 도금한 강판을 써서 전극면의 산화를 방지하고 전극과 전해질 사이의 과전압을 줄이는 역할을 하게 된다.
수산화가스 발생장치에서 발생되는 수산화가스는 물을 전기분해하여 발생시키는 것으로 이 수산화가스는 연소시 인체에 해로운 가스나 그으름이 발생하지 않는 무공해, 무취의 가스이므로 환경친화적인 이점이 있다. 또, 생산원가가 기존 산소 아세칠렌에 비하여 저렴하고, 예를들어 2.8Kg의 저압시스템으로 생산 관리되므로 고압 가스통(bombe)이 불필요하고 폭발의 위험이 없으며, 용접시 불꽃 파열이 없으므로 불똥이 튀어 화재가 발생할 우려가 없다. 또한, 측열에 의한 손실이 적고, 작업시간이 단축되는 이점이 있다.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 디지탈 수산화가스 발생장치에 관한 도면으로서,
도 1은 수산화가스 보일러의 사시도.
도 2는 수산화가스 발생장치의 부분 절결 사시도.
도 3a는 수산화가스 발생장치의 종단면도.
도 3b는 냉각 파이프의 부분 사시도.
도 4는 도 3의 양전극판의 지지구조를 보인 단면도.
도 5는 도 3의 음전극판의 지지구조를 보인 단면도.
도 6 및 도 7은 수산화가스 발생장치의 다른 형태를 보인 사시도 및 종단면도.
도 8은 양전극판의 지지구조를 보인 종단면도.
도 9는 수산화가스 보일러의 전체 블럭도.
도 10은 전자 제어부 블럭도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
401 : 발생조 410 : 수산화가스 발생실
420 : 양전극판 421 : 음전극판
700 : 냉각수단 710 : 냉각기
711 : 사행상 냉각 파이프 712 : 분배관
713 : 냉각유체 유입관 714 : 유출관
이하, 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 장치가 채용된 수산화가스 보일러의 구성을 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 보일러 본체(100)의 하우징(110)에 도어(120)가 회전식으로 개폐하도록 힌지 결합되고, 하우징(110)의 내부가 수직 칸막이(111)로 구분되어그 일측 설치부에 열교환기(200)와 가열장치(300)가 설치되어 있으며, 그 타측부는 수평 칸막이(112),(113)으로 구분되어 하단의 설치부에는 수산화가스 발생장치(400)가 설치되고, 중간 설치부에는 콘트롤러(500)가 설치됨과 아울러 상단 설치부에는 전원공급장치(600)가 설치된 구성을 보이고 있다.
도 2는 수산화가스 발생장치의 부분 절결 사시도를 보인 것이고, 도 3a는 수산화가스 발생장치의 종단면도, 도 3b는 냉각 파이프의 부분 사시도를 각각 보인 것이며, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도, 도 5는 도 3의 B-B선 단면도를 각각 보인 것으로, 이에 도시한 바와같이, 상기 수산화가스 발생장치(400)는 전해액을 담기 위한 발생조(401)에 센서 부착과 발생 가스의 응집을 위한 커버(402)가 결합되고, 발생조(401)의 내부 수산화가스 발생실(410)에는 다수개의 양전극판(420)과 음전극판(421)이 교대로 배치되어 있으며, 상기 각 양전극판(420)과 음전극판(421)에는 전원연결부재(422),(423)가 각각 연결되어 있다. 상기 양전극판(420)과 음전극판(421)은 수산화가스 발생실(410)의 양측내면에 지지부재(424)에 의해 안정하게 지지되고, 상기 전원연결부재(422),(423)가 양전극판(420)의 하측변 중간부 및 음전극판(421)의 상측변 중간부에 각각 고정되어 있으며, 각 전원연결부재(422),(423)의 단부는 발생조(401)의 주벽에 고정된 컨넥터(425)에 각각 연결되어 있다. 그리고 양쪽의 컨넥터(425)에는 전원공급선(422a),(423a)이 각각 연결된다.
상기 수산화가스 발생장치(400)의 커버(402)에는 전해액을 공급하기 위한 전해액 주입관(430)과, 상기 수산화가스 발생실(410)에서 발생되는 수산화가스가 배출되는 수산화가스 배출구(431)가 구비되고, 수산화가스 발생실(410) 내부의 온도 감지용 센서를 설치하기 위한 설치부(440), 수산화가스 발생실(410) 내부의 수위 검출용 센서를 설치하기 위한 설치부(441), 수산화가스 발생실(410) 내부의 압력감지용 센서를 설치하기 위한 설치부(442)가 구비되어 있다.
