KR20240062092A - System for generating hydrogen - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경적인 방식으로 수소를 생산할 수 있는 수소 생성 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템은, 내부로 유입되는 유체에 포함된 기포를 붕괴시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 통해 유체를 처리하도록 구성되는 처리 장치; 상기 처리 장치와 연결되고, 처리 장치에 의해 처리된 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치; 및 처리 장치와 수소 생성 장치를 연결하며, 유체가 통과하는 과정에서 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치를 포함한다.The present invention relates to a hydrogen production system capable of producing hydrogen in an environmentally friendly manner. A hydrogen generation system according to an embodiment of the present invention includes a processing device configured to generate plasma by collapsing bubbles contained in a fluid flowing into the interior, and to process the fluid through the generated plasma; a hydrogen generation device connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid treated by the processing device; and a connecting device that connects the processing device and the hydrogen generating device and is configured to change the electrical properties of the fluid as the fluid passes through it.
Description
본 발명은 수소 생성 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경적인 방식으로 수소를 생산할 수 있는 수소 생성 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen production system, and more specifically, to a hydrogen production system capable of producing hydrogen in an environmentally friendly manner.
지구온난화 및 기후변화의 가속화 문제를 해결하고자 전세계적으로 온실가스 감축을 위해 친환경 에너지를 생산하고 활용하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.In order to solve the problem of global warming and accelerating climate change, interest in technologies that produce and utilize eco-friendly energy to reduce greenhouse gases is increasing around the world.
친환경 에너지로서 태양광, 풍력 등 재생 에너지는 친환경적이고 무한하다는 장점이 있지만, 발전의 간헐성 및 계통 안정화 등의 문제점이 있다.As eco-friendly energy, renewable energy such as solar and wind power has the advantage of being environmentally friendly and infinite, but has problems such as intermittency of power generation and system stabilization.
이러한 문제점을 보완하기 위해 재생 에너지의 보완재로 수소가 주목받고 있으며, 많은 국가에서 수소경제 확산을 위한 다양한 정책들을 발표하고 있다.To address these problems, hydrogen is attracting attention as a complementary material to renewable energy, and many countries are announcing various policies to expand the hydrogen economy.
수소경제는 수소를 중요한 에너지원으로 사용하여 국가경제, 국민생활 등에 근본적 변화를 초래함으로써 수소가 경제성장과 친환경 에너지의 원천이 되는 경제를 의미한다.The hydrogen economy refers to an economy in which hydrogen becomes a source of economic growth and eco-friendly energy by using hydrogen as an important energy source to bring about fundamental changes in the national economy and people's lives.
수소경제 활성화를 위해서는 생산, 저장 및 운송, 활용 등 수소경제 전주기에 걸친 기술개발 노력이 필요하며, 그 첫단계로 충분한 수소 확보 및 공급을 위한 수소 생산 기술이 중요하다.In order to revitalize the hydrogen economy, technology development efforts are needed across the entire hydrogen economy cycle, including production, storage, transportation, and utilization. As a first step, hydrogen production technology to secure and supply sufficient hydrogen is important.
수소 생산 기술은 사용 원료에 따라, 또한 사용되는 에너지원과 화학반응에 따라 분류될 수 있다. 수소 생산을 위해 사용되는 원료로는 화석연료, 물, 바이오매스, 폐자원 등이 있으며, 에너지원으로는 열, 전기 등이 있다. 그리고, 대표적 수소 생산 방식으로는 부생 수소 방식, 개질 수소 방식, 수전해 방식이 있다.Hydrogen production technologies can be classified according to the raw materials used and also according to the energy source and chemical reaction used. Raw materials used to produce hydrogen include fossil fuels, water, biomass, and waste resources, and energy sources include heat and electricity. Additionally, representative hydrogen production methods include byproduct hydrogen method, reformed hydrogen method, and water electrolysis method.
부생 수소 방식은 석유 화학 공정이나 제철 공정에서 화학반응에 의해 부수적으로 생산되는 수소를 이용하는 방식이다.The byproduct hydrogen method uses hydrogen produced incidentally through a chemical reaction in a petrochemical or steel manufacturing process.
이러한 방식은 폐가스를 활용하므로 수소 생산을 위한 추가설비 투자비용 등이 없어 경제성이 높다는 장점이 있으나, 부산물로 발생하는 수소를 이용하기 때문에 생산량에 한계가 있고, 순도가 낮아서 활용을 위해서는 고순도화 공정이 필수적이라는 문제가 있다.This method has the advantage of being highly economical as there is no additional facility investment cost for hydrogen production because it uses waste gas. However, there is a limit to production because it uses hydrogen generated as a by-product, and its low purity requires a high purity process to be utilized. There is a problem of necessity.
개질 수소 방식은 천연가스, 석탄, 석유 등 탄화수소계 화석연료를 활용하여 촉매 반응으로 수소를 생산하는 방식이다.The reformed hydrogen method produces hydrogen through a catalytic reaction using hydrocarbon fossil fuels such as natural gas, coal, and oil.
현재 전세계의 생산되는 대부분의 수소는 화석연료 개질을 통한 수소이다. 그러나, 화석연료 개질을 통하여 수소를 생산하는 방식은 이산화탄소 배출이 동반되는 문제가 있다.Currently, most hydrogen produced around the world is hydrogen produced through fossil fuel reforming. However, the method of producing hydrogen through fossil fuel reforming has the problem of accompanying carbon dioxide emissions.
수전해 방식은 전기화학 반응에 기인한 물 분해 방식으로 물에 전기를 가하여 수소를 생성하는 방식이다. 수전해 방식으로는 전해질에 따라 알칼라인 수전해(AECl), 고분자전해질 수전해(PEMECl), 고체산화물 수전해(SOECl) 등이 있다.Water electrolysis is a water decomposition method caused by an electrochemical reaction that generates hydrogen by applying electricity to water. Depending on the electrolyte, water electrolysis methods include alkaline water electrolysis (AECl), polymer electrolyte water electrolysis (PEMECl), and solid oxide water electrolysis (SOECl).
재생에너지를 기반으로 수전해를 통하여 수소를 생산하는 경우에는 이산화탄소가 발생하지 않기 때문에 친환경적이지만, 현재의 방식으로는 경제성이 떨어지는 문제가 있다.Producing hydrogen through water electrolysis based on renewable energy is environmentally friendly because it does not generate carbon dioxide, but the current method has the problem of poor economic feasibility.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유체를 고속으로 유동시키면서 플라즈마를 생성시키고, 생성된 플라즈마로 처리된 유체로부터 수소를 추출함으로써 친환경적으로 수소를 생산할 수 있는 수소 생성 장치를 제공하는 것이다.The present invention was developed in consideration of the above points, and the purpose of the present invention is to produce hydrogen in an environmentally friendly manner by generating plasma while flowing fluid at high speed and extracting hydrogen from the fluid treated with the generated plasma. The purpose is to provide a generating device.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템은, 내부로 유입되는 유체에 포함된 기포를 붕괴시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 유체를 처리하도록 구성되는 처리 장치; 상기 처리 장치와 연결되고, 상기 처리 장치에 의해 처리된 상기 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치; 및 상기 처리 장치와 상기 수소 생성 장치를 연결하며, 상기 유체가 통과하는 과정에서 상기 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치를 포함한다.In order to solve the problems described above, the hydrogen generation system according to an embodiment of the present invention generates plasma by collapsing bubbles contained in the fluid flowing into the inside, and uses the generated plasma to process the fluid. A processing device comprising: a hydrogen generation device connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid processed by the processing device; and a connecting device that connects the processing device and the hydrogen generating device and is configured to change the electrical properties of the fluid as the fluid passes through it.
상기 연결 장치는 상기 유체의 전기적 포텐셜을 낮추도록 구성될 수 있다.The connection device may be configured to lower the electrical potential of the fluid.
상기 연결 장치는, 상기 유체를 저장할 수 있는 저장 공간을 구비하고, 상기 유체를 접지시키기 위해 그라운드부에 접지되도록 구성되는 버퍼 탱크를 포함할 수 있다.The connection device may include a buffer tank that has a storage space capable of storing the fluid and is configured to be grounded to a ground portion to ground the fluid.
상기 연결 장치는, 상기 유체를 저장할 수 있는 버퍼 탱크; 및 상기 유체와 접촉하여 상기 유체를 접지시킬 수 있도록 적어도 일부가 상기 버퍼 탱크 내부에 설치되는 방전 전극을 포함할 수 있다.The connection device includes a buffer tank capable of storing the fluid; and a discharge electrode at least partially installed inside the buffer tank so as to contact the fluid and ground the fluid.
상기 연결 장치는, 상기 처리 장치와 상기 수소 생성 장치를 연결하는 연결관을 따라 유동하는 상기 유체를 접지시킬 수 있도록 적어도 일부가 상기 연결관 중에 배치되는 방전 부재를 포함할 수 있다.The connection device may include a discharge member at least partially disposed in the connection pipe to ground the fluid flowing along the connection pipe connecting the processing device and the hydrogen generating device.
본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템은, 상기 방전 부재를 통해 상기 유체로부터 전기적 포텐셜 에너지를 추출할 수 있도록 상기 방전 부재와 연결되는 전기에너지 추출 장치를 포함할 수 있다.The hydrogen generation system according to an embodiment of the present invention may include an electrical energy extraction device connected to the discharge member to extract electrical potential energy from the fluid through the discharge member.
본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템은, 상기 유체의 온도를 변화시키기 위해 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 수소 생성 장치보다 상류 측에 배치되는 온도 조절 장치를 포함할 수 있다.The hydrogen generation system according to an embodiment of the present invention may include a temperature control device disposed upstream of the hydrogen generation device based on the flow direction of the fluid to change the temperature of the fluid.
상기 연결 장치는, 상기 유체를 저장할 수 있는 저장 공간을 구비하고, 상기 유체를 접지시켜 상기 유체의 전기적 포텐셜을 낮추기 위해 그라운드부에 접지되도록 구성되는 버퍼 탱크를 포함하고, 상기 온도 조절 장치는, 상기 저장 공간에 저장된 상기 유체와 열교환할 수 있도록 적어도 일부가 상기 저장 공간에 배치되는 열교환 부재를 포함할 수 있다.The connection device includes a buffer tank that has a storage space capable of storing the fluid and is configured to be grounded to a ground portion to ground the fluid to lower the electrical potential of the fluid, and the temperature control device includes the It may include a heat exchange member at least partially disposed in the storage space to exchange heat with the fluid stored in the storage space.
상기 온도 조절 장치는, 상기 처리 장치와 상기 수소 생성 장치를 연결하는 연결관을 따라 유동하는 상기 유체와 열교환할 수 있도록 상기 연결관과 접촉하거나, 또는 상기 연결관에 인접하도록 배치되는 열교환 부재를 포함할 수 있다.The temperature control device includes a heat exchange member disposed in contact with or adjacent to the connection pipe to exchange heat with the fluid flowing along the connection pipe connecting the processing device and the hydrogen production device. can do.
