KR200322666Y1 - Apparatus for generating a hydrogen gas and oxygen gas - Google Patents

Abstract

본 고안은 전해조 내에서 발생되는 가스의 양에 관계없이 양극실과 음극실의 압력을 동일하게 유지시킬 수 있는 수산 가스 발생 장치에 관한 것으로서, 각 응축수 분리 탱크로부터 공급된 수소 가스 및 산소 가스가 각각의 공간으로 유입되는 등압기 및 등압기로부터 각각의 공간으로 공급된 수소 가스와 산소 가스가 공급받아 외부 장치로 공급하는 방출기를 포함한다. 등압기는, 다이아프램을 사이에 두고 고정되며, 다이아프램 양측에 제 1 공간 및 제 2 공간을 형성하고, 제 1 공간 및 제 2 공간에 발생 장치에서 공급된 수소 가스와 산소 가스를 각각 공급하기 위한 가스 유입구가 각각 형성되어 있는 제 1 및 제 2 본체; 일단이 다이아프램과 일정한 간격을 유지하는 상태로 제 1 본체 및 제 2 본체에 각각 장착되며, 제 1 공간 및 제 2 공간으로 유입된 가스를 방출기로 각각 공급하는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재를 포함하여 어느 한 공간 내로 유입된 가스의 압력이 다른 공간 내로 유입된 가스의 압력보다 높을 경우 다이아프램이 압력이 낮은 쪽으로 팽창하여 대응하는 가스 배출 부재를 통한 압력이 낮은 가스의 배출을 차단한다. 방출기는, 다이아프램을 사이에 두고 고정되며, 다이아프램 양측에 제 1 공간 및 제 2 공간을 형성하고, 제 1 공간 및 제 2 공간에 등압기로부터 공급된 수소 가스와 산소 가스를 각각 공급하기 위한 가스 유입구가 각각 형성되어 있는 제 1 및 제 2 본체; 한 종단면이 다이아프램과 접촉하는 상태로 제 1 본체 및 제 2 본체에 장착되며, 제 1 공간 및 제 2 공간으로 유입된 가스를 외부 장치로 공급하되, 압력이 높은 가스만을 선택적으로 외부로 배기시키는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재를 포함하여 어느 한 공간 내로 유입된 가스의 압력이 다른 공간 내로 유입된 가스의 압력보다 높을 경우 다이아프램이 압력이 낮은 쪽으로 팽창하여 다이아프램과 가스 배출 부재 선단의 접촉을 해제시켜 압력이 높은 가스를 대응하는 가스 배출 부재를 통하여 외부로 배기시켜 양 공간 및 등압기의 양 공간 내의 가스 압력을 동일하게 유지시킨다.The present invention relates to a marine gas generator that can maintain the pressure in the anode and cathode chambers irrespective of the amount of gas generated in the electrolytic cell, wherein the hydrogen gas and oxygen gas supplied from each condensate separation tank It includes an isostatic pressure introduced into the space and an emitter for receiving the hydrogen gas and oxygen gas supplied to each space from the isostatic pressure supply to the external device. The isostatic device is fixed with a diaphragm interposed therebetween, to form a first space and a second space on both sides of the diaphragm, and to supply hydrogen gas and oxygen gas supplied from the generator to the first space and the second space, respectively. First and second bodies having respective gas inlets formed therein; The first and second gas discharge members are mounted on the first body and the second body, respectively, at one end of the diaphragm at regular intervals, and respectively supply gas introduced into the first space and the second space to the emitter. Including when the pressure of the gas introduced into one space is higher than the pressure of the gas introduced into the other space, the diaphragm expands toward the lower pressure to block the discharge of the low pressure gas through the corresponding gas discharge member. The emitter is fixed with a diaphragm interposed therebetween to form a first space and a second space on both sides of the diaphragm, and to supply hydrogen gas and oxygen gas supplied from the isopressor to the first space and the second space, respectively. First and second bodies each having a gas inlet formed therein; One end surface is mounted in the first body and the second body in contact with the diaphragm, and supplies gas introduced into the first space and the second space to an external device, and selectively exhausts only the gas having high pressure to the outside. If the pressure of the gas introduced into one space, including the first and second gas discharge members, is higher than the pressure of the gas introduced into the other space, the diaphragm expands to a lower pressure and the diaphragm contacts the tip of the gas discharge member. The pressure is released to exhaust the gas having a high pressure to the outside through the corresponding gas discharge member to maintain the same gas pressure in both the space and the space of the isopressor.

Description

가스 차압 조절 수단을 구비한 수산 가스 발생 장치{Apparatus for generating a hydrogen gas and oxygen gas}Apparatus for generating a hydrogen gas and oxygen gas having a gas differential pressure control means

본 고안은 수산 가스 발생 장치에 관한 것으로서, 특히 서로 인접한 두 개의 격실 내의 가스 압력을 항상 동일한 상태로 유지시켜 다른 격실로의 가스의 흐름을 방지할 수 있는 가스 차압 조절 수단을 이용한 수산 가스 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fishery gas generator, and more particularly to a fishery gas generator using a gas differential pressure control means capable of preventing the flow of gas to other compartments by always maintaining the same gas pressure in two adjacent compartments. It is about.