상기 수산화가스 발생장치(400)의 발생조(401)는 산화부식을 방지하기 위하여 비철금속, SUS306.307 계열 또는 엔지니어 플라스틱재를 사용하여 구조의 수명을 연장하고 산화 증발로 인한 화학적 가스의 생성을 억제하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 수산화가스 발생장치(400)의 수산화가스 발생실(410) 내부에는 전해액을 직접 접촉에 의해 냉각시키는 직접 접촉방식의 냉각수단(700)이 전해액에 잠기도록 설치되어 있다.
상기 냉각수단(700)에는 수냉식 냉각기(710)가 이용된다. 이 수냉식 냉각기(710)는 상기 다수개의 양전극판(420)과 음전극판(421)의 사이에 형성되는 사행상 통로에 설치되는 사행상 냉각 파이프(711)가 수산화가스 발생실(410)의 전방에서 후방으로 일정한 간격을 두고 복수개 배치되고, 복수개의 사행상 냉각 파이프(711)의 양단부에는 분배관(712)이 연결되어 있으며, 양단의 분배관(712)에는 냉각유체 유입관(713)과 유출관(714)이 각각 연결되고, 이 냉각유체 유입관(713)과 냉각유체 유출관(714)은 발생조(401)의 주벽에 고정된 구성으로 되어 있다.
상기 사행상 냉각 파이프(711)에는 지하수를 펌핑하여 냉각시킬 수 있다.
그리고, 상기 사행상 냉각 파이프(711)에는 지하수 대신에 발생조(401)의 외부에 설치된 통상의 냉각기에 연결하여 냉각기에 의해 냉각된 냉각유체를 순환시켜냉각시킬 수도 있다.
상기한 바와 같은 수산화가스 발생장치(400)는 발생조(401)의 내부에 물과 촉매를 혼합한 전해액을 담고 양전극판(420)과 음전극판(421)에 직류 전원을 인가하면 양전극판(420)에서는 O2, 음전극판(421)에서는 H2가 발생하여 커버(402)에 구비된 배출구(431)를 통해 배출된다.
상기 양전극판(420)과 음전극판(421)은 수평형이 아니고 수직형이므로 가스가 수중에서 상승하면서 받는 저항이 감소되므로 포집되는 기포의 포집작용이 용이하게 이루어지고, 발생조(401)의 공간 대비 전극판의 면적이 넓기 때문에 보다 많은 수산화가스가 발생된다.
상기 냉각수단(700)은 발생조(401)의 내부에서 전기분해로 발생하는 열로 인하여 발생하는 수증기의 증발을 억제하기 위하여 전해액의 온도 상승을 감소시킬 목적으로 사용되는 것이며, 사행상 냉각 파이프(711)가 전해액의 내부에 잠기도록 설치되어 직접냉각방식으로 냉각시키는 것이므로 종래의 냉각장치에 비하여 냉각효과가 월등하게 향상된다.
상기 냉각수단(700)은 발생조(401)의 내부 온도가 예를들어 60℃ 이상의 높은 온도에 도달할 때에 냉각시키도록 운전될 수 있다.
상기 도 2 내지 도 5에 도시한 수산화가스 발생장치(400)는 발생조(401)가 하나로 된 형태를 예시하였으나, 상기 발생조(401)는 다음과 같이 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
도 6 및 도 7은 수산화가스 발생장치의 다른 형태를 보인 사시도 및 종단면도를 각각 보인 것이고, 도 8은 도 7의 C-C선 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 복수개의 발생조(401; 401a, 401b)에 양전극판(420)과 음전극판(421)이 각각 고정되고, 전원연결부재(422),(423)가 양전극판(420)과 음전극판(421)의 상단 중간부에 각각 연결되어 있으며, 각 양전극판(420)과 음전극판(421)의 하단부가 지지부재(424)에 의해 수산화가스 발생실(410)의 바닥면에 안정하게 지지되어 있다.
또, 복수개의 발생조(401; 401a, 401b)의 수산화가스 발생실(410)의 중간부에는 수직 분리판(450)이 그 하측부가 트여지도록 각각 결합되고, 각각의 커버(402)에는 산소가스 배출구(431a)와 수소가스 배출구(431b)가 고정되어 연결관 배출관(431c),(431d)으로 각각 연결되어 있다.
또한, 도7 내지 도 8의 실시예에서 냉각수단(700)은 복수개의 발생조(401; 401a, 401b)에 각각 배치되는 복수개의 사행상 냉각 파이프(711)가 연결관(715)으로 연결되고, 복수개의 사행상 냉각 파이프(711)의 양외측단부에 분배관(712)이 연결되며, 양외측 분배관(712)에는 냉각유체 유입관(713)과 냉각유체 유출관(714)이 각각 연결된 구성으로 되어 있다.