상기 처리 장치는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유로; 상기 제1 유로를 통과하여 유입된 상기 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 적어도 둘 이상의 구간에서 직경이 확대되는 형상을 가지는 제2 유로; 및 상기 유체의 와류를 발생시키기 위해 상기 제1 유로 중에 배치되는 스크류를 포함할 수 있다.The processing device includes: a first flow path having a shape whose diameter decreases at least in part along the flow direction of the fluid; a second flow path having a shape whose diameter is enlarged in at least two sections to collapse bubbles contained in the fluid flowing in through the first flow path; And it may include a screw disposed in the first flow path to generate a vortex of the fluid.
상기 처리 장치는, 상기 스크류를 수용하는 중공형의 외부 바디; 및 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제공하기 위해 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 스크류보다 하류 측에 위치하도록 상기 외부 바디에 수용되는 가이드 어셈블리를 포함할 수 있다.The processing device includes a hollow external body that accommodates the screw; And it may include a guide assembly accommodated in the external body to be positioned downstream of the screw based on the flow direction of the fluid to provide the first flow path and the second flow path.
상기 유체는 물이고, 상기 가이드 어셈블리는 물을 양전하로 마찰 대전시키는 소재로 이루어질 수 있다.The fluid is water, and the guide assembly may be made of a material that frictionally charges the water with a positive charge.
상기 처리 장치는, 상기 제2 유로 중에 배치되어 상기 유체에 포함된 기포의 붕괴를 촉진하는 액셀러레이터를 포함할 수 있다.The processing device may include an accelerator disposed in the second flow path to promote collapse of bubbles contained in the fluid.
상기 처리 장치는, 스크류와, 상기 스크류를 통과한 상기 유체의 흐름을 안내하며, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유체 유로를 포함하는 제1 바디; 상기 제1 바디와 연결되고, 상기 제1 유체 유로를 통과한 유체에 압력의 변화를 제공하도록 상기 제1 유체 유로의 일단보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 제2 유체 유로를 포함하는 제2 바디; 및 상기 제2 바디와 연결되고, 상기 제2 바디보다 전기 전도도가 높은 재질로 형성되며, 상기 제2 유체 유로를 통과한 유체에 압력의 변화를 제공하도록 상기 제2 유체 유로보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 제3 유체 유로를 포함하는 제3 바디를 포함할 수 있다.The processing device includes a first body including a screw and a first fluid flow path that guides the flow of the fluid passing through the screw and has a shape whose diameter decreases at least in part along the flow direction of the fluid; a second body connected to the first body and including a second fluid passage having a relatively larger diameter than one end of the first fluid passage to provide a change in pressure to the fluid passing through the first fluid passage; and is connected to the second body, is formed of a material with higher electrical conductivity than the second body, and has a relatively smaller diameter than the second fluid passage to provide a change in pressure to the fluid passing through the second fluid passage. It may include a third body including a third fluid flow path.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소 생성 시스템은, 내부로 유입되는 유체에 포함된 기포를 붕괴시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 통해 상기 유체를 처리하도록 구성되는 처리 장치; 상기 처리 장치와 연결되고, 상기 처리 장치에 의해 처리된 상기 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치; 및 상기 처리 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치를 연결하며, 상기 유체가 통과하는 과정에서 상기 유체의 전기적인 특성을 변경하도록 구성되는 연결 장치를 포함하고, 상기 복수의 수소 생성 장치는 상기 연결 장치와 병렬 연결된다.Meanwhile, in order to solve the problems described above, a hydrogen generation system according to another embodiment of the present invention generates plasma by collapsing bubbles contained in the fluid flowing into the inside, and processes the fluid through the generated plasma. a processing device configured to; a plurality of hydrogen generating devices connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid processed by the processing device; and a connecting device that connects the processing device and the plurality of hydrogen generating devices, and is configured to change electrical characteristics of the fluid while the fluid passes, wherein the plurality of hydrogen generating devices include the connecting device and the plurality of hydrogen generating devices. connected in parallel.
상기 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각의 사이에는 상기 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각을 분리 가능하게 연결할 수 있는 커플러가 설치될 수 있다.A coupler capable of separably connecting the connecting device and each of the plurality of hydrogen generating devices may be installed between the connecting device and each of the plurality of hydrogen generating devices.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소 생성 시스템은, 내부로 유입되는 유체에 포함된 기포를 붕괴시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 통해 상기 유체를 처리하도록 구성되는 처리 장치; 상기 처리 장치와 연결되고, 상기 처리 장치에 의해 처리된 상기 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치; 및 상기 처리 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치를 연결하며, 상기 유체가 통과하는 과정에서 상기 유체의 전기적인 특성을 변경하도록 구성되는 연결 장치를 포함하고, 상기 복수의 수소 생성 장치는 상기 연결 장치와 병렬 연결된다.Meanwhile, in order to solve the problems described above, a hydrogen generation system according to another embodiment of the present invention generates plasma by collapsing bubbles contained in the fluid flowing into the inside, and processes the fluid through the generated plasma. a processing device configured to; a plurality of hydrogen generating devices connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid processed by the processing device; and a connecting device that connects the processing device and the plurality of hydrogen generating devices, and is configured to change electrical characteristics of the fluid while the fluid passes, wherein the plurality of hydrogen generating devices include the connecting device and the plurality of hydrogen generating devices. connected in parallel.
상기 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각의 사이에는 상기 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각을 분리 가능하게 연결할 수 있는 커플러가 설치될 수 있다.A coupler capable of separably connecting the connecting device and each of the plurality of hydrogen generating devices may be installed between the connecting device and each of the plurality of hydrogen generating devices.
본 발명에 따른 수소 생성 시스템은 유체 처리 장치를 이용하여 유체를 무전극 방식으로 화학분해시키고, 연결 장치를 이용하여 유체의 전기적인 특성을 변화시킨 후, 수소 생성 장치를 이용하여 유체로부터 수소를 추출할 수 있다. 따라서, 유체를 전기 분해하는 과정이 필요없이 친환경적으로 수소를 생산할 수 있다.The hydrogen generation system according to the present invention chemically decomposes the fluid in an electrodeless manner using a fluid processing device, changes the electrical characteristics of the fluid using a connection device, and then extracts hydrogen from the fluid using a hydrogen generation device. can do. Therefore, hydrogen can be produced in an environmentally friendly manner without the need for a fluid electrolysis process.
또한, 본 발명에 따르면, 유동하는 유체의 공동 현상과, 마찰 대전을 통해 계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포를 대량으로 발생시키고, 기포를 유체 속에서 붕괴시켜 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 화학분해시키고, 유체로부터 수소를 효율적으로 추출할 수 있다.In addition, according to the present invention, a large amount of fine bubbles with a high negative charge density are generated at the interface through cavitation of the flowing fluid and friction charging, and the bubbles are collapsed in the fluid to generate plasma, thereby chemically decomposing the fluid, Hydrogen can be efficiently extracted from fluid.
또한, 본 발명에 따르면, 외부의 전원이나 전극 없이 플라즈마를 발생시켜 유체를 화학분해시킬 수 있고, 적은 에너지로 유체를 효율적으로 처리한 후, 유체로부터 수소를 추출할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to chemically decompose a fluid by generating plasma without an external power source or electrode, and to efficiently process the fluid with little energy and then extract hydrogen from the fluid.
또한, 본 발명에 따르면, 적은 투입 비용으로 유체를 처리하고, 유체로부터 수소를 생성할 수 있다.Additionally, according to the present invention, it is possible to process fluid and generate hydrogen from the fluid at low input cost.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않고, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described contents, and further various effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템의 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부분을 확대하여 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 나타낸 처리 장치의 외부 바디를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 처리 장치의 일부분을 분리하여 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6의 일부분을 확대하여 나타낸 것이다.
도 8은 도 6에 나타낸 처리 장치의 일부분을 분리하여 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 17은 본 발명에 따른 수소 생성 시스템의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows a hydrogen production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a processing device of a hydrogen production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows an enlarged portion of Figure 2.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the external body of the processing device shown in FIG. 2.
Figure 5 shows a portion of the processing device shown in Figure 2 in isolation.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a processing device according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 shows an enlarged portion of Figure 6.
Figure 8 shows a portion of the processing device shown in Figure 6 in isolation.
9 to 17 show various modifications of the hydrogen production system according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 수소 생성 시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the hydrogen production system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows a hydrogen production system according to an embodiment of the present invention.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템(10)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(210)와, 연결 장치(210)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)를 포함한다. 처리 장치(100)와 연결 장치(210)는 연결관(420)을 통해 연결되고, 연결 장치(210)와 수소 생성 장치(300)는 다른 연결관(430)을 통해 연결될 수 있다. 연결 장치(210)와 수소 생성 장치(300)의 사이에는 연결 장치(210)로부터 수소 생성 장치(300)로 공급되는 유체의 흐름을 단속하기 위한 밸브(500)가 설치될 수 있다. 밸브(500)로는 수동 밸브 또는 자동 밸브가 이용될 수 있다.As shown in the drawing, the
처리 장치(100)는 공급관(410)을 통해 유체 공급 장치(미도시)로부터 유체를 공급받고 외부의 전원이나 전극 없이 유동하는 유체를 마찰 대전시켜 유체 내에 플라즈마를 발생시키고, 이를 통해 유체를 화학분해시켜 처리할 수 있다.The
처리 장치(100)는 다양한 유체를 처리할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 장치(100)는 물을 플라즈마 처리하여 다량의 하이드로늄 이온(H3O+)과, 수소 나노 기포(예를 들어, 직경 65㎚ 이하) 및 산소 나노 기포(예를 들어, 직경 65㎚ 이하)를 포함하는 플라즈마 활성수를 생성할 수 있다. 처리 장치(100)에 공급되는 물은 이물질이 제거되고 전기 전도도가 낮게 전처리된 물일 수 있다.