알칼리 수용액을 전기 분해하여 수소 가스와 산소 가스(이하, 편의상 "수산 가스"라 칭함)를 생산하는 전기 분해 장치(가스 발생 장치)는 물을 수산 가스로 분해하는 전해조, 전해조에서 생산된 수산 가스로부터 전해액 혼합물을 분리하는 기액 분리기, 전해액이 분리된 수산 가스에 함유된 수분을 냉각, 응축시켜 제거하는 가스 냉각기, 전해조에서 발생된 폐열을 제거하는 전해액 냉각기, 전해조에 전류를 인가하는 전기 장치, 전기 분해시 소모된 물을 보충하는 급수 펌프, 센서 및 기타 배관 부재로 구성된다.An electrolysis device (gas generator) that electrolyzes an aqueous alkaline solution to produce hydrogen gas and oxygen gas (hereinafter referred to as "oxygen gas" for convenience) is an electrolytic cell that decomposes water into a hydroxide gas, from a hydroxyl gas produced in an electrolytic cell. Gas-liquid separator to separate electrolyte mixture, gas cooler to cool down, condense and remove moisture contained in the separated gas of electrolyte, electrolyte cooler to remove waste heat generated in electrolytic cell, electric device to apply electric current to electrolyzer, electrolysis It consists of a feed pump, a sensor and other piping elements to replenish the water consumed during the run.

알칼리 수용액의 전기 분해에 사용되는 전해조는 양단에 외부 전원이 연결된 양극과 음극이 각각 위치하고, 양극과 음극 사이에 한 면은 양극, 또다른 면은 음극의 극성을 갖는 다수의 전극들이 절연성 프레임에 의하여 지지된 적층 구조를 갖는다. 각 전극들은 가스 분리막에 의하여 서로 격리된 상태이다. 절연성 프레임의 하부에는 전해액의 순환 및 공급을 위한 도관이, 상부에는 생성된 가스 및 전해액 배출을 위한 도관이 각각 형성되어 있으며, 이 도관들은 전해조 내부의 양극실과 음극실 각각에 연결되어 있다. 따라서 전해조 양단의 음극과 양극에 직류 전원이 인가되면, 각 전극에서 가스가 발생되고, 발생된 가스는 가스(수소 가스 및 산소 가스)는 전해액과 함께 전해조 외부에 설치된 기액 분리기로 배출된다.The electrolytic cell used for the electrolysis of the alkaline aqueous solution has a positive electrode and a negative electrode connected to an external power source at both ends, and a plurality of electrodes having an polarity of one side between the positive electrode and the negative electrode and the other side of the negative electrode by an insulating frame. It has a supported laminated structure. Each electrode is separated from each other by a gas separation membrane. Conduits for circulating and supplying the electrolyte are formed in the lower part of the insulating frame, and conduits for discharging the generated gas and the electrolyte are formed in the upper part, and the conduits are connected to each of the anode chamber and the cathode chamber inside the electrolytic cell. Therefore, when DC power is applied to the cathode and the anode of both ends of the electrolyzer, gas is generated at each electrode, and the generated gas is discharged to the gas-liquid separator installed outside the electrolyzer together with the electrolyte (hydrogen gas and oxygen gas).

상술한 바와 같이, 각 양극실과 음극실은 이온 전도도가 높고 가스 투과율이 낮은 분리막에 의하여 서로 격리된 상태이다. 분리막은 주로 폴리페닐렌 설파이드와 같은 유기물 섬유 계통의 재료로 이루어진다. 그러나 양극실과 음극실의 압력 차이가 0.02 내지 0.03 기압을 초과하면 가스는 유기물 섬유 계통의 재료로 이루어진 분리막을 통과하게 되는 문제가 발생한다.As described above, each anode chamber and cathode chamber are separated from each other by a separator having high ion conductivity and low gas permeability. The separator consists mainly of organic fiber-based materials such as polyphenylene sulfide. However, when the pressure difference between the anode chamber and the cathode chamber exceeds 0.02 to 0.03 atm, a problem occurs that the gas passes through a separator made of an organic fiber-based material.

전해조에서 생산되는 수소 가스의 양은 산소 가스 양의 약 2배 정도이며, 이러한 결과로 인하여 수소 가스가 발생되는 전해조의 음극실의 압력은 산소 가스가발생되는 양극실의 압력보다 커지게 된다. 따라서 양극실과 음극실의 압력이 동일하게 유지되지 않을 경우 수소 가스는 분리막을 통과하여 산소 가스가 발생되는 양극실로 이동하게 된다. 또한, 사용자가 발생된 수소 가스와 산소 가스를 항상 2:1의 비율로 사용하지 않을 경우에도 양극실과 음극실 간의 압력 차이가 발생하며, 이러한 경우에도 분리막을 통한 가스의 이동이 일어나게 된다.The amount of hydrogen gas produced in the electrolytic cell is about twice the amount of oxygen gas, and as a result, the pressure of the cathode chamber of the electrolyzer where hydrogen gas is generated becomes greater than the pressure of the anode chamber where oxygen gas is generated. Therefore, when the pressure in the anode chamber and the cathode chamber is not maintained the same, hydrogen gas passes through the separator and moves to the anode chamber where oxygen gas is generated. In addition, even when the user does not always use the generated hydrogen gas and oxygen gas in a ratio of 2: 1, a pressure difference occurs between the anode chamber and the cathode chamber, and even in this case, the gas moves through the separator.

양극실과 음극실을 분리하는 분리막을 통한 이와 같은 가스의 이동은 수소 가스와 산소 가스를 혼합시키는 결과를 가져와 순수한 산소 가스 또는 수소 가스를 이용할 수 없게 된다. 특히, 수소와 산소 가스의 혼합 가스는 발화원이 있을 경우 매우 격렬하게 폭발하므로 안전에도 치명적인 영향을 미칠 수 밖에 없다.Such movement of gas through the separator separating the anode chamber and the cathode chamber results in mixing hydrogen gas and oxygen gas, and thus pure oxygen gas or hydrogen gas cannot be used. In particular, the mixed gas of hydrogen and oxygen gas explodes very violently when there is an ignition source, which has a fatal effect on safety.