상기 수직 분리판(450)에는 내열, 내화학성 재질의 합성수지판이 이용되며, 상기 수직 분리판(450)의 하측부가 트여지는 폭, 즉 수산화가스 발생실(410)의 바닥면과 수직 분리판(450) 사이의 폭은 발생조(401) 높이의 1/3 범위 이내가 되도록 하며, 이와 같이 하면 수산화가스 발생실(410)의 내부에서 발생되는 산소가스와 수소가스가 수직 분리판(450)의 양쪽으로 서로 분리되어 포집되고, 산소가스 배출구(431a)와 수소가스 배출구(431b)에 서로 분리되어 배출된다.
따라서, 도 6 내지 도 8에 도시한 수산화가스 발생장치(400)는 수산화가스를 사용하면서 사용 용도에 따라 산소가스와 수소가스의 조합비를 조정하여 사용하기에 보다 용이한 이점을 갖는다.
도 9는 수산화가스 보일러의 전체 블럭도를 보인 것이고, 도 10은 전자 제어부 블럭도를 보인 것이다.
이하, 도 9 및 도 10을 함께 참조하여 설명하면, 상기 수산화가스 발생장치(400)의 발생조(401)에는 급수라인에서 급수되는 물과 촉매를 혼합하여 된 전해액을 보충하기 위한 보충수 혼합조(460)가 중간부에 전해액 유입밸브(432)를 개재하여 연결되고, 이 보충수 혼합조(480)에 물이 급수되는 급수라인에는 수중불순물 여과장치(461)와, 급수량계측기(462)와, 급수밸브(463)가 연결되어 있다.
급수원에서 공급되는 물은 전기분해시 이상 동작을 방지하기 위하여 수중불순물 여과장치(461)에 의해 불순물이 여과되어 급수되고, 급수량계측기(462)와 급수밸브(463)에 의해 필요한 일정한 양이 급수된다. 상기 급수량계측기(462)에 의해 계측된 물의 급수량 계측값은 콘트롤러(500)에 입력되고, 전해액 혼합시 전해액의 비율을 결정하는 데이타로 사용된다.
상기 보충수 혼합조(460)에는 보충수 수위센서(464)와, 촉매 정량 토출장치(466)와, 촉매 혼합비율 감지장치(465)가 연결되어 있다. 보충수 혼합조(460)에는 상기 급수량계측기(462)에 의해 계측된 급수량 계측값을 참조하여 설정해 놓은 비율 만큼 촉매가 투입되어 희석되고, 보충수 수위센서(464)는 보충수 혼합조(460)의 수위를 검출하고, 이 검출신호에 따라 콘트롤러(500)가 출력한 신호에 의해 급수밸브(463)가 동작하여 물이 부족한 만큼 보충되도록 한다. 상기 촉매 혼합비율 감지장치(465)는 급수량계측기(462)에 의해 계측된 값과 촉매 정량 토출장치(466)에 의해 유입된 촉매의 혼합비를 감지하여 이상 비율을 검출하고, 이 촉매 정량 토출장치(466)는 상기 혼합비 검출신호에 의해 콘트롤러(500)가 출력한 신호에 의해 촉매의 토출량을 조절하여 보충수 혼합조(460)에 적정량의 촉매가 유입되도록 한다.
상기 보충수 혼합조(460)에서 촉매가 혼합된 전해액은 전해액 주입관(430)으로 유입되고, 유입라인에는 전해액 유입밸브(432)가 설치되어 라인을 개폐조절하게 된다.
상기 수산화가스 발생장치(400)에는 온도 감지용 센서(443)가 설치부(440)에 결합되고, 수위 검출용 센서(444)가 설치부(441)에 결합되며, 압력감지용 센서(445)가 설치부(442)에 결합되어 있다. 상기 온도 감지용 센서(443)는 수산화가스 발생장치(400)가 전기분해를 할 때에 발생되는 열의 상승에 의한 고온화를 억제하기 위해 온도를 검출하고 검출신호를 콘트롤러(500)에 송출하며, 상기 검출신호에 따라 콘트롤러(500)가 출력한 신호에 의해 냉각수단(700)의 냉각유체 펌프(716)가 연동되어 냉각율이 조정된다. 상기 온도 감지용 센서(443)의 감지는 예를들어 발생전류 0mA∼20mA의 전류치를 검출하여 콘트롤러(500)에서 전류값 변화에 따라 냉각유체 펌프(716)의 속도를 가감함으로써 냉각율을 조정한다. 상기 압력감지용 센서(445)는 발생조(401)에서 발생된 수소가스와 산소가스의 압력을 감지하며, 발생조(401) 내부의 과도한 압력상승을 억제하기 위하여 압력을 감지하고, 이신호를 콘트롤러(500)에 송출한다. 예를들어 상기 압력감지용 센서(445)의 감지는 기준압력 1%∼100%의 압력을 세분화하여 전류값이 0mA∼20mA까지 변화되므로 이를 감지하고 가스의 발생량으로 환산하여 발생조(401) 내의 양전극판(420)과 음전극판(421)에 인가되는 전압, 전류, 스위칭 속도 등을 변화시킴으로써 수산화가스의 발생량을 가감하도록 한다.