도 2 내지 도 5에 나타낸 것과 같이, 처리 장치(100)는 외부 바디(110)와, 외부 바디(110)의 내부에 수용되는 스크류(130)와, 가이드 어셈블리(140)를 포함한다.As shown in FIGS. 2 to 5 , the
외부 바디(110)는 스크류(130)와, 가이드 어셈블리(140)를 수용할 수 있는 중공형으로 이루어진다. 외부 바디(110)의 내부에는 외부 바디(110)를 길이 방향으로 관통하는 관통 홀(111)이 형성된다. 관통 홀(111)은 유체가 흐를 수 있는 유체의 흐름 경로를 형성할 수 있다. 관통 홀(111) 속에 스크류(130) 및 가이드 어셈블리(140)가 수용된다. 또한, 관통 홀(111)에는 유체를 스크류(130)로 가이드하기 위한 연결 튜브(160)의 적어도 일부가 수용될 수 있다.The
관통 홀(111) 중 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(160)의 사이에 있는 부분은 유체가 유동할 수 있도록 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(160)를 연결하는 진입 유로(115)를 이루고, 진입 유로(115)에 스크류(130)가 배치된다. 또한, 관통 홀(111) 중 다른 부분은 가이드 어셈블리(140)를 통과한 유체가 흐를 수 있는 배출 유로(113)를 이룬다. 배출 유로(113)는 가이드 어셈블리(140)에 구비되는 유로들보다 넓다.The portion of the through
외부 바디(110)의 내측에는 가이드 어셈블리(140)의 움직임을 제한하기 위한 렛지(118)가 구비된다. 렛지(118)는 외부 바디(110)의 내면으로부터 돌출된다. 렛지(118)는 가이드 어셈블리(140)의 단부와 접함으로써 가이드 어셈블리(140)를 유체의 흐름 방향(A)으로 움직이지 못하도록 가이드 어셈블리(140)의 움직임을 구속할 수 있다. 렛지(118)는 링 모양 또는 가이드 어셈블리(140)의 단부와 접할 수 있는 다양한 다른 모양으로 이루어질 수 있다.A
렛지(118)는 확대부(120)와 접촉부(122)를 포함한다. 접촉부(122)는 가이드 어셈블리(140)와 접촉할 수 있도록 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 확대부(120)보다 상류 측에 배치된다.The
확대부(120)는 가이드 어셈블리(140)의 끝단으로부터 멀어지는 방향으로 직경이 점진적으로 확대되는 곡면형으로 이루어진다. 확대부(120)의 양쪽 단부에는 제1 확대부 연결부(120a) 및 제2 확대부 연결부(120b)가 각각 구비된다. 제1 확대부 연결부(120a)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 확대부 연결부(120b)보다 상류 측에 배치된다. 제1 확대부 연결부(120a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 확대부 연결부(120b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제1 확대부 연결부(120a)의 곡률 반경과 제2 확대부 연결부(120b)의 곡률 반경은 같거나, 또는 다를 수 있다. 제2 확대부 연결부(120b)는 배출 유로(113)의 둘레를 경계짓는 외부 바디(110)의 내면과 완만한 경사를 이루며 연결될 수 있다.The
확대부(120)는 가이드 어셈블리(140)와 배출 유로(113) 사이에 완만한 경사각으로 확대되는 유로를 형성할 수 있다. 유체가 접촉하는 외부 바디(110)의 내면에 모서리가 있으면 그 모서리에 전하가 집중되는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명에 따른 유체 처리 장치(100)는 가이드 어셈블리(140)와 배출 유로(113) 사이에 확대부(120)가 구비됨으로써, 가이드 어셈블리(140)와 배출 유로(113) 사이에 전하가 집중되거나, 전하의 집중으로 인해 외부 바디(110)나 가이드 어셈블리(140)가 손상되거나 파손되는 문제를 줄일 수 있다.The
접촉부(122)는 가이드 어셈블리(140)와 안정적으로 접촉할 수 있도록 유체의 흐름 방향을 따라 내경이 점진적으로 감소되는 형상으로 이루어진다. 접촉부(122)의 양쪽 단부에는 제1 접촉부 연결부(122a) 및 제2 접촉부 연결부(122b)가 각각 구비된다. 제1 접촉부 연결부(122a)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 접촉부 연결부(122b)보다 상류 측에 배치된다. 제1 접촉부 연결부(122a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오목한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 접촉부 연결부(122b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 접촉부 연결부(122a)는 임의의 제1 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어지고, 제2 접촉부 연결부(122b)는 임의의 제2 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제1 곡률 반경과 제2 곡률 반경은 같거나, 또는 다를 수 있다.The
외부 바디(110)는 절연성 소재로 이루어진다. 예를 들어, 외부 바디(110)는 아크릴, 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재, 또는 다양한 유전체로 이루어질 수 있다.The
스크류(130)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 가이드 어셈블리(140)보다 상류 측에 배치되며, 유체를 선회시켜 가이드 어셈블리(140)로 유동시킬 수 있다. 스크류(130)는 음전하로 마찰 대전되기 쉬운 물질, 즉, 유체를 양전하로 마찰 대전시킬 수 있는 소재로 이루어지는 것이 좋다. 예를 들어, 스크류(130)는 아크릴, 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재, 또는 다양한 유전체로 이루어질 수 있다.The
스크류(130)는 유체의 와류를 발생시키기 위한 블레이드(131)를 갖는다. 블레이드(131)는 유체를 선회시켜 와류를 발생시킬 수 있는 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 블레이드(131)를 통과하는 유체는 소용돌이치며 유동할 수 있다. 유체가 스크류(130)를 빠르게 통과할 때 유체 압력의 급격한 변화로 인해 공동 현상이 발생하고, 이에 의해 유체 속에 미세한 기포(B, 예를 들어, 직경 50㎛ 이하)가 발생하게 된다. 또한, 유체는 스크류(130)를 빠르게 통과할 때 양전하로 마찰 대전될 수 있다. 스크류(130)는 와류 가이드로 명명될 수 있다.The
스크류(130)는 외부 바디(110)에 압입되는 방식, 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(160) 사이에 끼어 고정되는 방식 등 다양한 방식으로 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(160) 사이의 진입 유로(115)에 고정될 수 있다. 따라서, 스크류(130)는 회전하지 않고 유체를 선회시킬 수 있다. 스크류(130)가 유동하는 유체에 의해 회전하게 되면 유체와 스크류(130) 간의 마찰 대전 효율이 떨어질 수 있다. 이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 스크류(130)가 고정된 상태로 유체를 가이드함으로써 유체의 마찰 대전 효율을 높일 수 있다.The
도면에는 스크류(130)가 진입 유로(115)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 것으로 나타냈으나, 스크류(130)는 진입 유로(115)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다.In the drawing, the
가이드 어셈블리(140)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 스크류(130)보다 하류 측에 위치한다. 가이드 어셈블리(140)는 유체가 통과하는 제1 유로(156) 및 제2 유로(158)를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 제1 유로(156)는 기포 형성 유로(156)로 명명되고, 제2 유로(158)는 반응 유로(158)로 명명될 수 있다. 기포 형성 유로(156)는 이를 따라 유동하는 유체 중에 기포(B)를 형성시키도록 구성된다. 반응 유로(158)는 이를 따라 유동하는 유체에 포함된 기포(B)를 붕괴시키도록 구성된다. 제1 유로(156)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 유로(158)보다 상류 측에 배치된다.The
가이드 어셈블리(140)는 제1 가이드(141)와, 제2 가이드(145)를 포함한다. 제1 가이드(141)와, 제2 가이드(145)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 차례로 배치된다. 제1 가이드(141)와, 제2 가이드(145)는 음전하로 대전되기 쉬운 물질, 즉 유체를 양전하로 마찰 대전시킬 수 있는 소재로 이루어지는 것이 좋다. 예를 들어, 제1 가이드(141)와, 제2 가이드(145)는 아크릴, 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재, 또는 다양한 유전체로 이루어질 수 있다.The
제1 가이드(141)는 스크류(130)를 통과한 유체가 유입될 수 있도록 스크류(130)와 접하거나, 또는 스크류(130)와 인접하게 배치될 수 있다. 제1 가이드(141)는 포커싱 유로(142) 및 인렛 유로(143)를 포함한다. 포커싱 유로(142)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 형태로 이루어진다. 포커싱 유로(142)는 스크류(130)를 통과하는 유체를 인렛 유로(143)로 가이드할 수 있다. 즉, 유체는 포커싱 유로(142)를 따라 유동하여 인렛 유로(143)에 집중될 수 있다. 인렛 유로(143)는 포커싱 유로(142)로부터 유체가 유입되도록 포커싱 유로(142)와 연결된다. 인렛 유로(143)는 포커싱 유로(142)보다 좁아 유체의 유속을 높임으로써 마찰 대전 효과를 증대시킬 수 있다. 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)가 연결되는 부분에서 포커싱 유로(142)의 직경과 인렛 유로(143)의 직경은 같다.The
제1 가이드(141)는 제1 유로(156)를 제공할 수 있다. 즉, 제1 가이드(141)의 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)는 스크류(130)를 수용하는 진입 유로(115)와 함께 제1 유로(156)를 형성한다. 유체는 제1 유로(156)에서 와류를 발생하면서 유동할 수 있고, 스크류(130) 및 제1 가이드(141)와의 마찰로 인해 양전하로 마찰 대전될 수 있다. 이때, 스크류(130)와 제1 가이드(141)는 음전하로 대전될 수 있다. 또한, 유체가 제1 유로(156)를 통과할 때 공동 현상으로 인해 유체 중에 미세한 기포(B)가 발생하게 된다. 또한, 유체가 제1 유로(156)를 통과할 때 유체는 양전하로 대전되고, 유체 속에 발생하는 기포(B)의 계면에는 음전하가 집중된다.유체가 제1 유로(156)를 통과할 때 유체 중에 기포(B)가 대량으로 발생하지만, 유체 중에 기포(B)가 발생하는 영역이 제1 유로(156)로 한정되는 것은 아니다. 즉, 유체가 제2 유로(158)를 통과할 때에도 유체 중에 기포(B)가 발생할 수 있다.The
제2 가이드(145)는 제1 가이드(141)를 통과한 유체가 유입되도록 제1 가이드(141)와 접하거나, 또는 제1 가이드(141)와 인접하게 배치될 수 있다. 제2 가이드(145)는 확장 유로(146)와, 축소 유로(147) 및 연결 유로(148)를 갖는다.The
확장 유로(146)는 제1 가이드(141)의 인렛 유로(143)와 연결된다. 인렛 유로(143)를 통과하는 유체가 확장 유로(146)로 유입된다. 확장 유로(146)의 직경은 인렛 유로(143)의 직경보다 크다. 좁은 인렛 유로(143)를 통과한 유체는 확장 유로(146)로 유입되면서 압력이 낮아지게 되고, 확장 유로(146)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다.The