이와 같이, 전기 분해 장치에서는 수소 가스와 산소 가스의 압력을 항상 동일한 상태로 유지할 수 없게 됨으로서 순도 높은 가스 생산이 어려우며, 안전성이 떨어지는 문제점을 갖게 되는 것이다.As described above, in the electrolysis apparatus, the pressures of the hydrogen gas and the oxygen gas cannot be maintained at the same state at all times, thereby making it difficult to produce high-purity gas and lowering the safety.

본 고안은 전해조 내에서의 산소 가스와 수소 가스가 발생하는 양극실과 음극실 간의 압력 차이로 인하여 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발생되는 가스의 양에 관계없이 양극실과 음극실의 압력을 동일하게 유지시킬 수 있는 차압 조절 수단을 구비한 수산 가스 발생 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems caused by the pressure difference between the anode chamber and the cathode chamber in which oxygen gas and hydrogen gas are generated in the electrolytic cell, and the pressure of the anode chamber and the cathode chamber is reduced regardless of the amount of gas generated. It is an object of the present invention to provide a hydroxyl gas generator having a differential pressure control means that can be maintained the same.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 고안에 따른 수산 가스 발생 장치는 각 응축수 분리 탱크로부터 공급된 수소 가스 및 산소 가스가 각각의 공간으로 유입되는 등압기 및 등압기로부터 각각의 공간으로 공급된 수소 가스와 산소 가스가 공급받아 외부 장치로 공급하는 방출기를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, a marine gas generator includes: a hydrogen gas and an oxygen gas supplied from each condensate separation tank; And an emitter supplied with oxygen gas and supplied to an external device.

본 고안에서의 등압기는, 다이아프램을 사이에 두고 고정되며, 다이아프램 양측에 제 1 공간 및 제 2 공간을 형성하고, 상기 제 1 공간 및 제 2 공간에 발생 장치에서 공급된 수소 가스와 산소 가스를 각각 공급하기 위한 가스 유입구가 각각 형성되어 있는 제 1 및 제 2 본체; 일단이 다이아프램과 일정한 간격을 유지하는 상태로 제 1 본체 및 제 2 본체에 각각 장착되며, 제 1 공간 및 제 2 공간으로 유입된 가스를 방출기로 각각 공급하는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재를 포함하여 어느 한 공간 내로 유입된 가스의 압력이 다른 공간 내로 유입된 가스의 압력보다 높을 경우 다이아프램이 압력이 낮은 쪽으로 팽창하여 대응하는 가스 배출 부재를 통한 압력이 낮은 가스의 배출을 차단한다.The isostatic device in the present invention is fixed with a diaphragm interposed therebetween, forming first and second spaces on both sides of the diaphragm, and hydrogen gas and oxygen supplied from the generator to the first and second spaces. First and second bodies, each having a gas inlet for supplying gas, respectively; The first and second gas discharge members are mounted on the first body and the second body, respectively, at one end of the diaphragm at regular intervals, and respectively supply gas introduced into the first space and the second space to the emitter. Including when the pressure of the gas introduced into one space is higher than the pressure of the gas introduced into the other space, the diaphragm expands toward the lower pressure to block the discharge of the low pressure gas through the corresponding gas discharge member.

또한, 방출기는, 다이아프램을 사이에 두고 고정되며, 다이아프램 양측에 제 1 공간 및 제 2 공간을 형성하고, 제 1 공간 및 제 2 공간에 등압기로부터 공급된 수소 가스와 산소 가스를 각각 공급하기 위한 가스 유입구가 각각 형성되어 있는 제 1 및 제 2 본체; 한 종단면이 다이아프램과 접촉하는 상태로 제 1 본체 및 제 2 본체에 장착되며, 제 1 공간 및 제 2 공간으로 유입된 가스를 외부 장치로 공급하되, 압력이 높은 가스만을 선택적으로 외부로 배기시키는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재를 포함하여 어느 한 공간 내로 유입된 가스의 압력이 다른 공간 내로 유입된 가스의 압력보다 높을 경우 다이아프램이 압력이 낮은 쪽으로 팽창하여 다이아프램과 가스 배출 부재 선단의 접촉을 해제시켜 압력이 높은 가스를 대응하는 가스 배출 부재를 통하여 외부로 배기시켜 양 공간 및 등압기의 양 공간 내의 가스 압력을동일하게 유지시킨다.In addition, the emitter is fixed with a diaphragm interposed therebetween, forming a first space and a second space on both sides of the diaphragm, and supplying hydrogen gas and oxygen gas supplied from the isopressor to the first space and the second space, respectively. First and second bodies each having a gas inlet for One end surface is mounted in the first body and the second body in contact with the diaphragm, and supplies gas introduced into the first space and the second space to an external device, and selectively exhausts only the gas having high pressure to the outside. If the pressure of the gas introduced into one space, including the first and second gas discharge members, is higher than the pressure of the gas introduced into the other space, the diaphragm expands to a lower pressure and the diaphragm contacts the tip of the gas discharge member. The pressure is released to exhaust the gas having a high pressure to the outside through the corresponding gas discharge member to maintain the same gas pressure in both spaces and both spaces of the isopressor.

이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 고안에 이용된 가스 차압 조절 수단의 등압기의 내부 구성을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the isopressure of the gas differential pressure control means used in the present invention.

도 2는 가스 차압 조절 수단의 방출기의 내부 구성을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the emitter of the gas differential pressure control means.

도 3은 가스 차압 조절 수단을 구비한 수산 가스 발생 장치의 전체적인 구성도.3 is an overall configuration diagram of a fish gas generator with a gas differential pressure control means.