상기 온도 감지용 센서(443)는 일정한 온도의 범위에서 작동하는 센서가 아니고 온도 변화에 따른 응답성이 빠른 써미스터 반도체를 채용하여, 냉각유체 급수량을 가감하므로 냉각의 변화를 줄여 수증기의 증발량을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 수위 검출용 센서(444)는 발생조(401)의 내부에 설치된 양전극판(420)과 음전극판(421)이 전해액에 잠기는 양을 검출하고, 이 검출신호를 콘트롤러(500)에 송출한다. 그리고, 상기 전해액 유입밸브(432)는 상기 검출신호에 따라 콘트롤러(500)가 출력한 신호에 의해 동작하여 부족한 전해액 만큼 보충되도록 하며, 상기 수위 검출용 센서(444)는 전해액의 수위가 적정값에 도달하면 신호를 콘트롤러(500)에 다시 송출한다.
상기 수산화가스 발생장치(400)는 상기 온도, 수위 압력 검출신호에 따라 콘트롤러(500)가 제어한 전압, 전류, 스위칭 주파수에 의해 가스 발생을 시작하고 발생량을 가감한다.
또, 상기 수산화가스 발생조(401)의 수산화가스 배출구(431)와 상기 가열장치(300)의 유입구 사이에 연결된 라인에는 발생조(401)측에 가스 차단밸브(470)와,압력조절장치(471)가 연결되어 라인을 흐르는 가스를 개폐하고 가스의 압력을 조절하며, 가열장치(300)측에 가스역화 방지장치(360)가 연결되어 화염이 라인을 타고 역류하는 것을 방지하고, 가스 가압펌프(361)가 연결되어 있어 상기 수산화가스 발생장치(400)에서 발생되는 수산화가스를 가압하여 이송시키게 된다. 상기 가스 압력조절장치(471)의 가스통과 압력은 소모되는 가스의 양이 균일하게 되도록 수산화가스 발생장치(400)의 압력 이하의 적정 압력으로 설정되고, 이 압력조절장치(471)는 가스 가압펌프(361)와 연동하여 작동된다.
상기 가스 압력조절장치(471)는 발생가스의 균일한 압력 유지를 위하여 설정압력 이상일 때에 설정압력 이상 만큼을 차단한다.
상기 가스 가압펌프(361)는 수산화가스 발생장치(400)의 발생조(401) 내부에서 전기분해시 생성되는 가스의 양이 증가하여 발생조(401) 내부의 압력이 높아지면 새로 발생되는 가스의 폭기가 압력의 영향으로 어려워지므로 압력을 줄이고자 설치한 것이다.
상기 열교환기(200)의 가열수조(210)에 연결되는 온수 순환배관(240)에는 복수개의 온수 배출구(241)가 연결되고, 순환펌프(250)가 연결되어 가열수조(210)에서 열교환된 온수를 난방을 위하여 순환시키거나, 배출시켜 사용하도록 되어 있다.
본 발명이 채용된 수산화가스 보일러는 콘트롤러(500) 박스의 내부에 구비된 제어부(510)의 제어를 받아 다음과 같이 동작된다.
수산화가스 발생장치(400)의 발생조(401) 내부에 전해액을 채우고, 제어부(510)에 연결된 외부 스위치(511)를 눌러 전원공급장치(600)에 의해 전원을인가하면, 발생조(401)의 내부에 설치된 양전극판(420)과 음전극판(421)에 의해 전기분해가 진행되고, 발생된 수산화가스는 발생조(401)와 가열장치(300)를 연결하는 가스 공급라인을 통하여 가열장치(300)에 공급되며, 가스 공급라인의 가열장치(300)측에 연결된 가스 가압펌프(361)는 가스를 가압 이송시키고, 가스 공급라인의 수산화가스 발생장치(400)측에 연결된 차단밸브(470)는 가스의 이송을 개폐하게 된다.