축소 유로(147)는 확장 유로(146)와 연결된다. 축소 유로(147)의 직경은 확장 유로(146)의 직경보다 작다. 따라서, 확장 유로(146)를 통과한 유체는 축소 유로(147)로 유입되면서 압력이 상승하게 되고, 축소 유로(147)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다. 연결 유로(148)는 축소 유로(147)와 배출 유로(113)를 연결한다.The reduced
연결 유로(148)는 축소 유로(147)와 연결된다. 연결 유로(148)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 직경이 점진적으로 확대되는 형태로 이루어진다. 연결 유로(148)는, 축소 유로(147)와 연결되는 부분의 직경이 축소 유로(147)의 직경과 같고, 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 축소 유로(147)의 직경보다는 크다. 또한, 연결 유로(148)는 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 배출 유로(113)의 직경보다 작다. 연결 유로(148)는 축소 유로(147)에서 배출 유로(113) 방향으로 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어짐으로써 축소 유로(147)를 통과하는 유체를 더욱 원활하게 배출 유로(113)로 배출시킬 수 있다.The
제2 가이드(145)에는 외부 바디(110)의 접촉부(122)에 대응하는 경사부(152)가 구비된다. 경사부(152)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 외경이 점진적으로 감소되는 형상으로 제2 가이드(145)의 외면에 마련된다. 경사부(152)의 양쪽 단부에는 제1 경사부 연결부(152a) 및 제2 경사부 연결부(152b)가 각각 구비된다. 제1 경사부 연결부(152a)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 경사부 연결부(152b)보다 상류 측에 배치된다. 제1 경사부 연결부(152a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 경사부 연결부(152b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사부 연결부(152a)는 접촉부(122)의 제1 접촉부 연결부(122a)과 같이 제1 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어지고, 제2 경사부 연결부(152b)는 접촉부(122)의 제2 접촉부 연결부(122b)와 같이 제2 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제1 경사부 연결부(152a)가 제1 접촉부 연결부(122a)와 같은 곡률 반경을 가짐으로써 제1 경사부 연결부(152a)는 제1 접촉부 연결부(122a)와 안정적으로 접촉할 수 있다. 또한, 제2 경사부 연결부(152b)가 제2 접촉부 연결부(122b)와 같은 곡률 반경을 가짐으로써 제2 경사부 연결부(152b)는 제2 접촉부 연결부(122b)와 안정적으로 접촉할 수 있다.The
제1 경사부 연결부(152a)나 제2 경사부 연결부(152b)의 곡률 반경은 제1 접촉부 연결부(122a)나 제2 접촉부 연결부(122b)의 곡률 반경 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The radius of curvature of the first inclined
외부 바디(110)의 확대부(120)에 인접하는 제2 가이드(145)의 끝단의 가장자리 둘레에는 곡면형의 라운드부(154)가 구비된다. 가이드 어셈블리(140)의 끝단에 뾰족한 모서리가 있으면 그 모서리에 전하가 집중되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 제2 가이드(145)의 끝단 가장자리 둘레에 라운드부(154)를 마련함으로써, 제2 가이드(145)의 끝단에 전하가 집중되거나, 전하의 집중으로 인해 제2 가이드(145)가 손상되거나 파손되는 문제를 줄일 수 있다.A curved
제2 가이드(145)는 유체의 급속한 압력 변화가 발생할 수 있도록 적어도 일부 구간에서 직경이 확대되는 제2 유로(158)를 제공할 수 있다. 즉, 제2 가이드(145)의 확장 유로(146) 및 축소 유로(147)가 제2 유로(158)를 형성한다. 확장 유로(146)는 제2 유로(158) 중에 직경 확대 구간을 형성할 수 있다. 유체가 제2 유로(158)를 통과할 때 유체의 급속한 압력 변화가 발생하고, 유체 속의 기포(B)가 붕괴될 수 있다.The
계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포(B)가 양전하로 대전된 유체 속에서 대량으로 붕괴할 때 고온(예를 들어, 12,000 ~ 14,000 K), 고압(예를 들어, 3,200,000 bar)의 플라즈마가 발생하게 된다. 그리고 유체 속에서 발생하는 플라즈마로 인해 유체가 이온화 또는 분해될 수 있다. 즉, 유체 속에서 발생하는 플라즈마에 의해 유체를 구성하는 물질이 화학분해될 수 있다.When fine bubbles (B) with a high density of negative charges at the interface collapse in large quantities in a positively charged fluid, plasma at high temperature (e.g., 12,000 to 14,000 K) and high pressure (e.g., 3,200,000 bar) is generated. do. Additionally, the fluid may be ionized or decomposed due to the plasma generated within the fluid. In other words, substances constituting the fluid may be chemically decomposed by plasma generated in the fluid.
유체가 제2 유로(158)를 통과할 때 유체 속 기포(B)가 대량으로 붕괴되지만, 기포(B)가 붕괴되는 영역이 제2 유로(158)로 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 유로(156)의 적어도 일부 영역 또는 배출 유로(113)의 일부 영역에서 기포(B)의 붕괴가 발생할 수 있다.When the fluid passes through the
유체 처리 장치(100)에 의한 유체 처리 과정은 다음과 같다.The fluid processing process by the
공급관(410)을 통해 처리 장치(100)로 공급되는 유체는 스크류(130)를 통과하게 된다. 스크류(130)의 블레이드(131)를 따라 빠르게 유동하는 유체는 와류를 발생하게 된다. 이때, 유체 압력의 급격한 변화로 인해 공동 현상이 발생하고, 이에 의해 유체 속에 미세한 기포(B)가 발생하게 된다. 스크류(130)를 통과한 유체는 와류를 일으키면서 제1 가이드(141)의 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)를 차례로 통과하게 된다. 이때, 유체는 양전하로 마찰 대전되고, 유체 속 기포(B)의 계면에는 음전하가 집중된다.The fluid supplied to the
이와 같이, 기포 형성 유로(156)를 통과하면서 기포(B)가 발생한 유체는 제2 유로(158) 즉, 반응 유로(158)로 유입되어 급격한 압력 변화를 일으키면서 유동하게 된다.In this way, the fluid in which bubbles B are generated while passing through the bubble forming
구체적으로, 기포 형성 유로(156)를 통과한 유체는 먼저 확장 유로(146)로 유입되면서 압력이 급격하게 낮아지게 된다. 확장 유로(146)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다. 계속해서, 확장 유로(146)를 통과한 유체는 축소 유로(147)로 유입되면서 압력이 급격하게 상승하게 된다. 축소 유로(147)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다.Specifically, the fluid that has passed through the bubble forming
이와 같이, 유체는 반응 유로(158)를 형성하는 확장 유로(146) 및 축소 유로(147)를 차례로 통과하면서 급격한 압력 변화를 일으키게 된다. 따라서, 유체 속 기포(B)가 반응 유로(158)를 통과하는 중에 팽창, 수축 과정을 거치면서 대량으로 붕괴된다. 그리고, 기포(B)가 대량으로 붕괴될 때 유체 속에서 양전하와 음전하에 의한 방전 현상이 일어나고, 이에 따라 유체 속에 플라즈마가 발생하게 된다. 이때, 플라즈마는 빛과, 고열 및 고압을 동반하므로, 유체가 이온화 또는 분해될 수 있다.In this way, the fluid causes a rapid change in pressure as it sequentially passes through the
이와 같은 방식으로 플라즈마 처리된 유체는 연결관(420)을 통해 연결 장치(210)로 유동하게 된다.The fluid treated with plasma in this way flows to the
다시, 도 1을 참조하면, 연결 장치(210)는 처리 장치(100)와 수소 생성 장치(300)를 연결하고, 유체가 통과하는 과정에서 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성된다. 연결 장치(210)는 처리 장치(100)로부터 처리된 유체를 저장할 수 있는 버퍼 탱크(212)를 포함한다. 버퍼 탱크(212)는 유체를 저장할 수 있는 저장 공간(214)을 구비한다. 버퍼 탱크(212)는 전체 또는 일부가 전도성 소재로 이루어지고, 그라운드부(G)에 접지되도록 구성된다. 따라서, 버퍼 탱크(212)는 그 내부에 수용되는 유체를 그라운드부(G)에 접지시킬 수 있다. 즉, 버퍼 탱크(212)는 유체의 전자 또는 전하를 저장 공간(214)의 외부로 방출하여 유체의 전기적 포텐셜을 낮출 수 있다.Referring again to FIG. 1, the
연결 장치(210)는 유체를 사전 설정된 시간동안 저장하여 유체의 전기적 포텐셜을 낮춘 후 수소 생성 장치(300)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 밸브(500)가 연결관(430)을 통한 유체의 흐름을 차단하도록 제어된 후, 유체가 사전 설정된 수위로 버퍼 탱크(212)에 공급될 수 있다. 그리고 버퍼 탱크(212)에 저장된 유체의 전기적 포텐셜이 사전 설정된 수준 이하로 낮아진 후, 밸브(500)가 열림 제어됨으로써 수소 생성 장치(300)로 유체가 공급될 수 있다.The
유체가 처리 장치(100)를 통과할 때 유체는 마찰 대전에 의해 양전하로 대전되므로, 유체의 전기적 포텐셜은 높은 상태이다 따라서, 처리 장치(100)로부터 유체가 직접 수소 생성 장치(300)로 공급되면 수소 생성 장치(300) 또는 수소 생성 장치(300)에 연결되는 각종 전자 소자나 센서에서 방전 현상이 발생하여 수소 생성 장치(300)가 오작동을 일으키거나 파손될 수 있다. 연결 장치(210)는 유체의 전기적 포텐셜을 충분히 낮춘 후 유체를 수소 생성 장치(300)로 공급하므로, 그러한 문제를 방지할 수 있다.When the fluid passes through the
연결 장치(210)가 유체 중의 전자 또는 전하를 방출하는 효율이 우수하여 방전 현상을 충분히 방지할 수 있는 경우, 연결 장치(210)는 처리 장치(100)로부터 버퍼 탱크(212)로 공급되는 유체를 바로 수소 생성 장치(300)로 공급하도록 구성될 수 있다.If the
수소 생성 장치(300)는 유체로부터 수소를 추출하도록 구성된다. 수소 생성 장치(300)는 유체로부터 수소를 분리할 수 있는 분리막(310)과, 수소를 배출하기 위한 제1 배출관(320)과, 수소가 분리된 유체 또는 유체 중 수소가 분리된 나머지 물질을 배출하기 위한 제2 배출관(330)을 포함한다. 분리막(310)으로는 고분자전해질막(PEM) 등 수소를 분리할 수 있는 다양한 것이 이용될 수 있다.