본 고안에 따른 가스 차압 조절 수단은 가스 발생 장치 내에 설치되며, 가스 발생부와 연결된 등압기 및 외부 장치에 연결된 방출기로 이루어진다. 또한, 등압기와 방출기는 서로 연결된 상태이다.Gas differential pressure control means according to the present invention is installed in the gas generator, it is composed of an isostatic device connected to the gas generator and an emitter connected to the external device. In addition, the isopressure and the emitter are connected to each other.

도 1은 가스 차압 조절 수단의 등압기의 내부 구성을 도시한 단면도로서, 등압기(10)는 다이아프램(13), 다이아프램(13)의 양측에 위치한 제 1 및 제 2 본체(11 및 12) 그리고 각 본체(11 및 12)에 장착된 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(14 및 15)를 포함한다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of an isobar of the gas differential pressure control means, wherein the isostat 10 includes a diaphragm 13 and first and second bodies 11 and 12 located on both sides of the diaphragm 13. And first and second gas discharge members 14 and 15 mounted to the respective main bodies 11 and 12.

동일한 구성을 갖는 제 1 및 제 2 본체(11 및 12)는 중앙부에 요부가 형성되어 있는 구조로서, 테두리부에는 2개 이상의 관통구(11A, 12A)가 형성되어 있다. 따라서 다이아프램(13)을 사이에 두고 제 1 및 제 2 본체(11 및 12)를 대칭으로 위치시킨 상태에서 연결 볼트를 내주면에 나선이 형성된 관통구(11A, 12A)에 체결함으로서 제 1 본체(11), 다이아프램(13) 및 제 2 본체(12)는 서로 일체화되며, 제 1 본체 (11)와 다이아프램(13) 사이에는 제 1 공간(S1)이, 다이아프램(13)과 제 2 본체 (12) 사이에는 제 2 공간(S2)이 형성된다.The 1st and 2nd main bodies 11 and 12 which have the same structure are the structure in which the recessed part is formed in the center part, and two or more through holes 11A and 12A are formed in the edge part. Accordingly, the first and second main bodies 11 and 12 are symmetrically positioned with the diaphragm 13 interposed therebetween, so that the connecting bolt is fastened to the through holes 11A and 12A having spirals formed on the inner circumferential surface thereof. 11), the diaphragm 13 and the second main body 12 are integrated with each other, and a first space S1 is formed between the first main body 11 and the diaphragm 13, and the diaphragm 13 and the second The second space S2 is formed between the main bodies 12.

각 본체(11 및 12)의 하단에는 가스 유입구(11B 및 12B)가 각각 형성되어 있으며, 따라서 전해조에서 발생된 산소 및 수소 가스(실질적으로는 도 3에 도시된 응축수 분리 탱크로부터 공급되며, 이는 후술하기로 함)는 각 가스 유입구(11B 및12B)를 통하여 제 1 공간(S1)과 제 2 공간(S2)으로 각각 유입된다.Gas inlets 11B and 12B are formed at the lower ends of the main bodies 11 and 12, respectively, and thus are supplied from oxygen and hydrogen gas generated in the electrolytic cell (substantially from the condensate separation tank shown in FIG. The following) is introduced into the first space S1 and the second space S2 through the gas inlets 11B and 12B, respectively.

각 본체(11 및 12)의 일측에 장착된 가스 배출 부재(14 및 15)는 외주면 후단부에 나선이 형성된 원통형 부재로서, 그 중심부에는 길이 방향으로 가스 배출로(14A, 15A)가 형성되어 있다. 각 본체(11 및 12)의 일측에는 부재를 관통하는 관통공(11C 및 12C)이 각각 형성되어 있으며, 각 관통공(11C 및 12C) 외측부 내주면에는 나선부가 형성되어 있다. 따라서, 각 가스 배출 부재(14 및 15)를 각 본체(11 및 12)의 관통공(11C 및 12C)에 끼운 상태에서 회전시킴으로서 가스 배출 부재(14 및 15)는 본체(11 및 12)의 관통공(11C 및 12C)에 나선 결합된다. 여기서, 각 가스 배출 부재(14 및 15) 선단과 다이아프램(13) 사이의 간격(X 및 Y)은 가스 배출 부재(14 및 15)를 회전시킴으로서 조절될 수 있다. 한편, 각 가스 배출 부재(14 및 15)의 중앙부 외면에는 오-링(O-ring; 14B, 15B)이 각각 고정되어 있어 각 가스 배출 부재(14 및 15)와 각 본체의 관통공(11C 및 12C) 내주면 사이를 밀봉시킨다. 각 가스 배출 부재(14 및 15)는 후술할 방출기의 본체에 구성된 가스 유입구와 연결된다.The gas discharge members 14 and 15 mounted on one side of each of the main bodies 11 and 12 are cylindrical members having spirals formed at the rear end of the outer circumferential surface thereof, and gas discharge passages 14A and 15A are formed at the center thereof in the longitudinal direction. . On one side of each of the main bodies 11 and 12, through-holes 11C and 12C penetrating through the member are formed, respectively, and spirals are formed on the inner peripheral surface of the outer portion of each of the through-holes 11C and 12C. Accordingly, the gas discharge members 14 and 15 are penetrated by the main bodies 11 and 12 by rotating the respective gas discharge members 14 and 15 in the state of being fitted into the through holes 11C and 12C of the main bodies 11 and 12. Helix is coupled to balls 11C and 12C. Here, the distances X and Y between the tip of each gas discharge member 14 and 15 and the diaphragm 13 can be adjusted by rotating the gas discharge member 14 and 15. On the other hand, O-rings 14B and 15B are fixed to the center outer surface of each gas discharge member 14 and 15, respectively, so that each gas discharge member 14 and 15 and the through hole 11C and the main body of each body are fixed. 12C) Seal between inner peripheral surfaces. Each gas discharge member 14 and 15 is connected with a gas inlet configured in the body of the emitter, which will be described later.