또, 상기 수산화가스 발생장치(400)에 설치된 냉각수단(700)에 냉각유체를 공급하기 위한 냉각유체 펌프(716)가 냉각유체를 가압하여 냉각 파이프(711)에 순환시킨다.
그리고, 수산화가스 발생장치(400)에 연결된 온도 감지용 센서(443), 수위 검출용 센서(444), 압력감지용 센서(445)에 의해 감지된 발생조(401) 내부의 온도, 압력 및 발생조(401)의 수위, 또한 상기 열교환기(200)에 연결된 온수 온도센서(260), 가열장치(300)에 연결된 가스센서(360)의 감지신호가 감지신호가 상기 제어부(510)에 입력되고, 이 신호에 따라 상기한 급수밸브(463), 전해액 유입밸브(432), 가스 차단밸브(470), 가스 압력조절장치(471), 가스 가압펌프(361), 점화장치(361)가 제어되어 수산화가스 발생장치(400)의 발생조(401)에 유입되는 물의 유입량, 수위, 온도 및 압력이 조절되고, 수산화가스 발생량, 수산화가스 배출량이 조절되며, 열교환기(200)의 온수 온도가 조절된다.
상술한 본 발명에 의한 수산화가스 발생장치는 수소, 산소 가스 발생시 저압시스템으로 자동감지하여 예를들어 2.7Kg/m2로 전압이 자동 조절되어 동작되도록 제작된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 디지탈 수산화가스 발생장치에 의해 물을 전기분해하여 발생시킨 산소가스와 수소가스의 혼합물인 수산화가스를 연소시켜 본 결과 4,500℃ 이상의 고온이 발생하였고, 이는 LPG, LNG의 열량 2,300℃ 보다 크게 증대된 것이다. 또, 물 1리터로 1,860리터 이상의 수산화가스를 생산할 수 있으므로, LPG, LNG, 석유, 등유 보다 경제적으로 저렴하게 이용할 수 있다.
위와 같이, 연료절감, 원가절감의 효과가 뛰어나고, 배기가스의 SOX, NOX, 일산화탄소의 함유량은 감지할 수 없을 정도로 미미한 양이어서 인체에 미치는 영향이 거의 없는 무공해 에너지를 실용화할 수 있고, 또, 안전장치가 이중, 삼중으로 구비되어 있어 매우 안전하게 사용할 수 있으며, 필요에 따라 수산화가스 발생장치의 대수와 가열수조의 단수를 조절하여 용도에 따라 소비자 계층에 알맞는 대, 중, 소 규격의 제품으로 제작하여 널리 보급할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 디지탈 수산화가스 발생장치는 수산화가스 발생장치의 발생조의 내부에 냉각수단의 사행상 냉각 파이프를 설치하여 각 양전극판과 음전극판을 고르게 직접 냉각시킴으로써 전해액의 온도가 과도하게 상승함을 용이하게 억제시킬 수 있으며, 이에 따라 수산화가스 발생장치의 수산화가스 발생능력이 증대되는 이점이 있다.
더욱이, 본 발명은 발열량이 높아 LPG, LNG, 석유, 등유 보다 경제적으로 저렴하게 이용할 수 있는 것으로 연료절감, 원가절감의 효과가 뛰어난 이점이 있고,이에 따라 배기가스가 인체에 미치는 영향이 거의 없는 무공해 에너지를 실용화할 수 있으며, 필요에 따라 수산화가스 발생장치의 대수를 조절하여 여러가지 용도에 따라 소비자 계층에 알맞는 대, 중, 소 규격의 제품으로 제작하여 널리 보급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 물을 전기분해하여 수산화가스를 발생시키는 발생조(401) 내부에 전해액과 전극판의 열을 냉각유체의 냉기와 열교환시켜 냉각시키기 위한 냉각수단(700)이 전해액에 잠기도록 삽입 설치되어 직접냉각방식으로 냉각하도록 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈 수산화가스 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각수단(700)은 수냉식 냉각기(710)이고, 이 수냉식 냉각기(710)는 상기 다수개의 양전극판(420)과 음전극판(421)의 사이에 형성되는 사행상 통로에 설치되는 사행상 냉각 파이프(711)가 수산화가스 발생실(410)의 전방에서 후방으로 일정한 간격을 두고 복수개 배치되며, 복수개의 사행상 냉각 파이프(711)의 양단부에는 분배관(712)이 연결되고, 양단의 분배관(712)에는 냉각유체 유입관(713)과 유출관(714)이 각각 연결되며, 이 냉각유체 유입관(713)과 냉각유체 유출관(714)은 발생조(401)의 주벽에 고정되어 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈 수산화가스 발생장치.
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