분리막을 이용한 수소 추출 기술은 알려진 것이므로, 수소 생성 장치(300)에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.Since hydrogen extraction technology using a separation membrane is known, a detailed description of the
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템(10)이 무기질이나 용존 가스 등이 제거된 물을 공급받아 수소를 생성하는 과정에 대하여 설명한다.Below, a process in which the
유체 처리 장치(100)가 물을 공급받는 경우, 유체 처리 장치(100)는 물을 하이드로늄 이온 및 수소 나노 기포가 풍부한 물로 처리할 수 있다.When the
유체 처리 장치(100)로 공급되는 물은 이물질이 제거되어 전기 전도도가 낮고 전기 저항이 크게 전처리된 물, 또는 초순수인 것이 좋다. 초순수는 무기질이나 용존 가스 등이 제거되어 전기 저항이 상대적으로 큰 물이다. 전기 저항이 큰 물은 유체 처리 장치(100)를 통과하면서 플라즈마가 발생하기 전에 전하의 방전이 적게 발생하게 된다. 그리고, 전기 저항이 큰 물은 플라즈마 발생 전에 전하의 방전이 적게 발생하므로, 더욱 강력한 플라즈마가 유도될 수 있고, 이에 의해 더욱 효율적으로 처리될 수 있다.The water supplied to the
고압의 물이 유체 처리 장치(100)로 공급될 때 앞서 설명한 것과 같은 원리에 의해 물 속에 미세한 기포(B)가 대량으로 발생하게 되고, 이들 기포들(B)이 붕괴되면서 플라즈마가 발생하게 된다. 그리고, 플라즈마 발생에 수반되는 고온과 고압으로 인한 화학분해 및 이온화 반응에 의해 물 분자가 분해되면서, H+ 이온과, OH- 이온이 생성된다. 또한, 플라즈마 발생으로 인한 고온과 고압으로 인해 다량의 OH- 이온이 수소와 산소로 분해될 수 있다. 이러한 물 분자의 화학분해 반응에 따라 다량의 하이드로늄 이온(H3O+)과, 다량의 수소 나노 기포(예를 들어, 직경 65㎚ 이하) 및 산소 나노 기포(예를 들어, 직경 65㎚ 이하)가 생성된다.When high-pressure water is supplied to the
처리 장치(100)에서 처리된 물은 연결관(420)을 통해 버퍼 탱크(212)로 유입되고, 버퍼 탱크(212)로 유입되는 물은 그라운드부(G)에 접지됨으로써 전기적 포텐셜이 낮아진다. 이렇게 연결 장치(210)에 의해 전기적인 특성이 변화된 물은 연결관(430)을 통해 수소 생성 장치(300)로 공급된다.Water treated in the
수소 생성 장치(300)는 분리막(310)을 이용하여 물로부터 수소를 추출할 수 있다. 분리막(310)에 의해 추출되는 수소는 제1 배출관(320)을 통해 수소 저장 장치(미도시)로 유동할 수 있다.The
수소 생성 장치(300)는 처리 장치(100)에 의해 다량의 하이드로늄 이온과, 산소 및 수소 나노 기포를 함유하도록 처리된 물을 공급받으므로 물로부터 더욱 많은 양의 수소를 추출할 수 있다.Since the
또한, 처리 장치(100)에 의해 다량의 하이드로늄 이온과, 산소 및 수소 나노 기포를 함유하도록 처리된 물은 분리막(310)의 수소 추출 효율을 증대시킬 수 있으므로, 수소 생성 장치(300)가 더욱 많은 양의 수소를 생성할 수 있다.In addition, water treated by the
예를 들어, 분리막(310)으로 고분자전해질막이 사용되는 경우, 물 속에 생성된 나노 기포에 존재하는 H2의 우수한 환원력으로 고분자전해질막의 촉매가 환원되어 활성화될 수 있다. 그리고, 촉매의 활성화로 고분자전해질막의 수소 추출 성능이 향상될 수 있다.For example, when a polymer electrolyte membrane is used as the
상술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생성 시스템(10)은 유체 처리 장치(100)를 이용하여 유체를 무전극 방식으로 화학분해 및 이온화시키고, 연결 장치(210)를 이용하여 유체의 전기적 포텐셜을 낮춘 후, 수소 생성 장치(300)를 이용하여 유체로부터 수소를 추출할 수 있다. 따라서, 유체를 전기 분해하는 과정이 필요없이 친환경적으로 수소를 생산할 수 있다.As described above, the
여기에서, 유체 처리 장치(100)의 무전극 방식은 유체 속 기포(B)에 전기 에너지를 가하기 위한 전극이 필요 없이 유체 속 기포(B)가 붕괴될 때 발생하는 에너지를 이용하여 유체를 이온화 또는 분해시키는 방식을 의미할 수 있다. 유체 처리 장치(100)는 유동하는 유체의 공동 현상을 이용하여 미세 기포(B)를 대량 발생시키고, 계면에 음전하가 집중된 미세 기포(B)를 대량 붕괴시켜 전하의 방전에 의한 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 화학분해시키거나 이온화 할 수 있다. 즉, 계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포(B)를 양전하로 대전된 유체 속에서 대량으로 붕괴시켜 고온, 고압의 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 무전극 방식으로 이온화 또는 분해시킬 수 있다. 따라서, 외부의 전원이나 전극 없이 유체를 이온화 또는 분해할 수 있고, 적은 에너지로 유체를 효율적으로 처리할 수 있다.Here, the electrodeless method of the
유체 처리 장치(100)의 구체적인 구성은 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.The specific configuration of the
예를 들어, 기포 형성 유로(156) 및 반응 유로(158)를 제공하기 위한 가이드 어셈블리(140)의 구체적인 구성은 다양하게 변경될 수 있다.For example, the specific configuration of the
다른 실시예로서, 제1 가이드(141)는 포커싱 유로(142)가 형성된 하나의 가이드와, 인렛 유로(143)가 형성된 다른 하나의 가이드가 분리된 형태로 제작될 수 있다.As another embodiment, the
또 다른 실시예로서, 제2 가이드(145)는 확장 유로(146)가 형성된 가이드와, 축소 유로(147)가 형성된 가이드와, 연결 유로(148)가 형성된 가이드가 분리된 형태로 제작될 수 있다.As another embodiment, the
또 다른 실시예로서, 가이드 어셈블리(140)는 제1 가이드(141)와 제2 가이드(145)가 일체형으로 제작될 수 있다.As another embodiment, the
또 다른 실시예로서, 가이드 어셈블리(140)가 외부 바디(110)와 일체형으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 외부 바디(110)는 하나의 절연성 소재의 내부에 직경이 축소되는 부분과 직경이 확대되는 부분을 갖는 관통 홀이 형성된 형태로 이루어질 수 있다.As another embodiment, the
또한, 기포 형성 유로(156)는 도시된 형상 이외에 유입되는 유체에 기포를 형성시킬 수 있도록 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 다른 형상으로 변경될 수 있다.Additionally, the bubble forming
또한, 반응 유로(158)는 도시된 형상 이외에 유체에 포함된 기포를 붕괴시키도록 구성되는 다른 형상으로 변경될 수 있다.Additionally, the
또한, 스크류(130)는 생략될 수 있다.Additionally, the
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리 장치를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6의 일부분을 확대하여 나타낸 것이고, 도 8은 도 6에 나타낸 처리 장치의 일부분을 분리하여 나타낸 것이다.Meanwhile, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a processing device according to another embodiment of the present invention, FIG. 7 is an enlarged view of a portion of FIG. 6, and FIG. 8 is a separate view of a portion of the processing device shown in FIG. 6.
도 6 내지 도 8에 나타낸 유체 처리 장치(600)는 외부 바디(110)와, 외부 바디(110)의 내부에 수용되는 제1 바디(610)와, 제2 바디(620)와, 제3 바디(630)와, 제4 바디(640)를 포함한다. 제1 바디(610)는 유체 중에 기포(B)를 형성시키기 위한 기포 형성 유로(650)를 제공하고, 제2 바디(620) 및 제4 바디(640)는 유체에 포함된 기포(B)를 붕괴시키기 위한 반응 유로(652)를 제공할 수 있다. 제3 바디(630)는 반응 유로(652) 중에 배치되어 유체에 포함된 기포(B)의 붕괴를 촉진하는 역할을 할 수 있다.The
외부 바디(110)는 제1 바디(610)와, 제2 바디(620)와, 제3 바디(630)와, 제4 바디(640)를 수용할 수 있는 중공형으로 이루어진다. 외부 바디(110)의 내부에는 제4 바디(640)를 통과한 유체가 유입되는 배출 유로(113)가 구비된다. 배출 유로(113)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제4 바디(640)보다 하류 측에 배치된다. 또한, 외부 바디(110)의 내부에는 제1 바디(610)의 스크류(130)가 수용되는 진입 유로(115)와, 제3 바디(630)가 수용되는 중간 유로(116)가 구비된다. 진입 유로(115)는 연결 튜브(160)와 제1 바디(610)의 제1 가이드(141) 사이에 마련되고, 중간 유로(116)는 제2 바디(620)와 제4 바디(640)의 사이에 마련된다.The
또한, 외부 바디(110)의 내부에는 제4 바디(640)의 움직임을 제한하기 위한 렛지(118)가 구비된다. 렛지(118)는 확대부(120)와 접촉부(122)를 포함한다.Additionally, a
외부 바디(110)의 구체적인 구성은 앞서 설명한 것과 같다.The specific configuration of the
제1 바디(610)는 스크류(130)와, 제1 가이드(141)를 포함한다.The
스크류(130)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제1 가이드(141)보다 상류 측에 배치되며, 유체를 선회시켜 제1 가이드(141)로 유동시킬 수 있다. 스크류(130)는 유체의 와류를 발생시키기 위한 블레이드(131)를 갖는다.The
제1 가이드(141)는 포커싱 유로(142) 및 인렛 유로(143)를 포함한다. 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유체 유로(611)를 형성할 수 있다.The
스크류(130)와 제1 가이드(141)는 앞서 설명한 것과 같으므로, 이들에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.Since the
제2 바디(620)는 제1 가이드(141)를 통과한 유체가 유입되도록 제1 가이드(141)와 접하거나, 또는 제1 가이드(141)와 인접하게 배치될 수 있다. 제2 바디(620)는 제2 유체 유로(621)를 갖는다. 제1 바디(610)의 제1 유체 유로(611)를 통과하는 유체가 제2 유체 유로(621)로 유입된다. 제2 유체 유로(621)의 직경은 인렛 유로(143)의 직경보다 크다. 좁은 인렛 유로(143)를 통과한 유체는 제2 유체 유로(621)로 유입되면서 압력이 낮아지게 되고, 제2 유체 유로(621)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다.The
제3 바디(630)는 제2 바디(620)를 통과한 유체가 유입되도록 제2 바디(620)와 접하거나, 또는 제2 바디(620)와 인접하게 배치될 수 있다. 제3 바디(630)는 제3 유체 유로(631)를 갖는다. 제3 유체 유로(631)의 직경은 제2 유체 유로(621)의 직경보다 작다. 따라서, 제2 유체 유로(621)를 통과한 유체는 제3 유체 유로(631)로 유입되면서 압력이 상승하게 되고, 제3 유체 유로(631)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다.The
제3 바디(630)는 제1 바디(610)나 제2 바디(620), 제4 바디(640)보다 전기 전도도가 높은 재질로 이루어진다. 예를 들어, 제3 바디(630)는 금속으로 이루어질 수 있다. 제3 바디(630)는 음전하를 저장하는 저장체로서 작용할 수 있다. 또한, 제3 바디(630)는 유체에 포함된 기포(B)의 붕괴를 촉진할 수 있다. 즉, 제3 바디(630)는 음전하를 저장하여 계면에 음전하가 집중된 기포(B)에 척력을 가함으로써 기포(B)의 붕괴를 촉진할 수 있다.The
또한, 제3 바디(630)는 유체 중에 전기장을 형성함으로써 계면에 음전하가 집중된 기포(B)의 붕괴를 촉진할 수 있다.Additionally, the