도 2는 가스 차압 조절 수단의 방출기의 내부 구성을 도시한 단면도로서, 각 본체에 대한 가스 배출 부재의 장착 위치 및 다이아프램의 초기 위치를 제외하고 방출기의 구조는 상술한 등압기(20)의 구조와 동일하다. 즉, 방출기(20)에서의 제 1 가스 배출 부재(24)는 제 1 본체(21)의 하부에, 제 2 가스 배출 부재(25)는 제 2 본체(22)의 상부에 장착되어 있다. 또한, 초기 상태에서 다이아프램(23)은 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(24 및 25)의 선단면에 밀착된 상태를 유지한다. 한편, 제 1및 제 2 본체(21 및 22) 외부로 노출된 제 1 가스 배출 부재(24)와 제 2 가스 배출 부재(25)의 또다른 일단은 대기(atmosphere)에 연결되어 있다.2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the emitter of the gas differential pressure control means, except for the mounting position of the gas discharge member and the initial position of the diaphragm for each of the main body, the structure of the emitter is the structure of the above-described equalizer 20 described above. Is the same as That is, the 1st gas discharge member 24 in the ejector 20 is attached to the lower part of the 1st main body 21, and the 2nd gas discharge member 25 is attached to the upper part of the 2nd main body 22. As shown in FIG. In addition, in the initial state, the diaphragm 23 remains in close contact with the front end surfaces of the first and second gas discharge members 24 and 25. On the other hand, another end of the first gas discharge member 24 and the second gas discharge member 25 exposed to the outside of the first and second bodies 21 and 22 is connected to the atmosphere.

등압기(10)와 방출기(20)를 구성하는 각 본체(11 및 21, 21 및 22)는 내 알칼리성이 우수하고 산소 및 수소 가스에 대한 화학 반응성이 낮은 폴리프로필렌 또는 나일론으로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 각 본체(11 및 21, 21 및 22) 사이에 위치하는 다이아프램(13 및 23)은 일정한 두께 및 경도를 가짐과 아울러 내열성, 내약품성 및 복원력이 우수한 재질, 예를 들어 실리콘 시트로 이루어지는 것이 본 고안의 목적에 적합하다.Each of the main bodies 11, 21, 21, and 22 constituting the isostatic pressure generator 10 and the emitter 20 is preferably made of polypropylene or nylon having excellent alkali resistance and low chemical reactivity to oxygen and hydrogen gas. . In addition, the diaphragms 13 and 23 positioned between the main bodies 11 and 21, 21 and 22 are made of a material having a constant thickness and hardness, and excellent in heat resistance, chemical resistance and restoring force, for example, a silicon sheet. It is suitable for the purpose of the present invention.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 가스 차압 조절 수단을 포함한 가스 발생 장치의 전체적인 구성도로서, 각 도면을 통하여 등압기(10)와 방출기(20)로 이루어진 가스 차압 조절 수단의 기능을 설명한다.FIG. 3 is an overall configuration diagram of a gas generator including the gas differential pressure adjusting means shown in FIGS. 1 and 2. The function of the gas differential pressure adjusting means including the isostatic pressure 10 and the emitter 20 will be described with reference to the drawings. do.

일반적인 가스 발생 장치는, 전기 분해에 의하여 수소 및 산소 가스가 발생하는 전해조(1), 전해조(1)에 연결되어 각 가스에 함유된 전해액을 분리하는 2개의 가스 분리 탱크(2A, 2B), 각 가스 분리 탱크(2A, 2B)에 연결되어 공급된 각 가스를 냉각하는 2개의 가스 냉각기(3A, 3B) 및 각 가스 냉각기(3A, 3B)에 연결되어 냉각시 발생된 응축수를 각 가스로부터 분리, 수집한 후 순수 가스를 외부 장치로 배출하는 2개의 응축수 분리 탱크(7A, 7B)로 이루어진다.The general gas generator includes an electrolyzer 1 in which hydrogen and oxygen gas are generated by electrolysis, two gas separation tanks 2A and 2B connected to the electrolyzer 1 to separate the electrolyte solution contained in each gas. Two gas coolers 3A and 3B connected to the gas separation tanks 2A and 2B to cool each supplied gas, and each gas coolers 3A and 3B connected to separate the condensed water generated during cooling from each gas, It consists of two condensate separation tanks 7A and 7B which collect and discharge the pure gas to the external device.

본 고안의 가장 큰 특징은 전술한 등압기(10)를 2개의 응축수 분리 탱크(7A, 7B)와 연결하고, 방출기(20)를 등압기(10)에 연결한 것이다.The biggest feature of the present invention is that the above-described isostat 10 is connected to two condensate separation tanks 7A and 7B, and the discharger 20 is connected to the iso-pressurer 10.

등압기(10)는 2개의 응축수 분리 탱크(7A, 7B)와 연결되어 제 1 공간(S1) 및제 2 공간(S2)에 응축수 분리 과정을 거친 수소 가스 및 산소 가스가 각각 공급된다. 즉, 등압기(10)를 구성하는 제 1 본체(11)에 형성된 가스 유입구(11B)는 수소 가스 응축수 분리 탱크(7A)의 가스 배출구에, 제 2 본체(12)에 형성된 가스 유입구 (12B)는 산소 가스 응축수 분리 탱크(7B)의 가스 배출구에 각각 연결되어 있다.The isostat 10 is connected to two condensate separation tanks 7A and 7B to supply hydrogen gas and oxygen gas that have undergone condensate separation in the first space S1 and the second space S2, respectively. That is, the gas inlet 11B formed in the first main body 11 constituting the isostatic pressure 10 is the gas inlet 12B formed in the second main body 12 at the gas outlet of the hydrogen gas condensate separation tank 7A. Are respectively connected to the gas outlets of the oxygen gas condensate separation tank 7B.

한편, 등압기(10)의 제 1 및 제 2 본체(11 및 12) 외부로 노출된 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(14 및 15)의 일단은 수소 가스와 산소 가스를 필요로 하는 외부 장치 및 방출기(20)의 2개의 가스 유입구에 각각 병렬로 연결되어 있다.On the other hand, one end of the first and second gas discharge members 14 and 15 exposed to the outside of the first and second main bodies 11 and 12 of the isostatic pressure 10 requires an external device that requires hydrogen gas and oxygen gas. And in parallel to the two gas inlets of the emitter 20.

이상과 같은 가스 발생 장치에서의 등압기(10)와 방출기(20)의 기능을 설명하면 다음과 같다.Referring to the function of the isostatic pressure 10 and the emitter 20 in the gas generator as described above is as follows.

응축수가 분리된 수소 가스와 산소 가스는 등압기(10)의 각 가스 유입구 (11B, 12B)를 통하여 제 1 공간 및 제 2 공간(S1 및 S2)으로 유입된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초기 상태에서 등압기(10)의 다이아프램(13)은 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(14 및 15)의 선단으로부터 동일한 거리를 유지하고 있다. 따라서, 제 1 공간(S1)으로 유입된 수소 가스의 압력과 제 2 공간(S2)으로 유입된 산소 가스의 압력이 동일할 경우, 다이아프램(13)과 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(14 및 15) 선단 사이의 거리(X 및 Y)는 변함이 없으며, 결국 제 1 및 제 2 공간(S1, S2)으로 유입된 수소 가스 및 산소 가스는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(14 및 15)의 배출로(14A 및 15A)를 통하여 방출기(20)로 유입된다.The hydrogen gas and the oxygen gas from which the condensed water are separated are introduced into the first space and the second spaces S1 and S2 through the gas inlets 11B and 12B of the isostatic pressure generator 10. As shown in FIG. 2, the diaphragm 13 of the isostatic pressure 10 in the initial state maintains the same distance from the tips of the first and second gas discharge members 14 and 15. Therefore, when the pressure of the hydrogen gas introduced into the first space S1 and the pressure of the oxygen gas introduced into the second space S2 are the same, the diaphragm 13 and the first and second gas discharge members 14 are equal. And 15) the distances X and Y between the tips remain unchanged, so that the hydrogen gas and the oxygen gas introduced into the first and second spaces S1 and S2 are the first and second gas discharge members 14 and 15. ) Into the emitter 20 through the outlet passages 14A and 15A.

즉, 방출기(20)의 제 1 본체(21) 및 제 2 본체(22) 하단에 각각 형성된 가스 유입구(21B 및 22B)는 등압기(10)의 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(14 및 15)의 일단에 각각 연결되어 있으며, 따라서 등압기(10)에서 배출된 수소 가스와 산소 가스는 방출기(10)의 각 가스 유입구(21B 및 22B)를 통하여 제 1 및 제 2 공간(S21 및 S22)으로 각각 유입되는 것이다. 동일한 압력의 수소 가스와 산소 가스가 방출기 (20)의 제 1 및 제 2 공간(S21 및 S22)으로 유입되면, 도 2에 도시된 바와 같이 다이아프램(23)이 제 1 및 제 2 가스 배출 부재(24 및 25)의 선단면에 밀착된 상태를 유지하기 때문에 수소 가스와 산소 가스는 각 가스 배출 부재(24 및 25)를 통하여 대기로 방출되지 않으며, 결국 등압기(10)에서 배출된 수소 가스 및 산소 가스는 더 이상 방출기(20)로 유입되지 못하고 외부 장치로 유입된다.That is, the gas inlets 21B and 22B formed at the lower ends of the first body 21 and the second body 22 of the emitter 20, respectively, are formed in the first and second gas discharge members 14 and 15 of the isobar 10. And the hydrogen gas and the oxygen gas discharged from the isostatic pressure pump 10 are respectively connected to the first and second spaces S21 and S22 through the respective gas inlets 21B and 22B of the emitter 10. To each of them. When hydrogen gas and oxygen gas of the same pressure are introduced into the first and second spaces S21 and S22 of the emitter 20, the diaphragm 23 as shown in FIG. 2 causes the first and second gas discharge members. Hydrogen gas and oxygen gas are not discharged to the atmosphere through each of the gas discharge members 24 and 25 because they remain in close contact with the front end surfaces of the 24 and 25, and eventually the hydrogen gas discharged from the isopressor 10. And oxygen gas no longer flows into the emitter 20 but into the external device.

한편, 등압기(10)의 제 1 공간(S1)으로 유입되는 수소 가스의 압력이 제 2 공간(S2)으로 유입되는 산소 가스의 압력보다 높을 경우, 수소 가스의 높은 압력으로 인하여 다이아프램(13)은 제 2 공간(S2)을 향하여 팽창하게 된다. 이 압력 차이가 설정치를 초과하면 다이아프램(13)은 더욱 팽창되고, 최종적으로 제 2 가스 배출 부재(15)의 선단면에 밀착됨으로서 제 2 가스 배출 부재(15)의 배출구(15A)가 차단된다. 따라서 제 2 가스 배출 부재(15)를 통한 방출기(20; 즉, 방출기의 제 2 공간(S22))로의 산소 가스 배출이 억제된 상태에서 수소 가스만이 방출기(20; 즉, 제 1 공간(S21))로 유입된다.On the other hand, when the pressure of the hydrogen gas flowing into the first space S1 of the isostatic pressure 10 is higher than the pressure of the oxygen gas flowing into the second space S2, the diaphragm 13 may be caused by the high pressure of the hydrogen gas. ) Expands toward the second space S2. If the pressure difference exceeds the set value, the diaphragm 13 is further inflated and finally comes into close contact with the front end surface of the second gas discharge member 15, thereby blocking the outlet 15A of the second gas discharge member 15. . Therefore, only hydrogen gas is discharged to the emitter 20 (that is, the second space S22 of the emitter S22) through the second gas discharge member 15. Flows into)).