또한, 제3 바디(630)는 척력에 의해 기포들(B)을 반응 유로(652)의 중심부에 집중되도록 함으로써 플라즈마가 반응 유로(652)의 중심부를 따라 안정적으로 발생하도록 유도할 수 있다.Additionally, the
이와 같이, 제3 바디(630)는 기포(B)의 붕괴를 촉진하는 기능을 갖는 것으로서, 액셀러레이터 또는 금속 인서트로 명명될 수 있다.As such, the
제4 바디(640)는 제3 바디(630)를 통과한 유체가 유입되도록 제3 바디(630)와 접하거나, 또는 제3 바디(630)와 인접하게 배치될 수 있다. 제4 바디(640)는 유체를 배출 유로(113)로 유동시키는 제4 유체 유로(641)를 갖는다.The
제4 유체 유로(641)는 축소 유로(642) 및 연결 유로(643)를 포함한다. 축소 유로(642)는 제3 바디(630)의 제3 유체 유로(631)와 연결된다. 축소 유로(642)의 직경은 제3 유체 유로(631)와 같을 수 있다. 연결 유로(643)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 직경이 점진적으로 증가하는 형태로 이루어진다. 연결 유로(643)는, 축소 유로(642)와 연결되는 부분의 직경이 축소 유로(642)의 직경과 같고, 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 축소 유로(642)의 직경보다 크다. 또한, 연결 유로(643)는 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 배출 유로(113)의 직경보다 작다. 연결 유로(643)는 축소 유로(642)에서 배출 유로(113) 방향으로 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어짐으로써 축소 유로(642)를 통과하는 유체를 더욱 원활하게 배출 유로(113)로 배출시킬 수 있다.The fourth
제4 바디(640)의 내면에는 연결 유로(643)의 둘레를 경계짓도록 연결 유로(643)의 중심선에 대해 경사진 형태의 경사면(644)이 구비된다.The inner surface of the
제4 바디(640)에는 외부 바디(110)의 접촉부(122)에 대응하는 경사부(645)가 구비된다. 경사부(645)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 외경이 점진적으로 감소되는 형상으로 제4 바디(640)의 외면에 마련된다. 경사부(645)의 양쪽 단부에는 제1 경사부 연결부(645a) 및 제2 경사부 연결부(645b)가 각각 구비된다. 제1 경사부 연결부(645a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 경사부 연결부(645b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사부 연결부(645a)는 접촉부(122)의 제1 접촉부 연결부(122a)과 같이 제1 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어지고, 제2 경사부 연결부(645b)는 접촉부(122)의 제2 접촉부 연결부(122b)와 같이 제2 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어질 수 있다.The
외부 바디(110)의 확대부(120)에 인접하는 제4 바디(640)의 끝단의 가장자리 둘레에는 곡면형의 라운드부(647)가 구비된다. 제4 바디(640)의 끝단 가장자리 둘레에 라운드부(647)가 마련됨으로써, 제4 바디(640)의 끝단에 전하가 집중되거나, 전하의 집중으로 인해 제4 바디(640)가 손상되거나 파손되는 문제를 줄일 수 있다.A curved
본 실시예에 따른 유체 처리 장치(600)에 의한 유체 처리 과정은 다음과 같다.The fluid processing process by the
공급관(410)을 통해 외부 바디(110)의 내부로 유입되는 고압의 유체는 먼저 스크류(130)를 통과하게 된다. 스크류(130)의 블레이드(131)를 따라 빠르게 유동하는 유체는 와류를 발생하게 된다. 이때, 유체 압력의 급격한 변화로 인해 공동 현상이 발생하고, 이에 의해 유체 속에 미세한 기포(B)가 발생하게 된다. 스크류(130)를 통과한 유체는 와류를 일으키면서 제1 가이드(141)의 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)를 차례로 통과하게 된다. 이때, 유체는 양전하로 마찰 대전되고, 유체 속 기포(B)의 계면에는 음전하가 집중된다.High-pressure fluid flowing into the interior of the
제1 가이드(141)를 통과한 유체는 제2 바디(620)의 제2 유체 유로(621)로 유입되면서 압력이 급격하게 낮아지게 된다. 제2 유체 유로(621)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다. 계속해서, 제2 유체 유로(621)를 통과한 유체는 제3 바디(630)의 제3 유체 유로(631) 및 제4 바디(640)의 축소 유로(642)로 유입되면서 압력이 급격하게 상승하게 된다.As the fluid that has passed through the
이와 같이, 제2 유체 유로(621)와 제3 유체 유로(631) 및 축소 유로(642)를 통과하는 유체는 급격한 압력 변화를 일으키게 되고, 유체 속 기포(B)가 팽창, 수축 과정을 거치면서 대량으로 붕괴된다. 이때, 제3 바디(630)가 유체 속 기포(B)에 척력을 가함으로써 기포(B)의 붕괴가 촉진될 수 있다. 유체 속 기포(B)가 대량으로 붕괴됨에 따라 유체 속에 플라즈마가 발생하게 되고, 플라즈마 발생에 의해 유체가 이온화 또는 분해될 수 있다.In this way, the fluid passing through the
본 실시예에 따른 유체 처리 장치(600)에 의해 처리된 유체는 연결 장치(210)를 거쳐 수소 생성 장치(300)로 유동함으로써 수소를 생성하는데 이용될 수 있다.The fluid treated by the
한편, 도 9 내지 도 17은 본 발명에 따른 수소 생성 시스템의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.Meanwhile, Figures 9 to 17 show various modifications of the hydrogen production system according to the present invention.
도 9에 나타낸 수소 생성 시스템(15)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(210)와, 연결 장치(210)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)를 포함한다.The
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(15)은 앞서 설명한 수소 생성 시스템(10)과 비교하여 밸브(500)의 설치 위치가 변경된 것이다. 즉, 밸브(500)는 처리 장치(100)와 연결 장치(210)를 연결하는 연결관(420)에 설치되어 처리 장치(100)로부터 연결 장치(210)로 유동하는 유체의 흐름을 단속할 수 있다.In the
도 10에 나타낸 수소 생성 시스템(20)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(220)와, 연결 장치(220)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)를 포함한다. 처리 장치(100)와 수소 생성 장치(300)는 앞서 설명한 것과 같다.The
연결 장치(220)는 처리 장치(100)와 수소 생성 장치(300)를 연결하고, 유체가 통과하는 과정에서 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성된다. 연결 장치(220)는 처리 장치(100)로부터 처리된 유체를 저장할 수 있는 버퍼 탱크(222)를 포함한다. 버퍼 탱크(222)는 유체를 저장할 수 있는 저장 공간(224)을 구비한다.The
버퍼 탱크(222)에는 그라운드부(G)에 접지되도록 구성되는 방전 전극(226)이 설치된다. 방전 전극(226)은 저장 공간(224)에 저장된 유체와 접촉할 수 있도록 적어도 일부가 버퍼 탱크(222) 내부에 설치된다. 방전 전극(226)는 그라운드부(G)에 접지됨으로써 버퍼 탱크(222)에 저장된 유체를 접지시켜 유체의 전기적 포텐셜을 낮출 수 있다.A
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(20)은 유체를 그라운드부(G)에 접지시킬 수 있도록 버퍼 탱크(222)에 설치되는 방전 전극(226)을 포함함으로써 버퍼 탱크(222)가 절연 소재로 형성될 수 있다.The
도 11에 나타낸 수소 생성 시스템(25)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(210)와, 연결 장치(210)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)와, 온도 조절 장치(710)를 포함한다. 처리 장치(100)와, 연결 장치(210)와, 수소 생성 장치(300)는 앞서 설명한 것과 같다.The
온도 조절 장치(710)는 유체의 온도를 조절하기 위한 것이다. 온도 조절 장치(710)는 유체의 흐름 방향을 기준으로 수소 생성 장치(300)보다 상류 측에 배치된다. 온도 조절 장치(710)는 열교환 매체 공급기(712)와, 적어도 일부가 버퍼 탱크(212)의 저장 공간(214)에 배치되는 열교환 부재(714)를 포함한다. 열교환 매체 공급기(712)는 열교환 매체를 열교환 부재(714)에 공급하도록 구성될 수 있다. 열교환 부재(714)는 열교환 매체가 흐를 수 있는 튜브 형태로 이루어질 수 있다. 열교환 부재(714)를 통과하면서 유체와 열교환된 열교환 매체는 열교환 매체 공급기(712)로 회수되어 열교환 매체 공급기(712)에서 사전 설정된 온도로 냉각 또는 가열된 후 다시 열교환 부재(714)로 공급될 수 있다. 온도 조절 장치(710)는 열교환 부재(714)가 열교환 매체 공급기(712)로부터 유체와 열교환할 수 있는 열교환 매체를 공급받음으로써 버퍼 탱크(212)에 저장된 유체의 온도를 조절할 수 있다.The
처리 장치(100)로 공급되는 유체의 종류나, 수소 생성 장치(300)의 수소 추출 방식 등에 따라 수소를 생산하기 위한 최적 운전 온도가 다를 수 있다. 예를 들어, 수소 생성 장치(300)가 분리막(310)으로 고분자전해질막을 이용하는 경우, 수소 생산을 위한 최적의 운전 온도는 80도 내외인 것으로 알려져 있다. 또한, 수소의 대량 생산에는 유체의 온도가 높은 것이 유리하고, 필요에 따라 운전 온도를 상온으로 유지하는 것이 유리할 때가 있다.The optimal operating temperature for producing hydrogen may vary depending on the type of fluid supplied to the
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(25)은 온도 조절 장치(710)를 이용함으로써 다양한 운전 조건에 따라 유체의 온도를 다양하게 조절할 수 있다.The
처리 장치(100)에서 처리된 유체는 온도가 상대적으로 높을 수 있으므로, 온도 조절 장치(710)는 유체를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 이 경우, 열교환 매체 공급기(712)는 냉각 매체를 열교환 부재(714)에 공급하도록 구성될 수 있다. 열교환 매체 공급기(712)는 냉동사이클 방식으로 열교환 매체를 냉각시키도록 구성될 수 있다.Because the fluid processed in
다른 예로서, 온도 조절 장치(710)는 유체를 가열하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 열교환 매체 공급기(712)는 가열 매체를 열교환 부재(714)에 공급하도록 구성될 수 있다. 열교환 매체 공급기(712)는 가열 매체를 가열할 수 있는 다양한 히터를 포함할 수 있다.As another example,
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(25)은 버퍼 탱크(212)에 저장되는 유체의 온도를 측정하기 위한 센서(미도시)와, 센서로부터 측정 신호를 수신하고 열교환 매체 공급기(712)를 제어하기 위한 컨트롤러(미도시)를 포함할 수 있다.The
또한, 도면에는 열교환 부재(714)가 버퍼 탱크(212)의 내부에 설치되는 것으로 나타냈으나, 열교환 부재(714)는 버퍼 탱크(212)에 저장된 유체와 열교환할 수 있도록 버퍼 탱크(212)의 외부에 설치될 수 있다.In addition, the drawing shows that the
또한, 온도 조절 장치(710)는 히트 펌프 방식, 열전 냉각 방식 등 다양한 방식으로 유체를 냉각시키도록 구성되는 열교환 부재를 포함할 수 있다.Additionally, the
또한, 온도 조절 장치(710)는 다양한 방식으로 유체를 가열하도록 구성되는 열교환 부재를 포함할 수 있다.Additionally, the
도 12에 나타낸 수소 생성 시스템(30)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(230)와, 연결 장치(230)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)를 포함한다. 처리 장치(100)와 수소 생성 장치(300)는 앞서 설명한 것과 같다.The