방출기(20)의 제 1 공간(S21)으로 유입된 수소 가스로 인하여 다이아프램 (23)은 제 2 공간(S22)을 향하여 팽창되며, 이때 다이아프램(23)과 제 1 가스 배출 부재(24) 선단과의 접촉 상태가 해제된다. 결국, 수소 가스는 제 1 가스 부재(24)의 배출로(24A)를 통하여 외부로 배기된다.Due to the hydrogen gas introduced into the first space S21 of the emitter 20, the diaphragm 23 expands toward the second space S22, where the diaphragm 23 and the first gas discharge member 24 are formed. The contact with the tip is released. As a result, the hydrogen gas is exhausted to the outside through the discharge passage 24A of the first gas member 24.

이러한 수소 가스의 외부 배기 과정이 진행됨에 따라 등압기(10)의 제 1 공간(S11)과 제 2 공간(S12)에서의 수소 가스 압력과 산소 가스 압력이 동일해지며, 이로 인하여 방출기(20)의 제 1 공간(S21)과 제 2 공간(S22) 내의 가스 압력이 동일해짐으로서 다이아프램(23)은 초기 위치로 복귀되어 수소 가스의 외부 배기는 중지된다.As the external exhaust process of the hydrogen gas proceeds, the hydrogen gas pressure and the oxygen gas pressure in the first space S11 and the second space S12 of the isostatic pressure 10 become equal to each other. As the gas pressure in the first space S21 and the second space S22 becomes equal, the diaphragm 23 returns to the initial position and the external exhaust of the hydrogen gas is stopped.

이와 같이 등압기(10)의 제 1 공간(S21)과 제 2 공간(S22) 내의 가스 압력 차이가 쉽게 해소됨으로서 가스 흐름 라인 및 각 부재(냉각기, 응축수 분리 탱크 및 가스 분리 탱크)를 통하여 등압기(10)와 연결된 전해조(1)의 양극실과 음극실 간의 압력 차이는 발생하지 않게 된다.As such, the difference in gas pressure in the first space S21 and the second space S22 of the isostatic pressure 10 is easily resolved, so that the isostatic pressure is increased through the gas flow line and each member (cooler, condensate separation tank, and gas separation tank). The pressure difference between the anode chamber and the cathode chamber of the electrolytic cell 1 connected to 10 is not generated.

한편, 위의 설명에서는 수소 가스가 산소 가스의 압력보다 높은 경우를 설명하였지만, 산소 가스의 압력이 설정치보다 높아지는 경우 높은 압력의 가스가 유입되는 공간(즉, 등압기 및 방출기의 제 2 공간)만이 달라질 뿐, 상술한 과정과 동일한 과정이 진행된다.Meanwhile, in the above description, the case where the hydrogen gas is higher than the pressure of the oxygen gas has been described, but when the pressure of the oxygen gas is higher than the set value, only the space into which the high pressure gas flows (that is, the second space of the isopressor and the emitter) is introduced. Only the same process as the above-described process is different.

이상과 같은 본 고안은 어떠한 이유로 인하여 나타나는 수소 가스와 산소 가스의 압력 차이를 쉽게 해소함으로서 고순도의 가스를 생산할 뿐만 아니라 장치의 안전성을 제고하는 효과를 얻을 수 있다.The present invention as described above can easily obtain the effect of improving the safety of the device as well as producing a high purity gas by easily eliminating the pressure difference between the hydrogen gas and oxygen gas appearing for some reason.

Claims (5)