연결 장치(230)는 유체가 통과하는 과정에서 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성된다. 연결 장치(230)는 처리 장치(100)와 수소 생성 장치(300)를 연결하는 연결관(440)에 설치된다. 연결 장치(230)는 연결관(440)과 연결되는 연결 하우징(232)과, 연결 하우징(232)의 내부로 유입되는 유체와 접촉할 수 있도록 연결 하우징(232)에 설치되는 방전 부재(235)를 포함한다. 연결 하우징(232)의 내부에는 유체가 유입되는 하우징 챔버(233)가 마련되고, 방전 부재(235)는 적어도 일부가 하우징 챔버(233)에 수용된다. 방전 부재(235)는 전류가 흐를 수 있는 전도성 소재로 이루어진다. 방전 부재(235)는 유체가 통과할 수 있는 복수의 통로를 갖는 메쉬 형태로 구성될 수 있다. 방전 부재(235)는 연결 전극(237)과 연결되고, 연결 전극(237)을 통해 그라운드부(G)에 접지될 수 있다.The
연결 장치(230)는 방전 부재(235)를 이용하여 연결관(440)을 따라 수소 생성 장치(300)로 유동하는 유체를 그라운드부(G)에 접지시킴으로써 유체의 전기적 포텐셜을 낮출 수 있다.The
도면에는 연결관(440)에 두 개의 연결 장치(230)가 직렬 연결된 것으로 나타냈으나, 연결 장치(230)의 설치 개수나 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있다.In the drawing, two
또한, 연결 장치(230)의 방전 부재(235)는 메쉬 형태 이외에 연결관(440)을 따라 유동하는 유체와 접촉하여 유체 중의 전자 또는 전하를 연결관(440)의 외부로 방출할 수 있는 다양한 다른 형태로 이루어질 수 있다.In addition, the
또한, 연결 장치(230)는 연결 하우징(232)없이 방전 부재(235)의 적어도 일부가 연결관(440)의 내부에 수용되도록 구성될 수 있다.Additionally, the
도 13에 나타낸 수소 생성 시스템(35)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(230)와, 연결 장치(230)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)와, 온도 조절 장치(720)를 포함한다. 처리 장치(100)와, 연결 장치(230)와, 수소 생성 장치(300)는 앞서 설명한 것과 같다.The
온도 조절 장치(720)는 유체의 온도를 조절하기 위한 것이다. 온도 조절 장치(720)는 유체의 흐름 방향을 기준으로 수소 생성 장치(300)보다 상류 측에 배치된다. 온도 조절 장치(720)는 열교환 매체 공급기(722)와, 처리 장치(100)와 수소 생성 장치(300)를 연결하는 연결관(440)을 따라 유동하는 유체와 열교환할 수 있도록 구성되는 열교환 부재(724)를 포함한다. 열교환 매체 공급기(722)는 열교환 매체를 열교환 부재(724)에 공급하도록 구성될 수 있다. 열교환 부재(724)는 열교환 매체가 흐를 수 있는 튜브 형태로 이루어지고, 연결관(440)과 접촉하거나, 또는 연결관(440)에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 열교환 부재(724)는 도면에 나타낸 것과 같이 연결관(440)의 적어도 일부를 감싸는 코일 형태로 이루어질 수 있다. 열교환 부재(724)의 설치 위치는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.The
열교환 부재(724)를 통과하는 열교환 매체는 연결관(440)을 따라 흐르는 유체와 열교환되고, 열교환된 열교환 매체는 열교환 매체 공급기(722)로 회수되어 열교환 매체 공급기(722)에서 사전 설정된 온도로 냉각 또는 가열된 후 다시 열교환 부재(724)로 공급될 수 있다. 온도 조절 장치(720)는 열교환 부재(724)가 열교환 매체 공급기(722)로부터 유체와 열교환할 수 있는 열교환 매체를 공급받음으로써 연결관(440)을 따라 흐르는 유체의 온도를 조절할 수 있다.The heat exchange medium passing through the
온도 조절 장치(720)는 유체를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 이 경우, 열교환 매체 공급기(722)는 냉각 매체를 열교환 부재(724)에 공급하도록 구성될 수 있다. 열교환 매체 공급기(722)는 냉동사이클 방식으로 열교환 매체를 냉각시키도록 구성될 수 있다.
다른 예로서, 온도 조절 장치(720)는 유체를 가열하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 열교환 매체 공급기(722)는 가열 매체를 열교환 부재(724)에 공급하도록 구성될 수 있다. 열교환 매체 공급기(722)는 가열 매체를 가열할 수 있는 다양한 히터를 포함할 수 있다.As another example,
또한, 온도 조절 장치(720)는 히트 펌프 방식, 열전 냉각 방식 등 다양한 방식으로 유체를 냉각시키도록 구성되는 열교환 부재를 포함할 수 있다.Additionally, the
또한, 온도 조절 장치(720)는 다양한 방식으로 유체를 가열하도록 구성되는 열교환 부재를 포함할 수 있다.Additionally, the
도 14에 나타낸 수소 생성 시스템(40)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(230)와, 연결 장치(230)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치(300)와, 전기에너지 추출 장치(800)를 포함한다. 처리 장치(100)와, 연결 장치(230)와, 수소 생성 장치(300)는 앞서 설명한 것과 같다.The
전기에너지 추출 장치(800)는 연결 장치(230)로부터 전기를 발생할 수 있도록 구성된다. 즉, 전기에너지 추출 장치(800)는 연결 전극(237)을 통해 연결 장치(230)의 방전 부재(235; 도 12 참조)와 전기적으로 연결됨으로써 방전 부재(235)로부터 전기 에너지를 추출할 수 있다. 전기에너지 추출 장치(800)는 연결 장치(230)로를 통한 전자의 흐름에 따라 전기에너지를 충전할 수 있는 배터리를 포함할 수 있다.The electrical
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(40)은 연결 장치(230)로부터 방출되는 전자 또는 전하를 전기에너지 추출 장치(800)를 이용하여 회수하여 전기를 생산할 수 있고, 생산되는 전기를 수소 생성 시스템(40)의 운전에 필요한 에너지로 활용할 수 있다.The
다른 실시예로서, 도 1에 나타낸 수소 생성 시스템(10)이 연결 장치(210)와 연결되는 전기에너지 추출 장치(800)를 포함할 수 있다.As another example, the
또 다른 실시예로서, 도 10에 나타낸 수소 생성 시스템(20)이 연결 장치(220)와 연결되는 전기에너지 추출 장치(800)를 포함할 수 있다.As another example, the
도 15에 나타낸 수소 생성 시스템(45)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(210)와, 연결 장치(210)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치(300)를 포함한다. 복수의 수소 생성 장치(300)는 연결 장치(210)와 병렬 연결된다.The
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(45)은 복수의 수소 생성 장치(300)가 연결 장치(210)와 병렬 연결됨으로써 수소 생성 효율을 높일 수 있다.The
본 실시예에 따른 수소 생성 시스템(45)은 연결 장치(210)와 복수의 수소 생성 장치(300) 각각의 사이에 배치되는 복수의 커플러(350)를 포함한다. 커플러(350)는 연결 장치(210)와 수소 생성 장치(300)를 분리 가능하게 연결하도록 구성된다.The
따라서, 수소 생성 시스템(45)의 운전 중에 일부 수소 생성 장치(300)에 문제가 발생하는 경우, 수소 생성 시스템(45)의 운전을 정지시키지 않고 문제가 발생한 수소 생성 장치(300)만 분리하거나 교체하는 것이 가능하다.Therefore, if a problem occurs in some of the
도면에는 커플러(350)가 연결 장치(210)와 복수의 수소 생성 장치(300)를 각각 연결하는 복수의 연결관(430)에는 설치되는 것으로 나타냈으나, 커플러(350)의 설치 위치는 다양하게 변경 가능하다.In the drawing, the
도 16에 나타낸 수소 생성 시스템(50)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 복수의 연결 장치(230)와, 복수의 연결 장치(230)를 통해 각각 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치(300)를 포함한다. 복수의 연결 장치(230) 및 복수의 수소 생성 장치(300)는 처리 장치(100)와 병렬 연결된다.The
처리 장치(100)를 통과한 유체는 분기관(450)을 통해 분기관(450)에 연결된 복수의 연결관(440)으로 분배되어 복수의 연결 장치(230)로 유동할 수 있다. 각각의 연결관(440)에 연결 장치(230)와, 수소 생성 장치(300)와, 커플러(350)와, 밸브(500)가 설치된다. 커플러(350)는 연결 장치(230)와 수소 생성 장치(300)를 분리 가능하게 연결하도록 구성된다.The fluid that has passed through the
도 17에 나타낸 수소 생성 시스템(55)은 수소 생성을 위한 유체를 처리하는 처리 장치(100)와, 처리 장치(100)에서 처리된 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치(230)와, 연결 장치(230)를 통해 유체를 공급받고 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치(300)를 포함한다. 복수의 수소 생성 장치(300)는 연결 장치(230)와 병렬 연결된다.The
연결 장치(230)가 설치되는 연결관(440)은 분기관(450)과 연결되고, 분기관(450)은 복수의 연결관(460)과 연결된다. 각각의 연결관(460)에 수소 생성 장치(300)와, 커플러(350)와, 밸브(500)가 설치된다. 커플러(350)는 연결 장치(230)와 수소 생성 장치(300)를 분리 가능하게 연결하도록 구성된다.이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The
10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 : 수소 생성 시스템
100, 600 : 처리 장치
110 : 외부 바디
113 : 배출 유로
118 : 렛지
120 : 확대부
122 : 접촉부
130 : 스크류
140 : 가이드 어셈블리
141 : 제1 가이드
145 : 제2 가이드
160 : 연결 튜브
210, 220, 230 : 연결 장치
212, 222 : 버퍼 탱크
226 : 방전 전극
232 : 연결 하우징
235 : 방전 부재
300 : 수소 생성 장치
310 : 분리막
320 : 제1 배출관
330 : 제2 배출관
350 : 커플러
410 : 공급관
420, 430, 440, 460 : 연결관
450 : 분기관
500 : 밸브
610 : 제1 바디
620 : 제2 바디
630 : 제3 바디
640 : 제4 바디
710, 720 : 온도 조절 장치
712, 722 : 열교환 매체 공급기
714, 724 : 열교환 부재
800 : 전기에너지 추출 장치10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55: Hydrogen generation system
100, 600: processing device 110: external body
113: discharge flow path 118: ledge
120: enlarged part 122: contact part
130: screw 140: guide assembly
141: first guide 145: second guide
160: connecting
212, 222: buffer tank 226: discharge electrode
232: connection housing 235: discharge member
300: Hydrogen generation device 310: Separation membrane
320: first discharge pipe 330: second discharge pipe
350: Coupler 410: Supply pipe
420, 430, 440, 460: Connector 450: Branch pipe
500: valve 610: first body
620: second body 630: third body
640:
712, 722: heat
800: Electric energy extraction device
Claims (18)
상기 처리 장치와 연결되고, 상기 처리 장치에 의해 처리된 상기 유체로부터 수소를 추출하는 수소 생성 장치; 및
상기 처리 장치와 상기 수소 생성 장치를 연결하며, 상기 유체가 통과하는 과정에서 상기 유체의 전기적인 특성을 변화시키도록 구성되는 연결 장치를 포함하는 수소 생성 시스템.