전기 분해에 의하여 수소 및 산소 가스가 발생하는 전해조, 전해조에 연결되어 각 가스에 함유된 전해액을 분리하는 2개의 가스 분리 탱크, 각 가스 분리 탱크에 연결되어 공급된 각 가스를 냉각하는 2개의 가스 냉각기 및 각 가스 냉각기에 연결되어 냉각시 발생된 응축수를 각 가스로부터 분리, 수집한 후 순수 가스를 외부 장치로 배출하는 2개의 응축수 분리 탱크로 이루어진 수산 가스 발생 장치에 있어서,Electrolysers that generate hydrogen and oxygen gas by electrolysis, two gas separation tanks connected to the electrolyzer to separate the electrolyte contained in each gas, and two gas coolers connected to each gas separation tank to cool each gas supplied. And two condensate separation tanks connected to each gas cooler to separate and collect condensate generated during cooling from each gas and discharge pure water to an external device. 상기 각 응축수 분리 탱크로부터 공급된 수소 가스 및 산소 가스가 내부에 형성된 각각의 공간으로 유입되는 등압기 및 등압기로부터 각각의 공간으로 공급된 수소 가스와 산소 가스를 공급받아 외부 장치로 공급하는 방출기를 포함하되Discharger for supplying hydrogen gas and oxygen gas supplied to each space from the isostatic pressure and the equalizer which the hydrogen gas and oxygen gas supplied from each condensate separation tank is introduced into each space formed therein Including 상기 등압기는,The isostatic pressure is 다이아프램을 사이에 두고 고정되며, 다이아프램 양측에 제 1 공간 및 제 2 공간을 형성하고, 상기 제 1 공간 및 제 2 공간에 상기 발생 장치에서 공급된 수소 가스와 산소 가스를 각각 공급하기 위한 가스 유입구가 각각 형성되어 있는 제 1 및 제 2 본체;A gas for fixing the diaphragm in between, forming a first space and a second space on both sides of the diaphragm, and supplying hydrogen gas and oxygen gas supplied from the generator to the first space and the second space, respectively. First and second bodies each having an inlet formed therein; 일단이 상기 다이아프램과 일정한 간격을 유지하는 상태로 상기 제 1 본체 및 제 2 본체에 장착되며, 상기 제 1 공간 및 제 2 공간으로 유입된 가스를 상기 방출기로 각각 공급하는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재를 포함하여 어느 한 공간 내로 유입된 가스의 압력이 다른 공간 내로 유입된 가스의 압력보다 높을 경우다이아프램이 압력이 낮은 쪽으로 팽창하여 대응하는 가스 배출 부재를 통한 압력이 낮은 가스의 배출을 차단하며,First and second gases, one end of which is mounted to the first body and the second body at a constant distance from the diaphragm, for supplying gas introduced into the first space and the second space to the emitter, respectively. If the pressure of the gas introduced into one space, including the discharge member, is higher than the pressure of the gas introduced into the other space, the diaphragm expands to a lower pressure to block the discharge of low pressure gas through the corresponding gas discharge member. , 상기 방출기는,The emitter, 다이아프램을 사이에 두고 고정되며, 다이아프램 양측에 제 1 공간 및 제 2 공간을 형성하고, 상기 제 1 공간 및 제 2 공간에 상기 등압기로부터 공급된 수소 가스와 산소 가스를 각각 공급하기 위한 가스 유입구가 각각 형성되어 있는 제 1 및 제 2 본체;The diaphragm is fixed with the diaphragm interposed therebetween, forming a first space and a second space on both sides of the diaphragm, and supplying hydrogen gas and oxygen gas supplied from the isopressor to the first space and the second space, respectively. First and second bodies each having an inlet formed therein; 한 종단면이 상기 다이아프램과 접촉하는 상태로 상기 제 1 본체 및 제 2 본체에 장착되며, 상기 제 1 공간 및 제 2 공간으로 유입된 가스를 외부 장치로 공급하되, 압력이 높은 가스만을 선택적으로 외부로 배기시키는 제 1 및 제 2 가스 배출 부재를 포함하여 어느 한 공간 내로 유입된 가스의 압력이 다른 공간 내로 유입된 가스의 압력보다 높을 경우 다이아프램이 압력이 낮은 쪽으로 팽창하여 다이아프램과 가스 배출 부재 선단의 접촉을 해제시켜 압력이 높은 가스를 대응하는 가스 배출 부재를 통하여 외부로 배기시켜 양 공간 및 등압기의 양 공간 내의 가스 압력을 동일하게 유지시키는, 차압 조절 수단을 구비한 수산 가스 발생 장치.One end surface is mounted to the first body and the second body in contact with the diaphragm, and supplies gas introduced into the first space and the second space to an external device, but selectively only the gas having a high pressure The diaphragm expands to a lower pressure when the pressure of the gas introduced into one space is higher than the pressure of the gas introduced into the other space, including the first and second gas discharge members to exhaust the gas into the other space. An axial gas generator having a differential pressure control means, which releases contact of the tip to exhaust the high-pressure gas to the outside through a corresponding gas discharge member to maintain the same gas pressure in both spaces and the space of the isostatic pressure. 제 1 항에 있어서, 상기 등압기 및 방출기의 각 가스 배출 부재는 중앙에 길이 방향으로 가스 배출로가 형성된 원통형 부재로서, 외주면에는 나선부가 형성되어 있어 대응하는 본체 관통구 내에 나선 형태로 결합되며, 회전에 의하여 다이아프램과 선단면과의 간격이 조절되는 수산 가스 발생 장치.According to claim 1, wherein each gas discharge member of the isopressure and discharger is a cylindrical member having a gas discharge path in the longitudinal direction in the center, the outer peripheral surface is formed with a spiral portion is coupled in a spiral form in the corresponding body through hole, A hydroxyl gas generator in which the distance between the diaphragm and the front end surface is adjusted by rotation. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 등압기의 2개의 가스 배출 부재는 동일한 높이에 서로 마주보는 상태로 각 본체에 설치되며, 상기 방출기의 2개의 가스 배출 부재는 높이 차이를 갖고 각 본체에 설치되는 수산 가스 발생 장치.The gas discharge member of claim 1 or 2, wherein the two gas discharge members of the equalizer are installed at each main body in a state of facing each other at the same height, and the two gas discharge members of the emitter have a height difference and Fishery gas generator installed. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 등압기 및 방출기의 각 가스 배출 부재 외주면에는 오링이 장착되어 있어 본체의 관통구 내주면과 밀봉 상태를 유지하는 수산 가스 발생 장치.The oxy-gas generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein an O-ring is attached to an outer circumferential surface of each of the gas discharge members of the isopressure and discharger to maintain a sealing state with the inner circumferential surface of the through-hole of the main body. 제 1 항에 있어서, 상기 등압기 및 방출기는 그 본체가 내 알칼리성이 우수하고 산소 및 수소 가스에 대한 화학 반응성이 낮은 폴리프로필렌 또는 나일론으로 이루어지며, 다이아프램은 일정한 두께 및 경도를 가지며, 내열성, 내약품성 및 복원력을 갖는 실리콘 시트로 이루어진 수산 가스 발생 장치.The method of claim 1, wherein the isostatic pressure and the emitter is made of polypropylene or nylon, the main body is excellent alkali resistance and low chemical reactivity to oxygen and hydrogen gas, the diaphragm has a constant thickness and hardness, heat resistance, A hydroxyl gas generator comprising a silicon sheet having chemical resistance and restoring force.