a processing device configured to generate plasma by collapsing bubbles contained in a fluid flowing into the inside, and to process the fluid using the generated plasma;
a hydrogen generation device connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid processed by the processing device; and
A hydrogen generation system comprising a connection device that connects the processing device and the hydrogen generation device and is configured to change electrical characteristics of the fluid as the fluid passes through it.
상기 연결 장치는 상기 유체의 전기적 포텐셜을 낮추도록 구성되는 수소 생성 시스템.
According to claim 1,
The hydrogen production system of claim 1, wherein the connecting device is configured to lower the electrical potential of the fluid.
상기 연결 장치는,
상기 유체를 저장할 수 있는 저장 공간을 구비하고, 상기 유체를 접지시키기 위해 그라운드부에 접지되도록 구성되는 버퍼 탱크를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 2,
The connection device is,
A hydrogen generation system including a buffer tank that has a storage space capable of storing the fluid and is configured to be grounded to a ground portion to ground the fluid.
상기 연결 장치는,
상기 유체를 저장할 수 있는 버퍼 탱크; 및
상기 유체와 접촉하여 상기 유체를 접지시킬 수 있도록 적어도 일부가 상기 버퍼 탱크 내부에 설치되는 방전 전극을 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 2,
The connection device is,
a buffer tank capable of storing the fluid; and
A hydrogen generation system including a discharge electrode at least partially installed inside the buffer tank so as to contact the fluid and ground the fluid.
상기 연결 장치는,
상기 처리 장치와 상기 수소 생성 장치를 연결하는 연결관을 따라 유동하는 상기 유체를 접지시킬 수 있도록 적어도 일부가 상기 연결관 중에 배치되는 방전 부재를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 2,
The connection device is,
A hydrogen generation system comprising a discharge member at least partially disposed in the connection pipe connecting the processing device and the hydrogen generation device to ground the fluid flowing along the connection pipe.
상기 방전 부재를 통해 상기 유체로부터 전기적 포텐셜 에너지를 추출할 수 있도록 상기 방전 부재와 연결되는 전기에너지 추출 장치를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 5,
A hydrogen generation system comprising an electrical energy extraction device connected to the discharge member to extract electrical potential energy from the fluid through the discharge member.
상기 유체의 온도를 변화시키기 위해 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 수소 생성 장치보다 상류 측에 배치되는 온도 조절 장치를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 1,
A hydrogen generation system comprising a temperature control device disposed upstream of the hydrogen generation device based on the flow direction of the fluid to change the temperature of the fluid.
상기 연결 장치는,
상기 유체를 저장할 수 있는 저장 공간을 구비하고, 상기 유체를 접지시켜 상기 유체의 전기적 포텐셜을 낮추기 위해 그라운드부에 접지되도록 구성되는 버퍼 탱크를 포함하고,
상기 온도 조절 장치는,
상기 저장 공간에 저장된 상기 유체와 열교환할 수 있도록 적어도 일부가 상기 저장 공간에 배치되는 열교환 부재를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 7,
The connection device is,
It includes a buffer tank that has a storage space for storing the fluid and is configured to be grounded to a ground portion to ground the fluid and lower the electrical potential of the fluid,
The temperature control device is,
A hydrogen generation system including a heat exchange member at least partially disposed in the storage space so as to exchange heat with the fluid stored in the storage space.
상기 온도 조절 장치는,
상기 처리 장치와 상기 수소 생성 장치를 연결하는 연결관을 따라 유동하는 상기 유체와 열교환할 수 있도록 상기 연결관과 접촉하거나, 또는 상기 연결관에 인접하도록 배치되는 열교환 부재를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 7,
The temperature control device is,
A hydrogen generation system comprising a heat exchange member disposed in contact with or adjacent to the connection pipe so as to exchange heat with the fluid flowing along the connection pipe connecting the processing device and the hydrogen generation device.
상기 처리 장치는,
상기 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유로;
상기 제1 유로를 통과하여 유입된 상기 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 적어도 둘 이상의 구간에서 직경이 확대되는 형상을 가지는 제2 유로; 및
상기 유체의 와류를 발생시키기 위해 상기 제1 유로 중에 배치되는 스크류를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 1,
The processing device is,
a first flow path having a shape whose diameter decreases at least in part along the flow direction of the fluid;
a second flow path having a shape whose diameter is enlarged in at least two sections to collapse bubbles contained in the fluid flowing in through the first flow path; and
A hydrogen generation system comprising a screw disposed in the first flow path to generate a vortex of the fluid.
상기 처리 장치는,
상기 스크류를 수용하는 중공형의 외부 바디; 및
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제공하기 위해 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 스크류보다 하류 측에 위치하도록 상기 외부 바디에 수용되는 가이드 어셈블리를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 10,
The processing device is,
a hollow outer body accommodating the screw; and
A hydrogen generation system comprising a guide assembly accommodated in the external body to be located downstream of the screw based on the flow direction of the fluid to provide the first flow path and the second flow path.
상기 유체는 물이고, 상기 가이드 어셈블리는 물을 양전하로 마찰 대전시키는 소재로 이루어지는 수소 생성 시스템.
According to claim 11,
The fluid is water, and the guide assembly is made of a material that frictionally charges the water with a positive charge.
상기 처리 장치는,
상기 제2 유로 중에 배치되어 상기 유체에 포함된 기포의 붕괴를 촉진하는 액셀러레이터를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 10,
The processing device is,
A hydrogen generation system comprising an accelerator disposed in the second flow path to promote collapse of bubbles contained in the fluid.
상기 처리 장치는,
스크류와, 상기 스크류를 통과한 상기 유체의 흐름을 안내하며, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유체 유로를 포함하는 제1 바디;
상기 제1 바디와 연결되고, 상기 제1 유체 유로를 통과한 유체에 압력의 변화를 제공하도록 상기 제1 유체 유로의 일단보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 제2 유체 유로를 포함하는 제2 바디; 및
상기 제2 바디와 연결되고, 상기 제2 바디보다 전기 전도도가 높은 재질로 형성되며, 상기 제2 유체 유로를 통과한 유체에 압력의 변화를 제공하도록 상기 제2 유체 유로보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 제3 유체 유로를 포함하는 제3 바디를 포함하는 수소 생성 시스템.
According to claim 1,
The processing device is,
A first body including a screw and a first fluid flow path that guides the flow of the fluid passing through the screw and has a shape whose diameter decreases at least in part along the flow direction of the fluid;
a second body connected to the first body and including a second fluid passage having a relatively larger diameter than one end of the first fluid passage to provide a change in pressure to the fluid passing through the first fluid passage; and
It is connected to the second body, is made of a material with higher electrical conductivity than the second body, and has a relatively smaller diameter than the second fluid passage to provide a change in pressure to the fluid passing through the second fluid passage. A hydrogen production system comprising a third body comprising a third fluid flow path.
상기 처리 장치와 연결되고, 상기 처리 장치에 의해 처리된 상기 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치; 및
상기 처리 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치를 연결하며, 상기 유체가 통과하는 과정에서 상기 유체의 전기적인 특성을 변경하도록 구성되는 연결 장치를 포함하고,
상기 복수의 수소 생성 장치는 상기 연결 장치와 병렬 연결되는 수소 생성 시스템.
a processing device configured to generate plasma by collapsing bubbles contained in a fluid flowing into the interior, and to process the fluid through the generated plasma;
a plurality of hydrogen generating devices connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid processed by the processing device; and
A connecting device connecting the processing device and the plurality of hydrogen generating devices and configured to change electrical properties of the fluid as the fluid passes through it,
A hydrogen generation system in which the plurality of hydrogen generation devices are connected in parallel with the connection device.
상기 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각의 사이에는 상기 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각을 분리 가능하게 연결할 수 있는 커플러가 설치되는 수소 생성 시스템.
According to claim 15,
A hydrogen generation system in which a coupler is installed between the connecting device and each of the plurality of hydrogen generating devices to detachably connect the connecting device and each of the plurality of hydrogen generating devices.
상기 처리 장치와 연결되고, 상기 처리 장치에 의해 처리된 상기 유체로부터 수소를 추출하는 복수의 수소 생성 장치; 및
상기 처리 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치를 각각 연결하며, 상기 유체가 통과하는 과정에서 상기 유체의 전기적인 특성을 변경하도록 구성되는 복수의 연결 장치를 포함하고,
상기 복수의 연결 장치는 상기 처리 장치와 병렬 연결되는 수소 생성 시스템.
A processing device configured to generate plasma by collapsing bubbles contained in a fluid flowing into the inside, and to process the fluid through the generated plasma;
a plurality of hydrogen generating devices connected to the processing device and extracting hydrogen from the fluid processed by the processing device; and
A plurality of connecting devices each connecting the processing device and the plurality of hydrogen generating devices and configured to change electrical characteristics of the fluid as the fluid passes through it,
A hydrogen production system wherein the plurality of connection devices are connected in parallel with the processing device.
상기 복수의 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각의 사이에는 상기 복수의 연결 장치와 상기 복수의 수소 생성 장치 각각을 분리 가능하게 연결할 수 있는 커플러가 설치되는 수소 생성 시스템.According to claim 17,
A hydrogen generation system in which a coupler is installed between the plurality of connection devices and each of the plurality of hydrogen generation devices to detachably connect the plurality of connection devices and the plurality of hydrogen generation devices.
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